隧道健康监测解决方案

隧道健康监测解决方案隧道健康监测系统1道运营业主关心的一个重要议题。盾构隧道因长期受地表水与地下水有害作用的影响，在施工和运营过程中，剧渗漏。隧道的渗漏水会影响结构的耐久性和设备的正常使用，危及行车安全，沉降。(1992)20mm总不均匀沉降愈加显著，隧道全线也出现多处安全隐患。隧道健康监测系统建立的目的是通过对隧道结构状况以及其他工作状况的监测：隧道结构侵蚀监测；隧道结构监测，包括：变形、收敛、内力、接缝监测；地层监测，包括：土压力、水压力监测；对隧道进行健康监测具有以下作用：认识不同工况下，隧道结构、地层及相邻环境的变化及发展规律，以便有针对性的改进施工工艺、调整施工参数；建立预警制度，实现实时或准实时的整体结构检测，及时发现隧道监测断面乃至整体可能存在的损伤和质量退化，保证结构安全；为研究岩土性质、地下水条件、施工方法与隧道变形、水土压力及地表沉降的关系积累数据，为改进设计提供依据；隧道健康监测系统预测隧道未来的工作状态，对发现的隧道异常进行初步分析，并提供经济合理的维护建议；可以合理的进行交通管理，保证人民生命财产安全，在出现事故隐患的情况下，及时采取降低车流、疏散人员等措施。隧道健康监测系统能够实现如下功能：施工期和运营期实时监控、实时数据采集、存储、处理；远程系统管理和控制；自动生成报表、隧道状态变化曲线图等；通过多项数据分析技术对结构变化进行初步分析和多级预警；远程数据访问及主动信息发布；与GIS系统和其它监控系统的无缝连接；辅助决策与应急预案管理发布系统；系统设备故障自诊断功能；自由设定报警规则和阈值；2监测数据及现场信息。根据隧道健康监测的要求，重点介绍以下两部分功能：管片接缝张开量监测的危险事件。隧道温度分布（火灾）监测准设定报警温度时，光纤分布式温度监测系统把实时报警信号送到消防报警主隧道健康监测系统隧道管理所。2.12.1.1整体结构隧道健康监测系统采用分布式光纤应变温度监测系统（DSTS）作为核心设温光缆和应变光缆组成，分别完成隧道温度及应变量的传感传输。图12.1.2张开量监测设计图2250mm各安装隧道健康监测系统量到这个变化。绕一周。若为已建成的隧道，则只能在管片上环绕半周。对于相邻管片环差异沉降监测直线。在项目中可以试点进行试验来验证该铺设方法是否可行。2.1.3隧道内温度监测设计公路隧道项目常用对隧道空间的温度探测方法是将感温光缆吊装于隧道顶可以保证分布式感温光纤对两根车道空间的探测灵敏度一致。光缆悬吊安装在隧道顶部，距离顶部150mm，以保持良好的通风与快速响应时间。探测光缆每隔1到1.5米用线夹固定，施工简单。051-57Z图3隧道内探测光缆安装示意图（）隧道健康监测系统10米左右钉一个吊钩，张紧钢丝绳固定于吊钩，感温光缆可以采用扎带或是电缆挂钩与钢丝绳固定在一起，此时感温光缆的安装如下图所示：mm051-隧道顶部57探测光缆张紧铁丝绳紧线螺栓1m5-10m捆绑带吊架图4隧道内探测光缆安装示意图（）2.2安全有序的进行施工，具体步骤如下：信号光缆铺设：从现场监测站出一根多芯光缆沿隧道壁到监测点；确定光纤固定件的安装点：按照路由设计确定光纤固定件的安装点，管片接缝张开量变化监测的光纤固定件的安装点是以隧道纵向管片与管片之间的间隙缝为中心；或基座上；并把光纤拉直呈受力状态；光缆连接：把传感光纤与多芯光缆连接并用光缆接续盒保护好连接点；线路测试：安装完毕后测试出光纤初始状态的数据并保存。2.3DSTS隧道健康监测系统度一种是显示光缆线路上温度/应变与空间分布曲线图，另一种显示某一特定点的温度应变随时间变化曲线图。如下图示：图5DSTS把实时收到的温度信号通过USBRS232MODBUS等多种输出形式与PC、PLC、消防报警系统、SCADA等其他控制设备进行互连，可与报警控制器等系统进行联网，提供信号进行声光报警。通过互联网，还可提供全球定位系统定位，无线通讯，服务电话，SMS短信等服务。2.3.1预警果，采用有限元程序ANSYS、FLAC等对结果进行分析，对衬砌结构是否会开影响范围。依据上述分析结果和安全度分析结果，给出分级预警报告。构设研究中心，在研究中心将利用监测结果，通过荷载反演、损伤识别、可靠性隧道健康监测系统分析、时间序列分析、数据融合等手段，对监测结果作进一步分析，得到更高精度和更多参量的监测结果。误差。通过施工期的安全监测的运行，检验监测系统的可靠性。每30分钟检测一次，自动记录数据，施工期间每天出报告一份，如遇特殊问题，可视具体情况，缩短报告时间；正常使用期间，对结构进行实时分析，定期出结构健康报告。3DSTS为核心同时也能够填补隧道变形监测这一领域目前的空白状况。而基于受激布里渊散射的分布式光纤传感技术（DSTS）在技术指标上较DTS/BOTDR性能指标具体表现为：超长的可监测距离，达到100公里高温度及应变分辨率，温度达0.005℃，应变达0.1με测量时间短，最低1秒即可完成整个回路