1)測試原理
沿圍巖壁面徑向鉆孔,在孔內設置一測桿(或鋼絲),一端固定在孔內欲測處(測點),測量另一端與孔口的位移量,由此觀測圍巖壁面、內部各測點的相對位移值,以了解隧道圍巖的徑向位移分布和松動范圍,進而修改錨桿參數(shù)。
2)測試儀器
鉆孔伸長計或位移計是常用儀器,由錨固、傳遞、孔口裝置、測試儀表等組成。
(1)錨固部分,是把測試元件與圍巖錨固為一整體,使測試元件的位移即為該點圍巖的變位,常用的型式有楔縫式、脹殼式、支撐式、壓縮木式、樹脂或砂漿澆注式。
(2)傳遞部分,把各測點的位移傳遞到測試儀表處的機構。從傳遞位移的構件可分為直桿式、鋼帶式、鋼絲式等;從傳遞位移的公式可分為并聯(lián)式和串聯(lián)式。
(3)孔口裝置,是為了量測的具體實施而在孔口處設的必要裝置,一般包括孔口基準面、孔口保護、固定裝置等。
(4)測讀儀表,分為機械式與電測式。機械式有百分表、千分表、游標卡尺等;電測式分為電阻式、電感式、差動變壓器式、變磁阻調頻式等。
3)機械式兩點位移計的使用方法
(1)鉆孔直徑42mm-48mm,軟巖中孔徑不宜大于45mm,用高壓風沖凈鉆孔。
(2)將已組裝在一起的深部測點徐徐插入鉆孔底(≤5m),用錘擊端頭使錨固頭與孔壁緊,將安裝桿擰下,換上深部測桿。
(3)將已組裝好的淺部測點放人安裝桿內,讓深部測桿穿過淺部測點錨固頭中孔,將淺部測點連同安裝桿一起送人鉆孔中部 (≤2.5m)。
(4)在推進淺部測點同時,應注意觀察安裝桿尾端的窗口,當淺部測量基準和深部測量基準在同一平面上時,停止推進,隨后旋轉加力螺桿直至完全錨固。松開加力螺桿,逆時針旋轉安裝桿,并從孔內取出。
(5)用速凝水泥砂漿固定壁面和測量基準。
(6)完成埋設1小時后,可用手持式百分表測初讀數(shù)。測讀時必須對百分表架施加軸向推力,使表架基準面和壁面基準面完全密貼。
4)多點機械式鉆孔仲長計的安裝
(1)鉆孔直徑在100mm-120mm范圍內,要求鉆孔基本順直,洗除孔內碎石碴。
(2)將錨固器接上鋼絲,裝在安裝桿上,使錨固器處于最小外徑向孔內遞送,遞送到一定位置后,可旋轉安裝桿撐開錨固器,到用力旋轉不動為止,卸下安裝桿,完成安裝一個錨固器。
(3)錨固器安裝位置,根據(jù)鉆孔所獲地質構造情況及時圍巖變形情況的預測來確定。一般應深處布點稀、淺處布點密,由深到淺依次安裝。
(4)通過鉆孔附近埋設的底腳螺栓將位移測定器固定住依次特鋼絲引進位移測定器內,穿上壓簧及滑桿并壓上夾線塊,把滑桿插進位移測定器底座孔內,用力拉緊鋼絲,推送滑桿使彈簧壓緊,旋緊夾線塊螺釘,剪去多余鋼絲。
(5)測量時以測量板為基準面,用卡尺測量各滑桿尾部與基準面的距離。進行初始讀數(shù)時,每點須進行5次測讀。取其3次相近的讀數(shù)的平均值作為該點的測讀結果。
5)位移值計算