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隧道在线监测系统


一、监测背景

近些年来,随着我国经济建设和城市的快速发展,高速、高铁、地铁等基础设施建设事业的快速发展,我国隧道建设工作进入了迅猛发展时期,随之而来的各种隧道事故也频频发生。隧道穿越的土体工程地质及水文地质等条件复杂多变,既有隧道受地质条件恶化、火灾、结构损伤、退化和失稳、自然灾害等影响,经常出现隧道拱顶开裂、边墙开裂、衬砌损坏、隧道渗漏水、隧道冻害、围岩大变形等病害,如何对现役营运隧道或施工期隧道进行健康诊断和病害与灾害预防和控制就显得极为重要。


二、系统概述

隧道围岩地质条件复杂,施工环境恶劣,传统人工检测手段难以全方位保证隧道安全。飞尚科技隧道在线监测系统,针对隧道全生命周期中的监测重难点问题,提供针对性的监测解决方案,为隧道施工和运营的安全保驾护航。

 

 

三、主要监测内容

 1.变形监测:拱顶沉降和收敛监测、围岩内部位移;

 2.受力监测:锚杆轴力、初支应力、二衬应力、围岩和初支接触压力、初支和二衬接触压力、钢拱架应力;

 3.地下水监测:水压力;

 4.环境监测:温湿度、烟雾;

 5.既有病害监测:裂缝;

 6.风险源:

①建筑监测:不均匀沉降、倾斜、裂缝;

②地表监测:不均匀沉降;

③洞口仰坡监测:表面位移、内部位移、雨量、土壤含水率。


四、监测示意图

 

 

五、监测项目一览表


监测项

设备名称

监测项

设备名称

净空收敛

激光测距仪

围岩与初支间压力

土压力计

拱顶下沉

激光测距仪

初支二衬间压力

土压力计

地表不均匀沉降

静力水准仪

初支、二衬应力

内埋式应变计

建筑物不均匀沉降

静力水准仪

围岩体内部位移

多点位移计

钢拱架应力

应变计

地表建筑物倾斜

盒式固定测斜仪

锚杆轴力

钢筋计

地表建筑物裂缝

裂缝计


六、监测依据

《公路隧道施工技术规范JTG/T 3660-2020》

《公路隧道施工监测技术规范》(征求意见稿)

《城市隧道养护技术规范DB41∕T 1271-2016》

《铁路隧道监控量测技术规程Q/CR9218-2015》

《公路隧道养护技术规范JTG H12-2015》

《公路隧道施工技术规范JTGF60-2009 》

《铁路隧道监控量测技术规程TB10121-2007 》

 

七、实现功能

1. 全生命周期监测:通过施工期在隧道内或二衬外布置对应的传感器设备,对隧道变形、受力等进行自动化在线监测,实现隧道全生命周期监测。采用GIS+BIM进行可视化模型综合展示,掌握隧道全生命周期状态,为管理提供决策依据;

2. 报表自动推送:监测结果除了实时显示外,系统会自动生成对应的日报,支持一键下载。一旦数据超过阈值时,可及时预警并通知相关单位及时采取相应措施;

3. 分级预警:按照要求设定不同预警等级,当数据异常时,根据设置自动触发预警信息,包括平台推送、短信和邮件通知对应人;

4. 积累隧道状态数据:为隧道长期运营和养护、维修、加固提供必要的决策依据,并对隧道在突发事件发生后的安全状态评估提供依据,同时采用AI算法,预测桥梁未来时间段内的结构响应和发展;

5. 提供参考依据:验证隧道的设计建造理论及施工工艺,从而完善相关设计施工技术规程,保障隧道的使用安全。



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