Phương pháp đo đạc

Dưới đây giới thiệu mấy điểm đo đạc chính:
1- Miêu tả địa chất nguyên dạng
Cùng với việc triển khai thi công đường hầm tiến hành đồng bộ việc quan sát và miêu tả địa chất vi nham và tình hình che chống thường gọi là miêu tả địa chất nguyên dạng. Đó là một loại công tác khảo sát địa chất chi tiết và trọng yếu không thể thiếu được trong quá trình thiết kế và thi công đường hầm. Đó là sự miêu tả và đánh giá trực quan nhất, đơn giản nhất, kinh tế nhất có tính họp lí vè đặc điểm địa chất công trình và biện pháp che chóng.
Công tác đo đạc thí nghiệm phối hợp với miêu tả địa chất nguyên dạng đói với mặt cắt có tính đại biểu cần tỉ mỉ và chuẩn xác, phản ánh tình hình đúng như thực tế. Nói chung cần bao gồm Ịpiêu tả mấy nội dung sau đây:
(1) VỊ trí, hình dạng, kích thước, số hiệu của mặt cắt có tính đại biểu đã đo đạc thí nghiệm;
(2) Tên gọi, kết cấu, màu sắc nham thạch;
(3) Sản trạng, bè rộng, tình hình kéo dài, tính liên tục, khoảng cách v.v… của khe nứt tầng, khe nứt phiến, khe nứt khối, đoạn tầng cùng các loại mặt mèm yếu khac; loại nguyên nhân hình thành, thuộc tính cơ học, mức độ xen kẽ, tình hình vật chất và thành phần lấp khe, tình hình hóa mềm và hóa bùn;
(4) Tình hình vỉa đá xuyên cắt nhau và quan hệ tiếp xúc vi nham, mức độ mềm cứng và mức độ mềm hóa;
(5) Mức độ nham thể phong hóa, đặc điểm, năng lực chống phong hóa;
(6) Loại hình nước ngầm, vị trí lộ ra; lưu lượng lớn hay nhỏ, ảnh hưởng đến thi công phun neo che chống;
(7) Phương thức phương pháp thi công đào, tham số phun neo che chống và thời gian
tuần hoàn;
(8) Vị trí, quy mô, só lượng và tình hình phân bố vi nham trương nở, uốn nếp, bién dạng, phong hóa, đá rơi, sụt lở và thời gian tự ổn định của nham thạch v.v…
(9) Mô tả điều kiện địa chất đặc thù như vùng catxtơ v.v…
(10) Mô tả tình hình lớp phun bị nứt trương phồng, bị bóc rời;
(11) Bản vẽ mặt cắt địa chất (1:20 -ỉ- 1:100) hoặc hình mặt cắt ngang, mặt cắt dọc (1:50 -ỉ- 1:100).Khi cần thiết phải chụp ảnh mầu.
2. Máy thủy bình đo độ lún của đinh vòm và cùa mặt đất
Do đã cắm sẵn điểm mốc cao đạc tạm thời hay vĩnh cửu cho đường hầm, nên sử dụng loại máy thủy bình có độ chính xác cao, thì có thể quan trắc được độ lún của đỉnh vòm hoặc các điểm trên mặt đất của hầm và tình hình biến đổi của chúng theo thời gian. Quan trắc đáy đường hầm có nâng lên hay không cũng dùng phương pháp này.
Thông thường, các trị số này là trị số chuyển vị tuyệt đói. Ngoài ra, người ta còn dùng máy đo biến dạng dể đo đạc chuyển vị tương đối giữa các bộ phận trên chu vi hầm.
3. Máy đo biến dạng đo các chuyển vị tưong đối trên chu vi hàm
Sau khi đào hàm xong, chuyển vị của vi nham hướng vào lòng hầm đó là biểu hiện rõ ràng nhất của động thái vi nham, có thể phản ánh cụ thể nhất tính ổn định của vi nham (hoặc vi nham đã được chống đỡ), vì thế đo đạc chuyển vị chu vi đường hầm là một hạng mục có ý nghĩa nhất, trực quan nhất và trực tiếp nhất, đồng thời kinh té nhất và thường được dùng nhất. Ngoài việc đo đạc để có trị số chuyển vị tuyệt đối của đỉnh vòm, mặt đất bị lún, vòm đáy bị trồi lên ra, các điếm khác trên chu vi đường hầm nói chung đều dùng máy đo biến dạng để đo chuyển vị giữa hai điểm trên đá để phản ánh động thái chuyển vị của vi nham.
(1) Máy đo biến dạng gồm có các bộ phận sau: Thước thép đục lỗ, đồng hồ đo vi bách phân, bộ phận điều tiết lực căng, bộ phận nối điểm đo.
Bộ phận nối điểm đo có hai cách: một cách dùng chốt một cách dùng khóp hình cầu.Trong đó đầu đo bằng cách nối bằng chốt khi lắp còn có yêu cầu về phương hướng.
Chiều dài cốt thép đầu đo kiểu chốt hay cầu tròn là 20cm + 30cm được lắp chặt vào vách đá, cách neo chặt cũng tương tự cách lắp neo bằng xi măng cát ninh kết nhanh. Chuyển vị của đầu đo cũng đại biểu cho chuyển vị của vách đá cần đo.
Bộ phận điều tiết lục căng có: kiểu búa nặng (như SWJ-8, kiểu của Mĩ SINCO-518115), kiêu lò xo (như kiểu SLJ-80, kiểu QJ-81), kiểu vòng ứng lục (nhưkiêu GSL, kiểu WRM-4). Trong đó bộ phận điều tiết lực căng kiểu vòng ứng suất cần phải qua thí nghiệm tiêu chuẩn đê đièu chỉnh, độ chính xác của nó tưong đối cao.
Hình 2.54 là máy đo biến dạng kiểu QJ-81 bằng lò xo nối khớp cầu.

Phương pháp đo đạc 1

Hình 2.54. Máy đo biến dạng kiêu QJ-81 bằng lò xo khớp cầu.

1- Dồng hồ bách phân; 2- Giá máy đo biến dạng; 3- Hình cầu; 4- Cân lò xo; 5- Ông trượt trong; 6- Thước sắt có lỗ; 7- Móc treo liên két; 8- Bu lông xoắn; 9- Chốt nối; 10- Linh kiện chôn sẵn.
(2) Phương pháp đo và thí nghiệm
(1) Sau khi đào xong cần nhanh chóng bố trí điểm đo và lấy ngay số đọc ban đầu, yêu cầu hoàn thành trong phạm vi 12 giờ.
(2) Điểm đo cần cố gắng bố trí gần mặt đào, yêu cầu trong phạm vi 2m.
(3) Số đọc phải lấy khi búa hoặc kim của bộ phận điều tiết lực căng đã ổn định.
(4) Khi trị số chuyển vị tương đối khá lớn, cần phải loại trừ sai số do lỗ phát sinh.
(5) Số lần thí nghiệm cần xem điều kiện vi nham, điều kiện kết cấu công trình và tình hình thi công mà quyết định, nói chung cần dựa theo bảng 2-30 mà quyết định.
(6) Trong toàn bộ quá trình đo đạc, cần ghi chép tỉ mỉ đầy đủ và phải kịp thời kiểm tra xem có bị sai lầm không. Nội chung ghi chép bao gồm: vị trí mặt cắt, số hiệu điểm đo (hay đường đo), số đọc ban đầu, số đọc các lần đo khác, nhiệt độ lúc đo và cự ly từ điểm đo đến mặt đào v.v… Đường nối hai điểm đo gọi là tuyến đo.
(3) Chỉnh lí số liệu
Chỉnh lí số liệu đo đạc, gồm: tính toán số liệu, lập bảng hoặc vẽ đồ thị các loại quan hệ.
(1) Chuyển vị tương đối chu vi đường hầm theo công thúc:
Ú, = R,-R0 (2-12) 
Trong đó: Ro – trị số quan trắc lần đầu; R. – Trị số quan trắc lần thứ i; Uj – Trị sô chuyên vị tưcmg đối giữa 2 điểm khi đo đạc lần thứ i.
(2) Thước đo là thước thép phổ thông, cần loại bỏ ảnh hưởng nhiệt độ nhất là khi đường kính hàm lớn (tuyến đo dài), nhiệt độ lại thay đổi lớn, cần tiến hành điều chỉnh do nhiệt độ. Công thức tính toán :
(2-13)
(2-14)
Trong đó: a- Hệ số giãn dài theo tuyến của thước thép (nói chung nên lấy a = 12 X 10-6/ °C;
L- Chiều dài tuyến cần đo; t, t – Lần lượt là nhiệt độ khi đo ban đầu và nhiệt độ khi đo lần thứ i;
(3) Trong quá trình đo đạc cần tính toán kịp thời trị số chuyển vị tưcmg đối của các tuyến đó, suất tốc độ chuyển vị tương đối và mối quan hệ giữa chúng và thời gian, và cự ly đến mặt cắt đào, thành lập bảng và vẽ đồ thị. Một số đồ thị đường cong quan hệ thường dùng như các hình 2.55,2.56 và 2.57.