1、監(jiān)測背景
我國隧道工程數(shù)量眾多,廣泛分布于山區(qū)、城市地下等復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境中,據(jù)交通部的數(shù)據(jù)統(tǒng)計,截止2025年,中國?公路隧道約3.05萬處?,?鐵路隧道約1.79萬座?,兩者總里程加起來已超過5萬公里。隧道施工及運營期間,受地質(zhì)條件復(fù)雜(如斷層破碎帶、高地應(yīng)力)、地下水侵蝕、圍巖變形、爆破震動或長期運營荷載等因素影響,極易出現(xiàn)拱頂沉降、周邊收斂、襯砌開裂、圍巖失穩(wěn)、隧道病害等安全隱患,可能引發(fā)塌方、涌水等事故,嚴(yán)重威脅施工人員安全與交通運營暢通。

圖1 隧道結(jié)構(gòu)示意圖
2、隧道結(jié)構(gòu)監(jiān)測參數(shù)
當(dāng)前傳統(tǒng)監(jiān)測依賴人工使用全站儀、水準(zhǔn)儀等設(shè)備進行變形監(jiān)測,存在監(jiān)測頻率低(如每日1次)、數(shù)據(jù)滯后、受施工干擾大(如粉塵、空間限制)、精度不足(毫米級誤差難以捕捉細(xì)微變形)及數(shù)據(jù)整合分析難等問題,難以滿足隧道“動態(tài)設(shè)計、信息化施工”需求。為此,亟需引入自動化監(jiān)測技術(shù)構(gòu)建全時段、高精度的安全感知體系,通過自動化設(shè)備與智能系統(tǒng)對圍巖變形、支護結(jié)構(gòu)受力等參數(shù)進行實時監(jiān)測。
(1)必測項目:包洞內(nèi)外觀察、拱頂下沉、凈空變化和地表沉降四大核心指標(biāo),其中淺埋段(埋深≤2倍洞徑)地表沉降監(jiān)測為強制性要求
(2)選測項目:圍巖壓力、鋼架內(nèi)力等11項參數(shù),通過振弦式傳感器進行結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析。
(3)監(jiān)測斷面間距:按圍巖等級劃分:V級圍巖5-10米,IV級10-30米。
(4)量測頻率:采用雙控機制,距開挖面0-1倍洞徑時每日2次,變形速率≥5mm/d時每日3次。
3、隧道監(jiān)測設(shè)備選型
根據(jù)隧道的結(jié)構(gòu)、大小、圍巖性質(zhì)等不同,選擇合適的監(jiān)測設(shè)備及監(jiān)測參數(shù)(圖2),常用的監(jiān)測設(shè)備如表1.

圖2 隧道結(jié)構(gòu)監(jiān)測

表1 常用監(jiān)測設(shè)備
4、中交路橋科技隧道結(jié)構(gòu)監(jiān)測服務(wù)
中交路橋科技致力于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)閉環(huán),基安云—隧道安全智能監(jiān)測系統(tǒng)把智能化感知、云計算、預(yù)警監(jiān)測、施工狀態(tài)評估分析結(jié)合起來,形成具備包括綜合信息接入、智慧預(yù)警聯(lián)動、快速精確處置、資源信息共享互用、綜合決策支持的智能服務(wù)功能。隧道安全智能監(jiān)測系統(tǒng)利用七大模塊,通過全新的動態(tài)風(fēng)險評估方法,綜合超前地質(zhì)預(yù)報、監(jiān)控量測、環(huán)境監(jiān)測三項,采用新型管理指標(biāo),為監(jiān)測系統(tǒng)建立起了一套切實可行的綜合預(yù)警管理指標(biāo)和綜合預(yù)警管理等級及對策。
目前已完成贛韶鐵路隧道、濱綏鐵路隧道、杭深線天池山隧道等近百項隧道工程的檢測、監(jiān)測項目服務(wù),打造了“硬件+AI平臺+場景應(yīng)用”全鏈條技術(shù)生態(tài),致力于為全球客戶提供智能化、數(shù)字化、可持續(xù)的科技服務(wù)。