La medición de covergencias es la instrumentación más rápida, económica y más utilizada para el control de la excavación de un túnel.
En la figura puede verse una sección típica de medida de convergencias mediante cinta extensométrica. La medición se hace entre unos puntos que se anclan a la roca o al hormigón proyectado en el contorno del túnel. Según los diversos sistemas, estos puntos poseen en su extremo una rosca o un gancho dónde se aplica el aparato de medición. El punto de medida debe ir protegido con un tapón a fin de aislarlo del polvo del ambiente, que suele ser muy abundante en los túneles en construcción.
La cinta extensométrica es una cinta métrica metálica junto con un sistema que permite ponerla a una cierta tensión constante y un reloj comparador que aprecia, como mínimo la décima de milímetro. La cinta debe tensarse para que se aproxime lo más posible a la línea recta entre los puntos de medida.
En una sección generalmente se colocan entre tres y cinco puntos o clavos de convergencia. Lo más habitual es un punto enclave y otros dos, uno en cada hastial
La sección de medida debe colocarse y empezarse a medir lo más rápidamente posible tras la excavación, ya que de otro modo se pierden gran parte de las deformaciones producidas.
De todas formas hay un porcentaje importante del movimiento que se produce por delante del frente (un 30% aprox.) y otro porcentaje que se produce antes de empezar a medir (un 20% aprox.) por lo que con las convergencias únicamente se mide un 50% del movimiento total, o incluso menos. Las medidas deben hacerse diariamente hasta que se haya alcanzado la estabilización de los movimientos, e incluso dos lecturas diarias si la variación es muy brusca. Es conveniente realizar además medidas posteriores de comprobación con periodicidad mensual.
La medida de convergencias es una medida relativa, es decir, sólo se conoce la variación de distancias entre los puntos de medida, pero no su movimiento real.
Todas estas características hacen que las convergencias se usen más bien de forma cualitativa que cuantitativa. Lo que interesa es conocer si la deformación se estabiliza y cuánto tarda en estabilizarse, así como comparar unas secciones con otras, lo que nos da una idea de la calidad de la roca y de si el sostenimiento es adecuado para cada tipo de roca. Al ser una medida rápida de leer y económica, se puede colocar en muchas secciones. Normalmente se coloca una sección de cada 25 metros en túneles normales de carretera, y cada 10 ó 15 metros en zonas de especial problemática o en grandes cavernas. Modernamente se utilizan también estaciones totales topográficas de precisión para la medida de convergencias. En este caso se colocan unas dianas reflectantes pegadas al hormigón el lugar de los clavos anclados. Otra posibilidad es estacionar el aparato en una base fija y durante la medida ajustar el prisma sucesivamente en cada punto de lectura. El primer sistema es más rápido de leer, pero tiene el inconveniente de la suciedad que se deposita sobre las dianas, que imposibilita su lectura, y también la oscuridad el túnel, que dificulta la puntería del topógrafo hacia la misma. El segundo sistema resulta más caro al tener que colocar una base fija para el aparato y otra en cada punto de control y necesitar un operario adicional.
Medida de asientos superficiales
En ciertas ocasiones resulta muy conveniente controlar los asientos superficiales por encima del túnel. Esto es especialmente evidente en túneles urbanos, donde existen edificaciones próximas y la cobertera sobre la excavación es pequeña. En túneles de montaña no se suele hacer salvo circunstancias especiales.
El método habitual de media es topográfico, utilizando un nivel de precisión, que permite apreciar el medio milímetro. Los hitos o puntos de nivelación se distribuyen sobre la traza del túnel situado uno ovarios lo suficientemente alejados del mismo para que sirvan de referencia. De este modo el nivel puede estacionarse dentro de la zona de influencia de la excavación