隧道渗漏水监测系统研究与设计

南京定淮门长江隧道为超大直径盾构隧道。为保证该隧道使用期间的安全,引入了渗漏水监测系统对隧道渗漏水病害进行监测。详细介绍了隧道渗漏水监测方案,同时,对视频监控系统、水浸监测预警系统以及现场布设方案进行了详细说明。渗漏水监测系统实现了视频图像与数据连续同步采集、自动储存数据、自动生成报表、自动报警和多方式显示等功能,为隧道的安全服役提供可靠的保障。     

综合超前预报方法在岩溶区隧道不良地质体探测中的应用

岩溶区隧道施工过程中易发生涌水突泥等灾害事故,为保证岩溶区隧道的施工安全,降低施工灾害发生的概率,施工前有必要对隧道进行超前预报。依托湖北省保宜高速公路尚家湾隧道,通过地质分析研究了尚家湾隧道的岩溶发育特征,利用 TSP超前预报系统和地质雷达等物探手段对尚家湾隧道的地质缺陷体进行了探测,并结合短距离钻探进行对比分析,探测结果与现场实际揭露情况基本吻合。综合采用 TSP 超前预报系统和地质雷达可较为精确预报岩溶区隧道的不良地质,其预报手段可供类似工程借鉴。     

基于LoRa的城市立交桥远程监测数据采集系统

针对城市立交桥运营期间的结构健康监测问题,基于LoRa无线网络技术设计并研发了城市立交桥远程监测数据采集系统,并进行了工程应用。系统以物联网架构为基础,由安装于城市立交桥现场的传感器数据采集节点、无线传输节点和部署在云端的监测云平台的3部分组成。现场设备通过LoRa技术以星形拓扑结构进行无线组网,将采集的监测数据远程上传至云平台,最终实现了监测数据的自动采集、无线传输、远程监控、智能预警的全功能流程。监测结果表明,基于LoRa的城市立交桥远程监测数据采集系统对提高城市桥梁运营期间的安全管理水平具有积极意义。     

电力隧道实时健康监测系统设计与实测分析

电力隧道一般修建于城市的主干道及中心区,周边开发强度大,电力隧道在运营期容易受到近距离施工扰动影响,产生沉降与裂缝,严重危害到电力隧道的运营安全。通过对上海市已建的17条电力隧道进行现场调查,对电力隧道病害的现状及原因进行统计分析,提出将隧道纵向不均匀沉降、接头张开量以及结构裂缝变化量作为电力隧道运营期的监测目标。针对上海电力隧道现有的三种不同结构类型(盾构,顶管,明挖)和电力设施安全运行要求,设计了电力隧道实时健康监测系统,实现了监测数据自动采集和数据管理。在杨高中路电力隧道进行了系统的安装并实施了长期监测,并对现场实测数据进行分析。结果表明,设计的监测系统运行良好,监测数据灵敏可靠,能够帮助管理人员对周边施工做出及时反应,可以实时准确的评估结构安全状态。     

西山特长隧道穿越特殊地质方案设计及施工防治措施

隧道穿越特殊地质路段时,在开挖过程中容易产生突发性工程事故,直接威胁到现场施工人员和施工机械设备的安全.为了减少在开挖过程中发生突发性工程事故,以山西省公路第一长隧道、全国公路第二长隧道——西山特长隧道(长13.65 km)为工程实例,介绍了隧道穿越软弱围岩及断层破碎带路段的衬砌结构方案设计及施工防治措施,重点提到了超前帷幕注浆设计及施工的关键技术,可供同类工程方案设计和施工防治措施提供借鉴和参考.     

隧道不良地质段施工灾害控制技术研究

隧道不良地质段多为软弱围岩,且伴随有浅埋、偏压、富水等影响因素,导致其极易发生隧道初期支护变形、塌方、突水、涌泥等施工灾害,严重威胁施工机械及人员安全。依托山西某公路隧道工程,深入分析其施工过程中地质灾害的基本特性,有针对性地提出施工地质灾害处治技术,并利用现场监测手段对处治效果进行全面评价。研究结果可为类似工程提供技术支持。     

基于图像识别分析探测隧道火灾的技术与创新

目前,应用火灾探测器系统进行检测隧道火灾时,由于隧道中存在粉尘多、潮气重和风速大等特点,因而存在火灾自动报警设备误报率和漏报率高等问题,针对这些问题,提出了一种基于图像识别分析探测隧道火灾的技术。该技术通过红外、近红外、可见光的多频视频摄像,采集火灾初期的烟雾和火焰图像,提取烟雾和火焰相关物理特性,进行融合计算,形成火灾概率信息并同时输出复合图像信息。通过实验验证,整个系统能够同时复合检测温度、火焰和烟雾等多种在火灾发生时产生的物理量,且探测过程全程可视化,具有较强的实时性、准确性和稳定性。     

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。     

隧道无线健康监测系统环境敏感性分析

随着隧道运营时间的不断增加,在行车荷载、地质和水文条件变化、材料老化、周围环境施工等共同作用下,隧道结构会出现不同程度病害。隧道病害具有时间和空间随机特性。介绍采用隧道无线健康监测系统对隧道健康状况进行监测。隧道无线健康监测系统由无线传感器、中继器、基站和用户端组成,采用ZigBee技术实现监测数据无线传输。无线健康监测技术具有布置灵活、安装方便、便于维护管理等特点。对空旷场地、有遮挡场地和运营隧道等不同场地条件下的无线传感器传输距离和组网能力进行测试和研究,结果表明：中继器与无线传感器的相对位置对传输距离有显著影响,隧道内无线传感器的传输距离不低于100m;无线传感器自组网能力强,可以实现相互中继。     

高速公路隧道灾害事件检测新方法及应用研究

在分析传统的隧道消防安全系统的基础上,总结了传统的高速公路隧道灾害事件检测方法存在的问题。为此提出了基于视频的灾害事件检测分析技术——视频图像火灾探测报警、灾害事件检测、CCTV三合一整合系统。并在模拟长江隧道实体隧道和秦岭终南山公路隧道中做了大量试验。结果表明,该系统有自学习能力;抗污染能力很强,在接近70%～80%模拟油污和灰尘的减光率条件下,依然能够有效探测火焰;具有综合防灾决策判断能力;且兼容性很好,可以与高速公路隧道CCTV系统、传统的火灾探测报警系统有机结合。     

大断面隧道近接既有线施工变形分析

对大断面隧道近距离穿越既有结构的施工状况进行了统计,并结合现场采集的大量监测数据,对施工动态进行了详细的分析,可为类似的工程提供借鉴。     

岩溶隧道灾害案例统计分析研究

针对岩溶隧道施工过程中存在各种地质灾害,通过收集160个岩溶隧道的工程地质条件、灾害类型、灾害后果与灾害发生原因等内容,建立了岩溶隧道灾害案例数据库。根据案例数据的统计分析获得了岩溶隧道发生突水突泥、塌方、大变形等灾害的频次统计结果,并对发生原因进行了总结分析。分析了突水突泥灾害发生频次与地层岩性、地形地貌、岩层产状等工程地质因素以及自然环境因素与人为诱发因素与突水突泥灾害发生的统计关系,探讨了各因素的影响规律;进而建立处岩溶隧道突水突泥致灾因素的层次关系,其可为岩溶隧道施工前风险评估与施工过程中的风险管理提供指导。     

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。     

测量机器人隧道施工自动变形监测的实现

使用传统测量仪器对隧道施工过程中隧道结构体进行变形监测时,数据采集、数据处理和预报过程相互独立,很难及时反映隧道自身安全。为了解决这一问题,基于测量机器人的隧道自动变形监测进行了研究与实现,介绍了以测量机器人为变形监测仪器,通过光纤和网络技术,使用VB编程语言和GeoCOM接口技术,采用SQL Sever数据库,实现远程控制测量机器人进行监测数据的自动采集和存储,并由计算机自动进行数据分析处理、自动预警和报警,从而达到自动监测隧道变形的目的,为隧道施工提供安全保障。从整个系统的硬件组成、软件构成及设计开发、成果处理及输出等方面,分别进行了论述。提出的隧道施工自动变形监测思路和方法,对隧道信息化施工中自动变形监测具有积极的参考意义。     

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。     

公路隧道防排水系统施工技术研究

公路隧道修建过程中会遇到各种不利地质条件,隧道穿过富水地层时,丰富的地下水能延误施工工期,降低施工质量,增加施工成本,甚者造成施工人员伤亡,因此隧道防排水系统的施工显得尤为重要。从隧道防水和排水结构或构造角度出发,从注浆堵水施工、防水卷材施工、橡胶止水带施工、二次衬砌抗渗施工、排水盲沟及截水沟施工系统介绍了防排水体系的施工技术,最后结合某公路隧道防排水施工实例,分析了公路隧道防排水系统重点施工技术。     

地铁区间暗挖法施工技术比选

为解决合理选择地铁区间隧道施工方法以有效控制开挖过程中发生地表沉降、建筑物倾斜及地下水位下降的难题，通过调研国内地铁区间隧道常用的暗挖施工技术及日本结合新奥法原理与挤压混凝土施工技术（ECL工法）提出的盾构隧道现浇混凝土衬砌系统（SENS工法），对矿山法施工技术、盾构法施工技术和SENS工法在适应地层、场地占用、所需埋深、衬砌质量、地表沉降、交通影响、地下管线影响、施工噪声、施工风险、施工进度、施工成本等方面进行比选，得出SENS工法在富水砂层施工的施工进度、施工成本、衬砌质量、地表沉降控制等方面的综合优势明显，值得在国内研究并推广应用。     

盾构隧道施工灾害风险评估系统研究

盾构隧道施工中存在诸多不可预见风险因素,盾构隧道灾害风险的分析与评估研究是灾害预防和紧急治理的有效手段之一。本文在分析盾构隧道施工期常见的15种典型灾害的特点基础上,引入基于风险值的风险分析模型和基于风险指标的风险评价模型,对盾构隧道施工期的灾害潜在损失进行了定量评价,得到了盾构隧道灾害风险的规律。然后运用得到的规律对盾构隧道的灾害风险进行了综合评价,并在此基础上开发了盾构隧道施工灾害风险评估系统。旨在为盾构隧道施工灾害风险控制提供参考。     

双护盾TBM在青岛城市轨道交通工程中的应用与实践

为提高以中微风化岩质地层为主的青岛城市轨道交通区间隧道工程的施工速度和安全性,改善工作环境,加强施工过程中的风险与环境控制,以青岛地铁2号线Ⅰ期工程为背景,针对岩质地层城轨交通工程埋深浅、地质变化大、城市密集建(构)筑物周边环境复杂等外部特征,以及隧道线路短、曲线半径小、施工组织复杂等自身特点,对采用双护盾TBM施工方法的城轨交通区间隧道工程设备研发制造、隧道结构型式和现场施工方案进行研究,研发制造首台城轨交通紧凑型双护盾TBM,设计城轨交通双护盾TBM隧道结构,并提出城轨交通区间隧道双护盾TBM始发、到达、过站、转场、快速施工等土建技术方案。     

对当前高速公路隧道施工技术的分析与探究

随着经济和社会的快速发展,我国的公路建设规模和数量越来越大。在部分地区高速公路建设中需要进行隧道的设计和施工,高速公路施工人员需要根据科学的施工技术进行施工,以保证高速公路施工的质量和施工人员的施工安全。该文着重对高速公路隧道施工技术进行探讨和分析,可供同行参考。