暗挖初期支护净空收敛监测方法

净空收敛监测

7．8．1 隧道内部净空尺寸的变化，常称为收敛位移。收敛位移监测所需进行的工作比较简单，以收敛位移监测值为判断围岩和支护结构(或管片)稳定性的方法比较直观和明确。目前，隧道净空收敛监测可采用接触和非接触两种方法，其中接触监测主要采用收敛计进行，非接触监测则主要采用全站仪或红外激光测距仪进行。

7．8．2 采用收敛计进行净空收敛监测相对简单，通过监测布设于隧道周边上的两个监测点之间的距离，求出与上次量测值之间的变化量即为此处两监测点方向的净空变化值。读数时应进行三次，然后取其平均值。

收敛计主要通过调节螺旋和压力弹簧(或重锤)拉紧钢尺(或钢丝)，并在每次拉力恒定状态下测读两监测点之间的距离变化来反映隧道的净空收敛情况。根据连接材料和连接方式的不同，收敛计有带式、丝式和杆式三类，其基本组成相同，主要由钢卷尺(不锈钢带、铟钢丝或铟钢带)、拉力控制系统(保持钢卷尺或钢丝在测量时恒力)、位移量测系统及固定的测点等部件组成。目前常用的是百分表读数收敛计和数显式收敛计两种。

1 带式收敛计用钢卷尺连接两个对应点，施加恒定的张拉力(刻度线或指示灯指示)，使钢卷尺拉直，然后读取钢卷尺和测表读数。其操作方便、体积小、质量轻，适用范围较广。

带式收敛计的操作步骤如下：

1)在指定位置埋设好一对测座；

2)将仪器的后挂钩与其中一个测座相连，再将定长铟钢丝的接头与钢尺头部相接；

3)将定长铟钢丝的挂钩与另一个测座相连；

4)在钢尺上选择合适的小孔并固定在夹尺器上；

5)采用电动螺旋张紧机构，对钢尺和定长铟钢丝施加恒力，并在读数窗口读数。

2 丝式收敛计用铟钢丝(或钢丝)连接两个对应点，施加恒定张拉力(百分表或电动马达指示)，使铟钢丝拉直，然后读数。当隧道断面尺寸很大(跨度大于20m)，或温度变化较大，或对变形监测精度要求较高时，应选择丝式收敛计。

丝式收敛计的操作步骤如下：

1)选定监测点并用胶或砂浆固定配套的螺栓；

2)根据两监测点间的距离截取合适长度的铟钢丝；

3)将靠近测力计的一端通过旋转接头与其中一个已安装在固定螺栓上的测座相连；

4)分别通过卡头和旋转接头将钢丝另一端与另一个测座相连，通过拉紧装置拉紧钢丝，并把测力计调到相同的位置，以保持钢丝的受力不变；

5)从位移计测读数据，两次读数之差就是在这两次监测时段内发生的相对位移。

3 对于跨度小、位移较大的隧道，可用杆式收敛仪进行监测，测杆可由数节组成，杆端装设百分表或游标尺，以提高监测精度。

杆式收敛计的操作步骤如下：

1)当作铅垂向监测时，测杆的上下两圆锥面测座应埋设在顶板和底板上；为保证它们基本上能处于同一铅直线上，宜先埋设上测座，再采用吊锤球的方法确定出下测座的位置，钻孔完成安装孔，并用水泥砂浆将圆锥面测座埋设于底板上；

2)初读数的接杆编号应记录清楚，接杆的螺纹每次应拧紧；

3)测座内锥面在每次监测时都应把泥砂灰尘擦干净；

4)监测时先将下端的球形测脚放入下测座的圆锥内，再通过细杆压紧弹簧，并使上端球形测脚放入上测座的圆锥内，再压紧弹簧。压紧弹簧的动作宜慢、稳，每次压紧方法应尽量一致。

每个收敛监测点应安装牢固，并采取保护措施，防止因监测点松动而造成监测数据不准确。收敛计读数应准确无误，读数时视线垂直测表，以避免视差。每次监测反复读数三次，读完第一次后，拧松调节螺母并进行调节，拉紧钢尺(或钢丝)至恒定拉力后重复读数，三次读数差不应超过精度范围，取其平均值为本次监测值。

采用净空收敛计或钢直尺进行监测，也可以采用激光测距仪进行监测

包括多种技术手段和仪器设备。在进行暗挖初期支护工程时，为了确保施工的安全和有效性，需要进行净空收敛监测，以及及时掌握支护结构的变形情况。因此，采用一系列监测方法非常重要。具体的包括但不限于以下几种：

1.监测点设置：根据工程的具体情况，在挖掘区域内设置合理数量和布局的监测点，以监测净空收敛情况。

2. 周边建筑物监测：通过布设监测点或使用遥感技术，监测周边建筑物的位移和变形情况，以评估支护工程对周边环境的影响。

3. 激光扫描测量：利用激光扫描仪等设备，对支护结构进行三维扫描，获取变形和裂缝的数据，以及时掌握支护结构的变形情况。

4. 建立数值模型：利用有限元分析等数值模拟方法，对支护结构的变形行为进行模拟和预测，为工程师提供科学依据。

5. 实时监测系统：建立实时监测系统，通过传感器等设备，对支护结构和就地固定设备的变形、位移等参数进行连续监测和记录，及时发现异常情况。总之，的选择应根据工程的具体情况和要求进行综合考量，以确保施工过程的安全和质量。

在暗挖初期进行支护净空收敛监测时，可以采用以下方法：

支护净空收敛测量仪：使用支护净空收敛测量仪对暗挖区域进行实时监测。这种仪器通常由传感器和数据采集系统组成，可以测量支护结构的变形和收敛情况。

激光扫描仪：使用激光扫描仪对暗挖区域进行三维扫描，获取支护结构的几何形状和变形情况。通过比较不同时间点的扫描数据，可以分析支护净空的收敛情况。

光纤传感技术：利用光纤传感技术对支护结构进行监测。通过在光纤中引入传感器，可以实时测量支护结构的变形和应力情况。

监测孔钻孔法：在暗挖区域设置监测孔，并通过钻孔法测量孔内的位移和变形情况。这种方法需要定期进行孔内测量，并与设计值进行对比。

形变传感器：在支护结构上安装形变传感器，通过测量传感器的变形情况来监测支护净空的收敛情况。 以上方法可以单独或结合使用，根据具体情况选择适合的监测方法。在进行监测时，需要定期记录和分析监测数据，并及时采取相应的措施，确保支护结构的稳定性和安全性。同时，还应遵循相关的监测规范和要求。