一、監測背景
近些年來,随着我國(guó)經濟建設和城市的快速發展,高速、高鐵、地鐵等基礎設施建設事業的快速發展,我國(guó)隧道建設工作(zuò)進入了迅猛發展時期,随之而來的各種隧道事故也頻頻發生。隧道穿越的土體(tǐ)工程地質(zhì)及水文(wén)地質(zhì)等條件複雜多(duō)變,既有隧道受地質(zhì)條件惡化、火災、結構損傷、退化和失穩、自然災害等影響,經常出現隧道拱頂開裂、邊牆開裂、襯砌損壞、隧道滲漏水、隧道凍害、圍岩大變形等病害,如何對現役營運隧道或施工期隧道進行健康診斷和病害與災害預防和控制就顯得極為(wèi)重要。
二、系統概述
隧道圍岩地質(zhì)條件複雜,施工環境惡劣,傳統人工檢測手段難以全方位保證隧道安(ān)全。飛尚科(kē)技(jì )隧道在線(xiàn)監測系統,針對隧道全生命周期中的監測重難點問題,提供針對性的監測解決方案,為(wèi)隧道施工和運營的安(ān)全保駕護航。
三、主要監測内容
1.變形監測:拱頂沉降和收斂監測、圍岩内部位移;
2.受力監測:錨杆軸力、初支應力、二襯應力、圍岩和初支接觸壓力、初支和二襯接觸壓力、鋼拱架應力;
3.地下水監測:水壓力;
4.環境監測:溫濕度、煙霧;
5.既有病害監測:裂縫;
6.風險源:
①建築監測:不均勻沉降、傾斜、裂縫;
②地表監測:不均勻沉降;
③洞口仰坡監測:表面位移、内部位移、雨量、土壤含水率。
四、監測示意圖
五、監測項目一覽表
監測項 | 設備名稱 | 監測項 | 設備名稱 |
淨空收斂 | 激光測距儀 | 圍岩與初支間壓力 | 土壓力計 |
拱頂下沉 | 激光測距儀 | 初支二襯間壓力 | 土壓力計 |
地表不均勻沉降 | 靜力水準儀 | 初支、二襯應力 | 内埋式應變計 |
建築物(wù)不均勻沉降 | 靜力水準儀 | 圍岩體(tǐ)内部位移 | 多(duō)點位移計 |
鋼拱架應力 | 應變計 | 地表建築物(wù)傾斜 | 盒式固定測斜儀 |
錨杆軸力 | 鋼筋計 | 地表建築物(wù)裂縫 | 裂縫計 |
六、監測依據
《公路隧道施工技(jì )術規範JTG/T 3660-2020》
《公路隧道施工監測技(jì )術規範》(征求意見稿)
《城市隧道養護技(jì )術規範DB41∕T 1271-2016》
《鐵路隧道監控量測技(jì )術規程Q/CR9218-2015》
《公路隧道養護技(jì )術規範JTG H12-2015》
《公路隧道施工技(jì )術規範JTGF60-2009 》
《鐵路隧道監控量測技(jì )術規程TB10121-2007 》
七、實現功能(néng)
1. 全生命周期監測:通過施工期在隧道内或二襯外布置對應的傳感器設備,對隧道變形、受力等進行自動化在線(xiàn)監測,實現隧道全生命周期監測。采用(yòng)GIS+BIM進行可(kě)視化模型綜合展示,掌握隧道全生命周期狀态,為(wèi)管理(lǐ)提供決策依據;
2. 報表自動推送:監測結果除了實時顯示外,系統會自動生成對應的日報,支持一鍵下載。一旦數據超過阈值時,可(kě)及時預警并通知相關單位及時采取相應措施;
3. 分(fēn)級預警:按照要求設定不同預警等級,當數據異常時,根據設置自動觸發預警信息,包括平台推送、短信和郵件通知對應人;
4. 積累隧道狀态數據:為(wèi)隧道長(cháng)期運營和養護、維修、加固提供必要的決策依據,并對隧道在突發事件發生後的安(ān)全狀态評估提供依據,同時采用(yòng)AI算法,預測橋梁未來時間段内的結構響應和發展;
5. 提供參考依據:驗證隧道的設計建造理(lǐ)論及施工工藝,從而完善相關設計施工技(jì )術規程,保障隧道的使用(yòng)安(ān)全。