基于监控量测的隧道施工安全管理系统应用初探

监控量测是隧道新奥法施工的三大要素之一,其结果将直接影响到隧道工程建设的质量和安全,对隧道建设有很重要的意义。本文依托隧道监控量测技术,整合信息化技术,根据监控量测数据变化判定规律,建立隧道施工安全管理系统,实现隧道施工安全信息及时反馈和预报预警。该系统应用于工程实例中,系统可将监测数据进行快速、及时处理,实现隧道监控量测自动预报预警,为隧道工程施工安全提供可靠依据,具有很强的适用性和便捷性。     

大断面复杂地质隧道施工全过程安全管理

随着隧道修筑技术的飞跃发展,长大隧道占据隧道施工项目的比重越来越高,传统的隧道施工安全技术在当前的施工环境中存在诸多问题,不够完备,没有形成统一有效的施工安全管理技术系统。隧道安全管理系统往往只是对行政的管理和技术文件的管理、人员定位和考勤的管理,缺少对主要影响隧道施工安全的地质信息、灾害源信息、环境信息、超前地质预报信息、风险评估和灾害预警等因素的综合考虑,不能掌握一套全面、及时、准确的隧道施工信息,也正是由于这些原因才导致了很多事故的发生。     

高速铁路隧道机械化修建技术创新与智能化建造展望——以郑万高速铁路湖北段为例

为实现郑万高速铁路湖北段隧道安全、快速、高质量修建,开展全工序大型机械配套条件下的施工技术、结构设计和信息化管理等一系列探索和创新:1)形成一套基于大型机械化的超前地质预报、掌子面超前预加固、隧道全断面机械开挖工法、初期支护机械化施工、宽幅防水板作业台车铺装和智能衬砌台车的全断面机械化施工技术; 2)基于机械化施工技术,建立隧道围岩稳定性分级方法,并在新奥法理念指导下,优化隧道支护结构设计参数; 3)建立隧道施工管理系统、施工信息采集系统、施工安全管理系统、混凝土拌合站质量管理系统、质量信誉评价系统以及施工动态管理系统等,以对隧道施工进行信息化管理。最后,在隧道机械化、信息化修建技术的基础上,从隧道支护体系智能动态设计系统、隧道支护体系智能机器人施工技术和隧道结构智能化监测系统等方面对隧道智能化修建技术进行探索和展望,以期将我国隧道建设水平推向新高度。     

隧道工程建设地质预报及信息化技术的主要进展及发展方向

复杂的不良地质条件是制约隧道安全高效建设的主要因素,要实现隧道工程的安全高效建设,首先要提高地质预测预报技术水平及其信息化程度。1)介绍我国复杂不良地质隧道超前预报的方法进展及其应用,包括突水突泥灾害源超前探测方法与设备、断层破碎带超前预报、城市地铁溶洞和孤石等探测的进展及应用等;2)介绍我国隧道岩爆监测预警方法及其应用,预报清楚之后就要加强安全风险过程监控;3)介绍基于BIM技术的建筑物(隧道工程)安全风险监控最新进展,包括安全风险实时感知系统和实时预警系统;4)指出隧道工程建设信息化技术的发展方向,包括开展基于大数据技术的TBM/盾构施工的分析与控制研究以及数字隧道向智慧隧道(建设和运营维护)的发展。     

隧道地质预报信息化管理平台开发

为了解决传统隧道地质预报管理模式在大规模交通建设工程中的局限性,依托计算机、手机及互联网技术,开展隧道地质预报信息化管理平台开发,以项目实体数据为基础,利用系统数据库将预报成果、施工信息、工作管理等进行整合分享,并实时更新,可实现数据实时查看、异常及时预警、预报工作远程监控、预报管理严格监督等功能,减轻了管理人员的劳动强度,提高了工作效率,让参建各方能更快捷、及时、准确地获取地质预报信息。     

基于BIM的山岭隧道施工信息化管理系统研发与应用

隧道施工现场采集的结构、地质、施工信息碎片化严重，缺乏统一组织手段，分析利用难度大，隧道动态设计与信息化施工水平有待提高。为支撑隧道工程施工信息化，对施工数据进行标准化定义，开发数据标准化工具，以支撑施工期异构数据统一组织应用。针对BIM技术在设计与施工中难以落地、工程数据难以集成的问题，研究多尺度BIM模型建立方法，并以里程为索引，集成地质、进度、设计方案等信息，实现施工数据统一管理与可视化。基于动态更新的施工现场数据与轻量化BIM模型，建立以集成信息模型为核心，桌面端、网页端与移动端应用综合服务的施工信息化管理系统，提供全面施工决策信息，动态评估施工风险，保障工程效率与安全。经云南老营特长公路隧道工程实践验证，本系统基本满足信息化管理需求，对隧道工程信息化管理及BIM技术的工程应用具有借鉴意义。     

TSP系统在隧道工程施工地质预报中的应用和发展

TSP是瑞士Amberg测量技术公司专门为隧道施工地质超前预报而设计的地震探测仪器。该系统从数据采集、处理和成果解释及评估高度智能化，其特点是：预报距离大（隧道掌子面前方至少150m），无须利用掌子面，对隧道施工妨碍小，易于操作和快速评估。通过TSP的探测，能够提前了解到掌子面前方围岩的地质情况，为施工及确定合理的支护参数提供依据，确保隧道施工安全和质量。介绍了TSP系统在隧道施工地质超前预报中的应用事例及其技术的发展。     

基于BIM技术的隧道工程信息平台设计与研究

隧道作为重要的交通基础设施,其质量和安全受地质、结构和施工等各类因素的影响。为解决当前隧道建设中信息杂乱、集成化不足、信息传递差的弊病,引入BIM技术建立隧道地质、土建结构、机电设备全BIM模型;以BIM模型为载体,将隧道建设全过程的海量信息汇集整合,实现各类数据的结构化存储、关联和可视化展示,形成BIM模型数据库;在此基础上,通过对构件进行编码及轻量化处理,研发出工程信息管理平台。平台在广东金门隧道工程的应用,不仅有效解决了隧道建设期的地质预警、施工进度、工程质量、资料管理等"痛点"问题,还为后期运营养护提供了精准详实的工程数字化信息,为安全运营奠定了隧道本体结构和设施设备风险预警和防控的优良基础。     

单拱大跨隧道信息化施工监控量测技术研究

针对地下工程的开挖和支护安全超前预报以及对地质灾害开展预测的问题,以京珠国道高速公路旦架哨单拱大跨隧道信息化施工为例开展研究工作。现场监控量测主要针对锚杆轴力、围岩应力及型钢内力等,同时结合地面地质调查和隧道洞内地质观测等,通过数据的采集、处理和反馈,建立了隧道信息化施工地质灾害预报流程与模型,并成功地对重大地质灾害进行了预报,使隧道工程的设计和施工运作纳入科学的动态管理中,确保了隧道施工的安全。     

多角度监控技术构建高速公路智慧监控系统

高速公路监控系统的智慧化是智慧高速公路发展方向之一。利用多角度监控技术,在监控高速公路交通行驶状况同时兼顾对高速公路潜在危险的路堑高边坡、高填方路基、隧道进行监控,构建了宁都至定南高速公路智慧监控系统。该系统可全方位、多角度监控不同载体,弥补了其他高速公路监控系统未涉及高速公路自身结构安全监控缺陷。实现了高速公路的管理养护信息化、实时化、智能化,将监控信息实时传达至监控中心,实时保证高速公路的安全、通畅运营,同时该系统还可及时预报预警已监控载体的地质灾害。     

基于数据驱动的隧道地质信息精细化管理系统研发与应用

针对现阶段隧道超前地质预报系统管理粗放、数据利用率低等问题，结合数据驱动原理重塑业务逻辑，研发新的隧道地质信息系统TGIS。通过高度集成隧道勘察设计阶段地质、施工阶段超前预报地质及掌子面开挖揭示地质，实现基于数据驱动的预报方法优选、临近预报提醒、分级实时预警与有效处置、掌子面自动素描、预报成果辅助判识等功能，达到隧道地质信息精细化管理的目的。经现场使用表明： 基于数据驱动的隧道地质信息精细化管理系统界面友好、运行稳定、效果良好，各项功能达到设计要求，相对于传统超前地质预报系统具有明显的优势，可普遍服务于隧道建设。     

襄渝铁路二线马鞍山隧道出口段围岩变形监测

以马鞍山隧道施工为例,从监测项目、测点布置、管理标准、预警制度及监测实施等方面,论述了围岩监测不仅是实施信息化所必须,且为隧道的安全施工提供了可靠信息和决策依据。     

金竹山隧道信息化施工技术探索

结合万(源)至达(州)高速公路金竹山隧道施工,介绍了隧道信息化施工技术方法。隧道施工过程的信息化施工技术通过超前地质预报和监控量测等信息的反馈,可及时了解隧道前方的地质情况和开挖支护段的稳定状况,为正确选择开挖方法和支护施作时间提供依据,同时通过监控量测信息可进一步修正支护结构形式,降低隧道工程风险、保证隧道施工的安全性和经济性。     

TSP系统在隧道工程施工地质预报中的应用和发展

TSP是瑞士Amberg测量技术公司专门为隧道施工地质超前预报而设计的地震探测仪器.该系统从数据采集、处理和成果解释及评估高度智能化,其特点是:预报距离大(隧道掌子面前方至少150-m),无须利用掌子面,对隧道施工妨碍小,易于操作和快速评估.通过TSP的探测,能够提前了解到掌子面前方围岩的地质情况,为施工及确定合理的支护参数提供依据,确保隧道施工安全和质量.介绍了TSP系统在隧道施工地质超前预报中的应用事例及其技术的发展.     

信息化设计与施工在高速公路隧道建设中应用探讨

信息化设计与施工是一个新颖的发展方向,也是隧道工程建设将采取的主要方法之一。结合湖北省高速公路建设,该文着手于信息化设计与施工的基本思路、数值模拟技术、现场检测技术、地质超前预报技术等获得信息的手段,提出了信息源的内容,并指出该思路关键是信息的准确获得与正确反馈。针对我国高速公路隧道现状提出了信息化设计与施工是符合隧道工程不确定性规律的,是确保安全、可靠、适用、优质建成工程的关键。     

综合地质超前预报系统及其在将军沟隧道工程中的应用分析

深埋长大隧道工程地质条件复杂多变,盲目施工易造成突水、突泥和塌方等安全事故。对隧道掌子面前方一定范围内的地质情况进行超前探测和预测预报是保证隧道施工安全的关键技术。在连霍高速将军沟隧道施工中,引进TSP203隧道地质超前预报系统、红外线测水仪等先进仪器进行多途径超前地质预报,可以有效的提高对不良地质体的预报效果,通过预报结果与实际揭露的对比分析,其预测精度达到95%以上,有效地指导了隧道的安全施工,可为同类工程提供技术资料和经验借鉴。     

中国交通隧道工程学术研究综述·2022

近6年,中国隧道工程建设取得了巨大成就,这将有力推动中国从"隧道大国"向"隧道强国"华丽转身.为促进隧道工程可持续、高质量发展,系统梳理了中国交通隧道建设现状、设计技术、勘测与超前预报技术、开挖及支护技术、绿色环保施工及运营技术、施工机械化与智能化、衬砌结构抗减震技术、运营保障设施、养护与运维技术以及典型隧道工程案例,...     

淳杨公路后山隧道地质超前预报实践

深埋隧道工程地质和水文地质条件较为复杂,在施工过程中地质灾害频发,隧道坍塌和地下突涌水灾害对施工人员、设备安全造成重大威胁,地质超前预报是预防地质灾害发生的有效手段之一。在大量试验研究和工程实践的基础上,根据后山隧道工程地质和水文地质特点,提出后山隧道施工地质超前预报方法、工作原则及预警标准,并在工程得以成功应用。     

高速公路长大隧道瓦斯综合防控措施

高瓦斯长大隧道施工难度大、风险高,瓦斯防治是其工程安全管控的重中之重。结合在建重庆渝广高速公路华蓥山隧道瓦斯段落的设计与施工情况,总结高瓦斯长大隧道施工所采取的地质预报、施工通风、信息化管理以及瓦斯抽采与引排等综合处理措施,供类似工程参考。     

基于物联网的瓦斯隧道安全监控系统

为解决当前隧道瓦斯监控系统存在的不足和实现监控系统“多网合一”、信息化和智能化的迫切需求,建立基于物联网的瓦斯隧道安全监控系统架构,从功能上分为感知层、传输层和应用层3层结构,并就其中涉及到的无线传感器网络、人员定位、无线甲烷监测系统、MIMO无线传输技术、智能视频系统、手机短信报警系统、爆破监控系统等实现瓦斯隧道内环境、人员、设备状态等全面监控所用到的关键技术进行研究,对便携式甲烷检测报警仪和智能瓦斯报警矿灯等新设备在瓦斯隧道中的运用情况进行分析与总结。实现了瓦斯隧道全面感知,传感数据无线传输,瓦斯移动与定点监测,人员精确定位,爆破人、机、环闭锁,远程与多级多员监控,充分实现了施工过程的智能化和信息化,起到了科学有效的监测监控和预警作用,提升了瓦斯隧道施工安全管理水平。