第8章 圍巖內部位移監(jiān)控量測

隧道施工監(jiān)控技術地下工程與隧道工程技術專業(yè)內容4監(jiān)控量測的目的123儀表及精度測點的布置測量方法5測量結果6結論與工程建議第8部分圍巖內部位移監(jiān)控量測

8.1監(jiān)控量測的目的圍巖內部各點的位移是圍巖動態(tài)表現(xiàn),它能反映圍巖內部的松弛程度和范圍的大小,是判斷圍巖穩(wěn)定性的一個重要指標。結構VWM型振弦式多點位移計主要由位移傳感器及護管、不銹鋼測桿及PVC護管、安裝基座、護管連接座、錨頭、護罩、信號傳輸電纜等組成。

8.4測量方法工作原理當被測結構物發(fā)生位移變形時將會通過多點位移計的錨頭帶動測桿,測桿再拉動位移計的拉桿產生位移變形。位移計拉桿的位移變形傳遞給振弦轉變成振弦應力的變化,從而改變振弦的振動頻率。電磁線圈激振振弦并測量其振動頻率,頻率信號經電纜傳輸至讀數(shù)裝置,即可測出被測結構物的變形量。

8.3測點的布置沿隧道圍巖周邊分別在拱頂、拱腰和邊墻共打5個深孔,孔深3.7m～5m、孔徑Ф50mm,采用4點桿式多點位移計量測,一個斷面共20個測點。量測斷面盡可能靠近掌子面,及時安裝,測取讀數(shù)。圖3圍巖內部位移和錨桿軸力量測斷面布置圖1.位移傳感器和基座多點位移計出廠時傳感器以及護管和護管連接座均已安裝就位在基座上，觀測電纜也已接好，安裝埋設時只需連接測桿、護管、錨頭等附件即可使用。

8.4測量方法多點位移計基座部分出廠裝配示意圖乙

位移傳感器與安裝基座的組裝示意圖2.測桿、護管、錨頭等附件

安裝前應首先核對設計測量點數(shù)及各點深度，根據(jù)各測點的測量深度配備不銹鋼測桿(￠6)和PVC護管(￠16)的長度。

測桿分為：0.5米、1米、1.5米三種長度，一般以1.5米的測桿為主，0.5米和1米的測桿用于調配測桿總長度。護管為1.5米標準長度，客戶安裝時可自由裁成需要的長度。2.測桿、護管、錨頭等

多點位移計組裝時首先分別將各點第一節(jié)測桿和傳感器拉桿連接，當各點第二節(jié)測桿與第一節(jié)測桿連接完成后，穿入各點第一節(jié)護管，護管的一頭插入護管連接座，另一頭與下一節(jié)護管連接，其后套入分配盤。依次連接各點的測桿和護管到各自規(guī)定的長度為止(測桿比護管長一點)。測桿和測桿連接用測桿接頭連接旋緊，護管和護管連接用護管接頭帶PVC膠連接牢固。

當各點測桿和護管接長到規(guī)定的長度后，分別安裝護管密封頭和錨頭。護管密封頭穿過測桿，外圓處涂PVC膠插入護管尾部固定。錨頭直接旋在測桿尾部即可使用。測桿和測桿護管與傳感器的連接示意圖測桿及錨頭和護管及密封頭的組裝3.分配盤和自鎖扎帶

分配盤固定在距安裝基座0.5米左右處，其作用是在孔口將測桿和護管分配在規(guī)定的位置上，以便于傳感器和安裝基座的就位以及測桿的靈活移動。

自鎖扎帶的作用是使組裝好的護管和測桿能集中，接長后不扭曲或交錯在一起。同時也有利于多點位移計在入孔就位時測桿不會散開，減少與孔壁間的摩擦便于安裝就位。安裝時應每隔約2米左右距離，將測桿護管(包括排氣管)等排列整齊，用自鎖扎帶捆扎在一起。定位盤、自鎖扎帶的使用4.觀測電纜

多點位移計在出廠時已配備了一定長度的觀測電纜，電纜長度通常根據(jù)客戶的要求配備。觀測電纜與傳感器電纜的連接采用接線端子連接的方法，出廠時已連接好。在工地現(xiàn)場如需檢查線路或更換傳感器只要打開護罩即可操作。

多點位移計安裝完成后，請用讀數(shù)儀讀取各支傳感器的讀數(shù)，調整傳感器的初始值(也就是確定傳感器的拉壓范圍)，確認無安裝錯誤或沒有需要調整的部件后再封口灌漿。觀測電纜的連接示意圖多點位移計標準配置(4點)的接線表:測點號端子號10芯電纜芯線傳感器電纜芯線1#1紅色長線1#傳感器紅色線2紅色短線1#傳感器黑色線2#3黑色長線2#傳感器紅色線4黑色短線2#傳感器黑色線3#5藍色長線3#傳感器紅色線6藍色短線3#傳感器黑色線4#7黃色長線4#傳感器紅色線8黃色短線4#傳感器黑色線溫度9白色線4#傳感器白色線10綠色線4#傳感器綠色線屏蔽11屏蔽線4個測點屏蔽線并接測點數(shù)測桿埋設孔徑傳感器護管埋設孔徑傳感器護管埋設孔徑深度2點￠90￠110≥3803點￠90￠110≥3804點￠90￠110≥3805點￠110￠125≥3806點￠110￠140≥3808點￠125￠150≥3805.多點位移計安裝適用孔徑

多點位移計測量點數(shù)的多少訣定了埋設所需鉆孔孔徑的大小，多點位移計基座地面安裝埋設適用孔徑和深度表如下。多點位移計基座地下安裝埋設請自定孔徑和深度。

多點位移計基座地面安裝埋設適用孔徑表：8.4.2多點位移計的埋設多點位移計的埋設分為正向埋設和反向埋設(見圖甲)。多點位移計出廠時傳感器固定在基座上是以正向埋設方式裝配的,此時傳感器露出基座上邊的部分(X)處在最高位,傳感器拉桿量程(Y)處于最大量程位置(見圖乙)。多點變位計的安裝埋設示意圖甲反向安裝

正向安裝8.4.3通氣管和灌漿管多點位移計正向埋設(向下):排氣管從多點位移計安裝基座旁邊引出，排氣管伸進孔內1-2米即可。灌漿管也是在多點位移計安裝基座的旁邊伸進鉆孔內，一般直通到孔底，深度達到測桿錨頭的下部。多點位移計反向埋設(向上):排氣管應與測桿一起安裝，其長度應比最長的測桿錨頭長出20cm以上，以保證注漿時空氣能完全排出。灌漿管在多點位移計安裝基座旁邊伸進孔內，其深度伸進孔內1～2米即可。排氣管采用小口徑無接頭能承受一定壓力的長塑料硬管為宜。8.4.4灌漿多點位移計安裝就位后應盡快灌漿,以防孔中有破碎巖石掉塊或泥沙固結從而影響灌漿的順利進行。灌漿過程中排氣管內會不斷有空氣排出,當排氣管中開始回漿時表明灌漿已滿。此時,可拆除灌漿設備,堵住灌漿管和排氣管。由于多點位移計安裝有正向埋設和反向埋設之分,因此灌漿也分為孔口灌漿和孔底灌漿兩種方式。

8.4測量方法項目名稱方法及工具布置量測間隔時間1～15天16天～1個月1～3個月3個月以后選測項目圍巖內位移（洞內設點）多點位移計每30～100m一個斷面每斷面2～11對測點1～2次/天1次/2天1～2次/周1～3次/月（1）繪制孔內各測點（l1、l2.l3……）位移（u）——時間（t）關系曲線；（2