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研究与探索Research and Exploration ·智能检测与诊断
中国设备工程 2020.05 (下)
1 工程背景
本次工程项目人子石梅州市梅江区城北镇人子石自然保护区，穿越人子石自然保护区，设计为分离式隧道，有左右两条线，左线长912米，右线长900米，隧道最大埋深约102.5米，属于浅埋中型隧道。该工程项目包括破碎带，断层浅埋破碎段内，覆盖层最薄有2.6米，围岩为泥质粉砂岩，强度极低，不具有自稳性。而且此处施工段明显有高度不一、不均匀的地面，洞内虽然有支护结构，但是，支护结构受地形地势的影响受到“双偏压”作用力。另外，在断层破碎带内还需要考虑的是地下水的影响，地底断层就会导致地下水会有强烈的导水性，水流入围岩各个地区，渗入地底下，围岩遇水软化，那么，强度就会降低，同时，一定的水流也会对支护结构造成一定的压力负荷。而且在工程施工前期，采用普通水泥等常规注浆工艺，浆液渗透效果极差，洞身在挖开后拱顶出现了多次塌方，会导致沉降速度加快，使得支护结构的钢架也变得扭曲，地底环境大面积受侵，根据监测数据显示，塌方后的工程在以很快的速度沉降。
2 浅埋破碎带施工处理方案
2.1 地表处理
浅埋破碎带由于其特殊的地理位置结构，因此，在施工的过程中，对于地表和施工的洞内都必须经过特殊的处理过后才能保证其内部的安全生产环境。首先，是地表处理，对于隧道断层的施工要在周围建立环形截水沟，加强对地下水的排放量，同时，利用地下水将地表的沟缝地带填平，并在顶部加设小导管加固地层，还
智能无线监测预警技术
在雨季穿越浅埋破碎带隧道施工中的应用分析
吴亦雄
（保利长大工程有限公司，广东 广州 510000）
摘要：智能无线监测技术是一种信息化监测技术，采用先进的信息监测技术对机器设备的运行进行深层次的监督，尤其是在隧道施工项目中，隧道由于其特殊的地理位置和复杂的地质环境，还有在雨季的影响下都会给施工进程带来不小的阻碍，严重时，还会造成较大的安全事故。由于隧道施工特殊的项目情况，必须采用智能无线监测技术对复杂的地质环境进行现场测量，从而获得准确的数据信息，便于对围岩和支护结构的稳定性进行加固，确保在施工地下的环境。本文以人子石隧道工程项目为例，分析智能
无线监测预警技术在雨季穿越浅埋破碎带施工项目中的应用。
关键词：智能无线监测预警技术；雨季；浅埋破碎带；应用
中图分类号：U418.55 文献标识码：A 文章编号：1671-0711（2020）05（下）-0162-02
要增设钢筋混凝土盖板加强对围岩顶部的悬吊效果。因此，在施工的过程中，要考虑地形地势的因素，合理地加入一些措施来加强地表稳固性。2.2 洞内处理
在隧道施工过程中，还要对洞内进行处理。在隧道施工过程中，一般会采用灌浆法来进行洞内加固，除此以外，洞内还可以采用宽度合适的小导管长短结合的方式为灌浆法提前做好加固处理，在基底破碎区域采用仰拱注浆法加强其整个的荷载能力，同时，需要根据施工的具体情况适量加入浆液来增强其基底的荷载能力，确保其能够承受较大的压强，短时间内不会发生坍塌事故，对于其能够承受的最大力度也要准确测量出来。
3 自动化无线监测意义及目的
在本次项目施工过程中，加入了无线监测技术，对于整个工程施工来说，具有非常重大的影响作用。浅埋破碎带是整个施工项目中难度最大的部分，也是最具有危险性的施工部位，因此，对于项目工程组来说，掌握内部的准确数据对于施工能提供莫大的帮助，便于工程组及时掌握地下情况。虽然工程施工前
会做大量的措施来保证施工过程中的安全性，但是，塌方、冒顶、变形过大等现象也会随时发生，而一旦发生，那必将是摧毁性的安全事故。而无线自动化监测能帮助项目组实时了解施工内部的情况，在发生之前就立即采取措施，了解围岩受力情况，及时调整施工方案，预防隧道发生坍塌，保证安全施工的环境是每个工程项目都应该做好的工作。隧道施工项目本身就是一个极具危险性的工程项目，对地下情况掌握得不透彻，及时掌握了大量数据，
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中国设备工程 2020.05 （下）中国设备
工程
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那么也会在施工过程中发生危险事故，复杂的地质环境是人们无法跨越的障碍。即使在信息技术如此发达的今天，也会存在隧道施工项目发生安全事故的概率。
图1
4 隧道施工防坍塌智能无线监测预警技术
4.1 防坍塌智能无线监测预警技术原理
人子石隧道施工现场环境复杂，地质情况更是了解的甚少，为了随时监测隧道施工情况，避免发生安全事故，必须采用智能无线监测技术。首先是防坍塌智能无线监测预警技术，主要通过在隧道支护结构上面布设该项系统，实时监测人子石隧道的支护结构是否发生位移和变形情况，而当支护结构发生位移和变形时，上面的监测系统会报告其变化情况，如果变化值超过预警的范围会发生事故，那么，监测系统就会将短信告知工作人员，同时，系统在隧道内安装的警报器也会及时响起，用来告知隧道底下的工作人员。
4.2 隧道无线预警传感器及无线发射装置
整个隧道施工项目长度过长，就会安装无线预警传感器及发射装置，发射装置会遍布整个隧道施工项目，用以监测隧道各个部位的施工情况。在每个预警监测部
位会安装3个传感器装置，传感器应当竖向安装在钢筋架表面，同时，在施工的重点部位也要安装传感器，而这些部位还能同时能监测到整个隧道。那么，传感器相互间隔的距离过长，就会难以接收信号，因此，还需要在洞内中间位置安装无线中继器，用来传输传感器之间的信号和预警信息。有了传感器和传输装置，那么就要有，作为一个信号传输的终点位置，在洞口安装无线监测。用以接收传感器和传输装置传输过来的信号并通过互联网的方式发送给电脑中心。
图2
4.3 隧道无线监测预警
预感周定纬
隧道无线监测传感器满足一定条件时就会发出预
警信号，信号表示传感器所测量的隧道区域发生了变形，并发出了初步预警信号，这些条件包括传感器的读数大于1.5倍精度值、传感器的加速度a 连续
1小时都大于0。另外，有时也包括隧道的变形情况属于正常现象，并不足以构成威胁，那么，传感器也会根据隧道变形的情况适时调整监测频率，在隧道发生变形时，会适当调整频率。另外，在其他因素影响下，导致隧道发生异常变形的情况，传感器也会发出预警信号，并提交预警报告，对于发生变形的位置、变形情况等都会及时提供准确的数据报告，那么，施工人员就可以根据报告及时具体地调整施工方案。
图3
5 结语
隧道是一种特殊的地形环境，而在人类的发展脚步中，避免不了要在隧道内施工，值得庆幸的是，今天的信息发展技术已经日渐成熟，能在我国多领域范围内提供莫大的帮助，同时，促进该行业内部技术的发展。在隧道施工中，多是断层破碎带，特殊的地理位置环境给隧道施工加大了难度，危险系数也在增高。而目前，隧道施工项目必不可少地会应用智能无线监测技术，能够对施工过程中隧道各个部位的情况都提供准确的数据支持，确保地下工作环境的安全稳定性，并在发生危险时及时发出报警信号。而由于其系统具有较强的技术优势与安全优势，因此，被广泛应用于施工项目中。
参考文献：
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