隧道施工论文：隧道施工远程监测体系探究

本文作者：刘海京、涂耘、郑佳艳、林志 单位：招商局重庆交通科研设计院有限公司、重庆交通大学

以往仅对技术和管理进行了研究，监测类别、内容和要素内容也单一，形成的监控技术体系不够完善，监控系统无法将地质超前预报、监控量测及预警、毒害气体监测、水文监测等技术手段与施工人员管理、安全防护设施管理等手段进行实时、有效的关联，不能真正达到保障安全、优化设计、指导施工、减少灾害后人员财产损失的真正目的，也无法实现真正意义上的隧道施工安全远程智能监控。本文基于以上分析及目的，经公路隧道施工与监控现场调研和分析，并结合公路隧道设计施工技术规范要求［7－8］，将隧道监控内容及要素列出，见表1。

监控系统实施流程

隧道施工安全远程监控系统除需要建立并完善监控内容和要素，还应该建立完善的系统实施工作流程。监测信息的管理、预警、处治流程既是决定能否对不良地质灾害、异常围岩变形与结构荷载、异常施工环境信息等预警信息及时响应，确保施工安全监控预警信息得到及时、妥善处理的前提，也是施工安全监控系统起到应有作用的基础，所以明确隧道施工安全智能远程监控管理实施流程非常必要。根据我国公路隧道施工监控技术现状、管理要求及相关技术规范和标准，提出监控系统的工作内容及对应的工作流程，如图1所示。

监控系统讨论

隧道施工安全远程智能监测设备的研发涉及到掌子面数字化监控与重建、监控指标的智能化预警方法、系统的模块设计、硬件功能的设计与规划、监控信息指标体系、传感器类型、传输技术、设置位置等技术方案的规划和实施，也包括监控设备的使用要求、管理要求和实施方法的建立，如监测时间、频率、数据管理和存储等诸多管理问题的建立和完善，属多学科系统性工程，需进一步开展研究并完善相关技术和管理技术，在此基础上方可进一步完善安全监管，真正提高隧道施工安全水平。

以施工人员信息监控为例，隧道建设过程中，建立隧道危险源监控系统，及时、动态掌握隧道施工危险源信息，有效预警，防止隧道灾害发生;灾害发生后，通过洞内人员信息准确、有效的记录，可反映隧道内施工人员数量和位置，以便及时施救，最大程度地减少隧道施工人员伤亡。因此，对施工人员的安全管理和监控始终是智能监控设备关注的重点。了解隧道内工程技术人员的进出情况、具体数量和位置，尤其是掌握隧道危险区域内的施工人员情况，对确保施工安全及灾后救援十分重要。目前隧道实际施工管理过程中，施工人员进出隧道遵守挂牌等级制度，其统计时效性差，准确度不高。

从技术角度看，在隧道洞口、2次衬砌、掌子面、仰拱工作面等重要作业区域安装无线数据接收器，现场施工人员进出隧道时，随身携带唯一的数据识别标识卡，人员识别标签不断或定时发射载有目标识别码的无线电射频信号，施工人员进入接收器读取范围内，接收器接收到施工人员识别标签发来的载波信号，经接收器接收处理后，将信号进行分析、处理，并发送到洞口通信接口装置，再转换成信号送给洞口服务器，以实现目标的管理自动化。施工管理方应确保施工人员正确携带标识卡，确保接收器及传输线路、洞内及洞口终端显示设备的完善，并进行定期检查。

结语

本文基于公路隧道施工安全防灾及灾后救灾的实际需要，提出了隧道施工安全远程智能监控内容、要素，建立了监控系统工作流程。对于保障隧道工程施工安全，完善隧道施工安全远程监控技术体系，促进管理部门改变传统的监管模式升级，有效提高质量和安全监管工作水平，具有重要的实用价值和指导意义，可推广应用。