信息技術(shù)在隧道工程監測中的運用論文

信息技術(shù)在隧道工程監測中的運用論文

　　摘要：隨著(zhù)我國經(jīng)濟建設的快速發(fā)展，我國在道路建設上的開(kāi)發(fā)項目也是越來(lái)越多。其中，隧道工程做為道路工程中的一個(gè)重要環(huán)節，它的施工安全問(wèn)題也受到了越來(lái)越多人的關(guān)注。為了能夠確保隧道施工順利進(jìn)行，采用現代信息技術(shù)進(jìn)行監測已成為隧道施工中重要的技術(shù)支持。

　　關(guān)鍵詞：現代信息技術(shù);隧道工程;施工監測

　　隧道工程中的施工安全問(wèn)題一直是社會(huì )和施工領(lǐng)域共同關(guān)注的問(wèn)題，為了保證隧道施工工程的經(jīng)濟、安全、順利進(jìn)行，首先應考慮好施工工藝問(wèn)題。同時(shí)，還要對施工中的各項數據進(jìn)行監測和計算。另一方面，還需要不斷引進(jìn)國外的先進(jìn)設備和技術(shù)，在施工方法上與世界接軌。將最現代的信息技術(shù)融合在隧道施工工程之中，對施工工程中各項參數進(jìn)行監測，不僅保障了隧道施工安全，而且還能夠讓施工過(guò)程更直觀(guān)、精確。

　　一、隧道施工工程中監測的目的

　　為了保證隧道在施工工程中的質(zhì)量安全及后期使用安全，需要對隧道施工工程的過(guò)程，進(jìn)行嚴密的信息監控和測量�？茖W(xué)合理的施工測量，不僅能夠對隧道圍巖條件、地基拱頂沉降、構造物變形進(jìn)行全面防控，還能夠保證隧道施工工程的施工穩定性和安全性。隧道工程因為其自身特殊的巖土地質(zhì)環(huán)境，所以不同于其他的地面上的工程。在施工過(guò)程中大都存在著(zhù)一定概率的不安全和不穩定因素。而且由于隧道巖土地質(zhì)復雜，巖土的結構和支護系統就相對不夠穩定。隨著(zhù)現代信息技術(shù)不斷進(jìn)步，在隧道工程施工工程監測上也在不斷進(jìn)步發(fā)展。自1984年來(lái)，新奧法提出周?chē)鷰r體及支護系統結合成一個(gè)支護體系進(jìn)行施工，并動(dòng)用施工監測技術(shù)來(lái)判斷圍巖及襯徹的變化和穩定性。及時(shí)發(fā)現問(wèn)題，及時(shí)進(jìn)行調整。經(jīng)過(guò)合理科學(xué)的現代信息化技術(shù)來(lái)對隧道施工工程質(zhì)量進(jìn)行監測，不僅能夠掌握圍巖開(kāi)挖過(guò)程中的各種變化，還能把控支護系統穩定并做及時(shí)調整。對施工過(guò)程中的各種風(fēng)險與危害、災害也能夠進(jìn)行有效預防和控制。保證了隧道施工工程中的安全和穩定，及施工方案的順利進(jìn)行和施工設計的順利推進(jìn)。近幾年來(lái)，隨著(zhù)現代信息技術(shù)的突飛猛進(jìn)，在隧道工程施工監測技術(shù)方法上，也有了很多種，如FBG、GIS、Zigbee等先進(jìn)的監測技術(shù)和信息處理依法。這些現代化的信息技術(shù)，為隧道施工工程建設提供了強大的技術(shù)保障和支持，是隧道施工工程發(fā)展中的一種必然趨勢。

　　二、隧道施工工程中監測的目的

　　1.提供支護系統參考數據。隧道施工環(huán)境十分特殊，巖石和泥土的質(zhì)量不容易掌握。而隧道自身的支護系統穩定性也有所不足。所以，在隧道工程施工之前對隧道圍巖及其周?chē)�進(jìn)行監測，不僅能夠掌握隧道周?chē)鷰r石和泥土質(zhì)量，還能夠查清楚隧道支護能力大小。2.確定合理開(kāi)挖方式。經(jīng)過(guò)隧道施工監測就可以合理利用隧道中周?chē)鷰r石特點(diǎn)，確定支撐點(diǎn)，并找出最合理的隧道開(kāi)挖點(diǎn)，在隧道施工過(guò)程中盡可能利用隧道本身的支撐力。3.保證隧道使用安全。隧道本身周?chē)�的各種巖石，嚴重影響了隧道工程的施工安全和后期使用質(zhì)量。所發(fā)隧道施工單位就應該在施工中不斷地對周?chē)鷰r石進(jìn)行監測，并在監測過(guò)程中找出施工漏洞問(wèn)題，根據問(wèn)題及時(shí)調整施工設計方案，有效預防施工事故發(fā)生。4.為后期施工提供數據。因為在施工監測中，會(huì )采集到大量的施工監測數據，而這些數據，都可以為后期的施工建設提供參考。

　　三、隧道工程施工中現代信息技術(shù)監測中的應用

　　1.FBG信息監測技術(shù)。FBG信息監測技術(shù)，學(xué)術(shù)專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)為光纖布拉格光柵。采用的是光纖傳導原理進(jìn)行技術(shù)基礎，在隧道施工前期工程中對于施工中溫度變化、混凝土襯砌、拱頂應力等進(jìn)行監測，便于實(shí)時(shí)掌握施工中的各項數據。FBG技術(shù)反應能力強，并能夠抗腐蝕、抵御電磁干擾，當監測對象有變化發(fā)生時(shí)，能夠對數據進(jìn)行及時(shí)調整并做修改。與傳統的電阻測量器比較，FBG光纖更加穩定和有效。因為光纖有不局限于一對一的傳輸特點(diǎn)，所以只要在光纜中設置足夠多的信息點(diǎn)，測量數據就會(huì )達到千個(gè)以上。而傳統電阻測量器則需要安裝很多電阻測量線(xiàn)，不僅測量工作量大，而且測出來(lái)的數據也不如FBG精確。所以在鋪設這種光纖時(shí)并不需要太多，只要一、二根就足夠，不僅節約空間，也不會(huì )因為互相影響。2.GIS信息處理系統。GIS也是地理信息系統，是一種結合地理學(xué)和圖形學(xué)的綜合性系統。在隧道施工工程的監測信息處理上可以把數據庫管理技術(shù)與地理信息相融合，形象直觀(guān)地對地面環(huán)境信息和隧道施工監測點(diǎn)進(jìn)行統一。并對監測信息進(jìn)行快速高效分析處理，提高施工監測效率和技術(shù)水平。GIS技術(shù)包括三維和二維的空間維度，充分滿(mǎn)足了隧道施工多層次多方面要求。隧道施工不僅需要信息采集，而且還要對信息進(jìn)行管理，隨著(zhù)現代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，普通水準儀及傳統測量設備已無(wú)法滿(mǎn)足現代隧道施工工程測量需要，而靜力水準儀和全站儀的出現應用則保證了隧道施工監測的工作效率。因可視化技術(shù)不斷發(fā)展，在軟件方面使用計算機實(shí)現監控點(diǎn)可視化已不再是困難。對于隧道工程監測來(lái)講，通過(guò)對這些數據進(jìn)行分析處理，從而繪制出最初可視化曲線(xiàn)圖。GIS的應用已經(jīng)可以將地面地層的具體狀況進(jìn)行三維可視化，結合VR技術(shù)在隧道工程施工中監測信息管理，更是對監測對象監控環(huán)境一目了然。讓監控工作變得更為具體和可控。3.Zigbee信息通訊技術(shù)。Zigbee通訊技術(shù)是一種短距離低速傳輸無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )協(xié)議。耗電低、成本低、支持大量的網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò )拓樸，運行簡(jiǎn)單，安全可靠。它采用的是個(gè)人區域的網(wǎng)絡(luò )標準文件，并且在這個(gè)文件的基礎之上進(jìn)行發(fā)展與擴張，經(jīng)過(guò)長(cháng)時(shí)間改善后，就成為Zigbee信息通訊技術(shù)，所以它不是一種專(zhuān)有的信息技術(shù)。采用Zigbee信息系統進(jìn)行監測，首先需要對硬件配置進(jìn)行選擇和設計，并結合隧道工程中的實(shí)際情況與造價(jià)情況，對節點(diǎn)設備進(jìn)行選擇匹配。由于隧道工程中的施工跨度較大，其中需要監測點(diǎn)也非常多，為了減少監測時(shí)間和提高信息傳輸的速度，所以，Zigbee技術(shù)不僅要滿(mǎn)足實(shí)際中的施工需要，還要與施工數據庫中的歷史數據做對比，從而控制隧道中的每一個(gè)監測點(diǎn)位，此外，Zigbee還能夠實(shí)現遠程監控，施工監測人員可以不在現場(chǎng)就能通過(guò)監測終端對施工現場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監測。

　　四、結語(yǔ)

　　施工監測對于隧道工程來(lái)說(shuō)不僅要求高，而且操作技術(shù)復雜�，F代科技信息的發(fā)展，為隧道工程的施工監測工作提供了強大而精準的技術(shù)支持和保障，在具體施工工程中，科學(xué)合理選擇信息監測技術(shù)，不僅能高效處理數據，而且保證施工安全方面也有著(zhù)積極的作用。

　　參考文獻：

　　[1]劉友忠.現代信息技術(shù)在隧道工程施工監測中的應用[J].交通世界（建養機械）,2013(1).

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