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什么是收敛测量（第1页）

收敛测量是指对井巷、隧道等结构表面两点间的相对变形和变形规律进行量测，例如检测巷道顶底板或两帮移近量等。

它主要用于监测地下工程、隧道等在施工及运营过程中因受压而产生的形变，以确保其安全。

分类

收敛测量系统分为接触式和非接触式两种：

?接触式：通过将多个倾斜角传感器按一定方式布设在隧道周围，测量角度后计算测点的纵向和横向变化。

例如巴塞特收敛测量系统。

?非接触式：利用伺服全站仪等设备对选定断面按一定步长扫描，观测测点变形情况。

常用的伺服全站仪有tpS1200+系列和trimbleS8等。

应用领域

?隧道工程：监测隧道在施工和使用过程中的横向和竖向收敛变形。

?地下洞室：用于大断面地下洞室的收敛监测。

?矿道工程：监测矿道等地下巷道的断面收敛变形。

矿上收敛测量的步骤主要包括以下几个方面：

1.准备工作

?制定监测方案：根据矿井巷道的分布范围、扰动状态和围岩质量，设计监测断面的布置位置、数量和间距。

在重点变形监测区域（如强扰动和围岩质量较差的区域），应减小监测断面布置间距，采用密集布置形式。

?选择合适的测量仪器：常用的仪器包括数显收敛计、全站仪、激光测距仪等。

数显收敛计测量精度较高，操作相对简单，适合矿井巷道的收敛测量。

2.测点布置

?设置基准点和测点：在巷道两端设置基准点，基准点应选择在巷道直线段上，距离巷道口一定距离的位置，便于测量和标记。

从基准点开始，沿巷道方向以一定的间距（如50米、100米或200米）设置十字布点。

?安装测量标识盘：在巷道的两帮和顶板安装收敛测点，使用圆形平面结构测量标识盘，通过膨胀螺栓固定在岩壁上。

测量标识盘与岩壁保持设定的偏移距离，确保安装牢固。

3.测量过程

?使用收敛计测量：

?首次使用收敛计时，需进行“对零”

操作，确保测量精度。

?检查预埋点有无损坏、松动，并将测点灰尘擦净。

?将收敛计钢尺拉至测点，调整调节螺母，使塑料窗口上的刻线对在张力窗口内标尺上的任一线上。

?记录钢尺在联尺架端时的基线长度与数显读数，每条基线应重复测量三次取平均值。

?使用激光测距仪测量：结合激光测距技术和全站仪测量方法，利用激光测距仪直接测量两点间的距离。

这种方法操作简单，稳定性好，测量精度较高。

?三维激光扫描仪测量：利用移动式三维激光扫描仪采集监测巷道的点云数据，得到监测区域巷道点云模型。

通过点云模型提取测量标识盘点云中心点，计算收敛变形。

4.数据处理与分析

?数据记录与整理：将测量数据记录在表格中，包括测点编号、测量时间、基线长度等信息。

?计算收敛值：根据两次测量的基线长度差计算收敛值。

对于激光测距仪和三维激光扫描仪测量的数据，通过软件进行处理和分析。

?分析变形规律：通过绘制收敛变形曲线，分析巷道围岩的变形规律和趋势。

根据变形数据评估巷道的稳定性和支护效果。

5.后续工作

?定期监测：根据矿井巷道的实际情况，定期进行收敛测量，及时掌握巷道的变形情况。

?数据存储与管理：将测量数据存储在计算机中，建立数据库，便于后续的分析和查询。

?报告编制：根据测量和分析结果，编制收敛测量报告，为矿井的安全生产和工程设计提供依据。