隧道所處地下環(huán)境復雜，在施工過程中會面臨圍堰變形、拱頂沉降、凈空收斂、初襯應(yīng)力變化、土體塌方等多種危險情況。在隧道營運過程中，也會受到材料退化、地震、人為破壞等因素影響，引發(fā)隧道主體結(jié)構(gòu)的劣化和損壞，若不及時檢修，可能會引發(fā)事故。因此，在隧道施工期和營運期都需通過合理布設(shè)測點對隧道的結(jié)構(gòu)狀態(tài)進行監(jiān)測分析，從而達到對隧道的安全管理要求。

那么如何在隧道施工期及營運期布設(shè)自動化監(jiān)測點，又如何去測量呢？今天安銳科技的小編將從以下幾點進行講解：

隧道監(jiān)測測點的布設(shè)安全規(guī)范、科學與否，直接影響到監(jiān)測數(shù)據(jù)能否正確反映隧道的實際狀態(tài)及變形量的大小，因此隧道監(jiān)測點的類型和數(shù)量應(yīng)結(jié)合工程性質(zhì)、地質(zhì)條件、設(shè)計要求、施工特點等因素綜合考慮，同時布設(shè)監(jiān)測測點時應(yīng)遵循以下幾點：

a.     在滿足監(jiān)測目的前提下，測點數(shù)量和布置必須是充分的、足夠的，不能盲目設(shè)置測點，任何一個測點的布設(shè)都應(yīng)該是有高價值的。

b.     需結(jié)合周邊環(huán)境布設(shè)點位，兩測點之間距離不宜太遠，且每個測點需具有代表性，能夠準確反映被測結(jié)構(gòu)物的形變狀態(tài)。

c.     測點的布置對安裝實施工作應(yīng)該是方便的、安全的。對于危險的部位，要妥善考慮安全措施或者選擇布置特殊的測量方法或傳感器。

d.     測點應(yīng)牢固可靠、易于識別，并注意保護，嚴防損壞。

e.     系統(tǒng)監(jiān)控中心需實施對所有前端傳感器設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)、數(shù)據(jù)采集設(shè)備及物聯(lián)監(jiān)測云平臺進行統(tǒng)一集中管理。

拱頂沉降點布設(shè)：結(jié)合隧洞內(nèi)施工期開挖情況，洞內(nèi)沉降監(jiān)測主要對象為拱頂，可利用激光測距儀固定在隧道邊墻，另一側(cè)固定反光片，同時在兩側(cè)隧道中點拱頂位置固定一枚反光片。

地表沉降點布設(shè)：應(yīng)在隧道正洞開挖施工前，根據(jù)隧道施工沿線，利用靜力水準儀設(shè)置地表沉降監(jiān)測點，并在開挖前及時采集初始讀數(shù)，確保設(shè)備正常工作。

周邊建筑物沉降點布設(shè)：在隧道施工影響范圍內(nèi)的地面建筑物，根據(jù)建筑物的歷史年限、使用要求以及受施工影響的程度，確定在需保護的建筑物結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上布設(shè)靜力水準儀和傾角傳感器，有裂縫的建筑物需增設(shè)裂縫監(jiān)測點。

地下管線沉降點布設(shè)：對隧道施工影響范圍內(nèi)地層不同程度的沉陷，可能會引起地下管線的變形、下沉而直接危及使用安全。因此在確定受影響的隧道施工周邊地下管線上每隔10米布設(shè)一個靜力水準儀監(jiān)測點，以監(jiān)測掘進期間地下管線的變量，確保地下管線的安全及地下工程順利施工。

斷面軸力監(jiān)測點布設(shè)：隧道斷面布設(shè)監(jiān)測點，分別在隧道拱頂、拱腰、邊墻等布置若干個量測錨桿，每個錨桿設(shè)置軸力測點。

土壓力監(jiān)測點布設(shè)：在圍巖與初期支護之間埋設(shè)土壓力盒，用以監(jiān)測圍巖與初期支護間的接觸壓力。在初期支護與二次襯砌之間埋設(shè)土壓力盒，用以監(jiān)測初期支護與二次襯砌間的接觸壓力。

應(yīng)力監(jiān)測點布設(shè)：隧道斷面布設(shè)監(jiān)測點，分別沿隧道的拱頂、拱腰、邊墻布設(shè)若干個應(yīng)變計，測出每個測點的環(huán)向應(yīng)力和切向應(yīng)力。

測點布設(shè)示意圖：

綜上所述，在隧道結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)中，主要針對隧道的應(yīng)力/應(yīng)變、溫度、沉降、位移等物理量，可用于這類監(jiān)測項目的傳感器和設(shè)備種類繁多、型號各異，而且不斷有新的更加可靠、精確和便宜的傳感器被開發(fā)出來，因此在進行傳感器設(shè)備選型時要重點考慮量程、靈敏度、精度以及工作環(huán)境等因素。

設(shè)備介紹：

液壓式靜力水準儀，是一款利用連通器原理實現(xiàn)豎向位移測量的傳感器，采用進口擴散硅壓力敏感元件并集成溫度修正元件，通過RS485數(shù)字型接口輸出高精度的數(shù)據(jù)?？捎糜跇蛄?、隧道、路基、地鐵、深基坑、大壩、房屋等結(jié)構(gòu)物的沉降自動化監(jiān)測。

動力水準儀可在振動和運動環(huán)境下能準確的測量出豎向位移?？捎糜诟哞F地基高壓注漿時地基、隆起的壓力反饋控制、橋梁的動態(tài)撓度測量、高鐵經(jīng)過時軌道、結(jié)構(gòu)的動態(tài)位移實時測量等需要對位移做出快速反應(yīng)的項目。本方案中將動力水準儀用于監(jiān)測橋梁的撓度。

網(wǎng)關(guān)采集器是用來采集傳感器數(shù)據(jù)，把傳感器、控制執(zhí)行設(shè)備和云平臺軟件連接為一體的智能化硬件設(shè)備。用來采集、上傳傳感器數(shù)據(jù)，并按照控制策略實現(xiàn)控制報警設(shè)備、機械動作等功能。

隧道監(jiān)測設(shè)備清單：