隧道运营期结构健康监测共53页
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运营隧道结构监测技术以及健康安全评价体系1 绪论1.1 研究背景随着我国城市化进程越来越快,城市建设的快速发展,城市规模持续扩大以及城市人口的聚集增长,许多大城市存在着人口集聚、建筑空间狭小、交通拥挤、城市绿化减少、环境污染加重等诸多问题,其中交通阻塞问题在我国很多城市尤为突出。
一方面为了适应经济与社会的发展,必须加强城市集约化程度和提高效率才能;另一方面由于城市建设长足发展,使得城市中心可供利用的地面面积越来越少。
要解决城市建设与土地资源短缺的矛盾,从而促进城市的可持续发展和环境保护,合理地开发利用城市地下空间资源,大力发展城市地下交通工程是一条非常有效的解决这些问题的途径。
城市地下交通工程不同于高架道路,它不影响城市景观,噪音、震动等环境污染较小。
目前地下运行的地铁、交通隧道、各种市政地下隧道等为城市地下交通工程的重要组成部分,对缓解交通拥堵、提高城市效率、提升城市现代化水平发挥着巨大的作用。
其中地铁项目的建设在我国日趋广泛,数量和规模都在成倍扩大。
目前我国有28个城市有城市轨道交通在建或运营,其中12个城市已有城市轨道交通运营线路,预计到2014年底拥有运营线路达1600公里,比去年增加200多公里。
在建城市轨道交通线路约1400公里,预计"十二五"末,我国城市轨道交通运营里程将拥有3000多公里运营线路,全国城市规划交通总投资将达万亿元。
到2020年,我国将有40个城市建设地铁,总规划里程达7000公里,是目前总里程的4.3倍。
自第一条地铁建成并投入运营以来,世界的地铁建设历史己经近150年。
纵观这一百多年来,世界各地城市的发展经验,大力采用快速轨道交通系统,是完城巿客运这项艰巨任务的有效手段。
但同样地,地铁也成为一个危及范围最广以及事故伤害率较高建设项目之一,表1-1列举了近十年来我国主要的运营地铁隧道结构安全事故[1,2]。
表1-1 2001年至2012年我国运营隧道结构安全事故统计表这些突发的事故不但引起重大的人员伤亡和财产损失,更对社会化造成了极坏的极坏影响,并且造成了不同程度的恐慌,因此得到了各国政府及科研机构的高度重视。
营运高速公路隧道结构与水文地质健康监测系统摘要:隧道是围岩较为复杂的隐蔽工程,往往只在隧道建设期对隧道结构、围岩的稳定性进行监测,而忽略建设期隧道稳定性的监测,随着通车年限的增加,隧道衬砌结构受复杂的水文地质环境的不断侵蚀下,结构的稳定性有所下降,日常定期养护频次低,且只关注表观病害,难以及时预测预防结构本身的变化。
文章根据营运隧道常见的病害缺陷,选择特定的检测项目,建立长期隧道结构和水文健康监测系统,能远程监测隧道实时状态,获取隧道状态数据,让隧道数据可视化、易处理,为预测短期内隧道状况,监测结构病害发展趋势,提高养护工作效率,确保隧道运营安全。
关键词:营运隧道;结构健康监测;水文地质;结构变形截止目前,我国大陆已建成通车的公路隧道总长超过1.9万km,我国已经是世界上隧道工程数量最多、发展最快的国家。
随着通车年限的增加,高速公路隧道工程结构破损、变形、漏水、突水突泥、泥石流、洞口滑坡等安全隐患和灾害事件攀升,运营安全管理压力日益突出。
受建设期技术水平限制,大部分隧道无法实现安全隐患和灾害事件的预测预报,隧道运营安全管理仍处于被动局面。
在日常营运隧道养护中,国内结构健康监测大多采用的是传统人工监测方式,但存在监测效率低、监测频率低、监测数据不连续、数据分析滞后等问题、不能及时、动态、全面地掌握隧道工程的技术状态。
随着国内工程领域发展迅速,工程结构健康状态的周期性监测需求量较大,以结构健康监测为基础的工程类结构健康监测系统越来越完善。
目前国内已有部分隧道建设了隧道结构安全监测系统,地铁和高铁项目已率先开始全面进行隧道结构安全监测系统的建设,公路隧道方面南京市辖内特长隧道和水下隧道、深圳市辖内新建特长隧道、武汉长江隧道、大丽高速花椒箐隧道等一批项目已建成了隧道结构安全监测系统。
01隧道结构与水文地质健康监测系统隧道结构与水文地质健康监测系统与传统的隧道人工监测不同,该系统可以在隧道某一断面位置上预埋监测传感器,通过传感器等一系列设备获取的数据对隧道进行实时、长期的健康监测。
公路隧道运营期监测及检测报告目录1 项目概况 (1)2 项目特点 (2)3监测及检测工作程序与方法 (4)3.1工作依据 (4)3.2工作程序 (4)3.3工作内容、方法、试验频率 (5)3.3.1 隧道变形监测 (5)3.3.2南区加油站、收费站监测 (17)4本阶段监测成果与分析 (18)4.1监测成果 (18)4.2本次监测结果分析 (18)4.2.1 监测报警值的确定 (18)4.2.2 沉降分析 (20)4.2.3 断面变形分析 (22)附表1 隧道左线沉降监测成果表 (26)附表2 隧道右线沉降监测成果表 (31)附表3 收费站处主线道路右线沉降监测成果表 (36)附表4 右线加油站立柱沉降监测成果表 (38)附表5 右线加油站油泵沉降监测成果表 (39)附表6 右线加油站围墙沉降监测成果表 (39)附表7 收费站地下通道沉降监测成果表 (40)附表8 左线水平收敛监测成果表 (40)附表9 右线水平收敛监测成果表 (45)附录1 长江隧道南区加油站、收费站沉降测量水准线路 (50)附录2 长江隧道沉降测量水准线路 (51)1 项目概况南京长江隧道位于南京长江大桥和长江三桥之间,南起南京市主城区的滨江快速路,北至江北收费广场连接线,是江苏省南京市城市总体规划确定的“五桥一隧”过江通道中的隧道工程,对于缓解南京市跨江交通压力、促进沿江大开发具有重大意义。
该隧道工程采用“左汊盾构隧道+右汊桥梁”方案,其中左汊隧道采用双管单层盾构方案,平面分左右线单独设计。
隧道由浦口引道段、明挖暗埋段、浦口盾构工作井、盾构段、梅子洲盾构工作井、梅子洲明挖暗埋段、梅子洲引道段组成,隧道全长3837m(见图1-1)。
引道段采用“U”型结构,明挖暗埋段采用矩形框架结构,盾构段结构为圆形混凝土管片拼装衬砌结构,圆形隧道内径为13.3m,管片厚度为0.6m,结构外径为14.5m,是当今世界上最大直径的盾构隧道之一。
高速铁路隧道结构健康监测与评估技术研究随着交通运输的发展和人们对便捷高效出行的需求增加,高速铁路的建设已成为现代交通建设的重要组成部分。
而高速铁路隧道作为高速铁路建设中不可或缺的一环,其结构健康监测与评估技术的研究和应用显得尤为重要。
本文将从高速铁路隧道结构健康监测的背景和意义、常见监测方法以及评估技术这三个方面进行探讨。
首先,我们来了解一下高速铁路隧道结构健康监测的背景和意义。
隧道结构是高速铁路系统的重要组成部分,其安全性和可靠性直接关系到列车运行的安全和顺畅。
然而,隧道结构长期受到动力荷载、温度、湿度以及自然灾害等环境因素的影响,可能会导致结构的损坏和疲劳,进而引发意外事故。
因此,通过结构健康监测和评估技术对隧道结构进行实时监测和评估,可以及时发现结构的异常变化和潜在故障,为维修和保养提供科学依据,保障高速铁路系统的安全运行。
其次,我们将介绍一些常见的高速铁路隧道结构健康监测方法。
高速铁路隧道结构的监测方法多种多样,常见的有传感器监测法、无损检测法和遥感监测法。
传感器监测法是通过安装传感器在隧道结构内部或表面,实时监测结构的位移、应力、振动等参数,借助数据采集和传输系统,将监测数据传递到监测中心进行分析和处理。
无损检测法是利用无损检测设备对隧道结构的材料、裂缝、缺陷等进行非接触式检测,能够实时获取结构的质量和健康状态信息。
遥感监测法则是利用遥感技术通过航空或卫星获取高速铁路隧道结构的图像和影像数据,从而对结构的变形、损伤等进行监测和评估。
最后,我们将讨论一些高速铁路隧道结构健康评估技术。
高速铁路隧道结构健康评估技术主要是对监测得到的数据进行分析和处理,并通过评估模型和算法对结构的健康状况进行评估。
常见的评估技术包括振动分析、应力分析和模型识别等。
振动分析通过分析结构的振动特征和频率响应,可以判断结构是否存在异常变化和损伤。
应力分析则主要是对结构的应力和变形进行分析,通过比较实测数据与理论模型的差异,来评估结构的健康状态。
XX踣隧道结构健康状态实时监测方案目录XX路隧道结构健康状态实时监测方案 (1)1概况 (4)2结构健康检测/监测内容 (4)3监测实施方案 (5)3.1隧道断面收敛监测方案 (5)3.1.1监测断面位置 (5)3.1.2激光测距隧道断面收敛监测 (6)3.1.3双倾角传感器隧道断面收敛监测 (9)3.2隧道暗埋段结构缝张开量监测 (11)3.2.1监测断面位置 (11)3.2.2断面测点布置 (12)3.3.3监测仪器 (12)3.2.4监测频率 (13)3.3隧道裂缝张开量监测 (13)3.3.1监测仪器 (13)3.3.2监测断面位置 (13)3.3.3仪器安装 (14)3.3.4监测频率 (14)3.4隧道渗漏监测 (14)3.4.1监测原理 (14)3.4.2测试方案 (15)3.4.3建议安装位置 (15)3.5联络通道沉降变形 (16)3.5.1三向位移计监测方案 (16)4监测仪器远程控制与数据无线传输方案 (16)4.1激光测距隧道断面收敛数据传输方案 (17)4.2双倾角传感器隧道断面收敛监测通讯方案 (18)4.3隧道结构缝、裂缝监测通讯方案 (18)4.4联络通道监测通讯方案 (18)5 XX路隧道结构健康安全监测/检测项汇总 (18)1概况XXXX路隧道为双向四车道隧道,全长2526.88m,采用盾构法错缝拼装,外径11m,每环共8块管片,管片厚度480mm=开通运营以来,通过结构测量和检测,发现结构发生了一定程度的变形,并且在局部发生了明显的渗漏水棋至漏泥沙。
考虑到隧道结构的长期运营,及时掌握隧道结构状态对于确保结构安全, 保证隧道的正常运营有着至关重要的作用。
本课题结合XX市XX路隧道制定了详细的结构安全监测方案,主要监测项为隧道断面收敛、暗埋段变形缝张开、隧道主要裂缝监测、联络通道沉降、隧道渗漏监测等,所以监测项均通过无线的方式远程传输。
上述监测项L1将与XX路隧道常规的检测项(见表1)结合,构建隧道结构安全预警的指标体系。
隧道健康状态评估监测框架方案
一、隧道全线结构健康监测方案
1 监测内容
结合盾构法隧道结构健康评价标准,针对上图中所示指标项实施监测/检测:
根据上表,虹梅南路隧道结构健康监测项及监测方法如下:
2 监测断面位置
(1)明挖段每300m一个断面,共布置6个变形缝监测断面;
(2)东西线圆隧道每1000m一个断面,或在施工过程中发生过较长时间停止推进等特殊状况的位置设置监测断面,同时监测管片接缝张开量、管片表面应力、螺栓应力、断面收敛等;
(3)隧道全线进行沉降自动监测,并在渗漏严重或或在施工过程中发生过较长时间停止推进等特殊状况的区段进行渗漏水监测。
具体断面位置视施工情况以及设计图纸而定,现在已经在与设计员沟通。
二、隧道全线结构健康监测方案。
隧道健康监测解决方案1背景概述随着隧道工程的大规模建设,隧道工程的运营期结构状况的评估、运营现状以及工程服务寿命的预测已成为隧道工程建设需要解决的重大课题,同时也是隧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,渗漏水会使结构不均匀沉降,隧道产生弯曲,导致隧道接缝张开,从而进一步加剧渗漏。
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,同时水的流失使得孔隙水压力降低,土中有效应力增加,从而土体被压密而引起沉降。
某隧道的沉降观测表明,隧道在建成之后其沉降一直在持续发展,累计沉降最大值在上行线和下行线均超过《地铁隧道保护条例》(1992)所规定的20mm总位移量的标准,并且未见近期收敛稳定的趋势。
伴随沉降值的增大,隧道的纵向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,为运营期结构状况的评估、运营现状以及工程服务寿命的预测提供大量监测数据。
为了实现这些功能,隧道健康监测系统需要对以下几个方面对隧道进行监测:●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;●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隧道健康监测系统系统应用了光纤传感技术、自动化数据采集和传输技术、统计分析技术、数据库技术、网络技术等构建了一个智能化的系统,为相关管理人员提供最及时的监测数据及现场信息。
运营隧道监测方案一、前言随着城市的发展和交通建设不断提速,地下隧道已经成为城市交通建设的重要组成部分,隧道的安全运营对城市的交通工作起着至关重要的作用。
然而,隧道本身的特殊性和复杂性使得隧道的操作和监测变得更为复杂,因此,对隧道的安全运营监测方案提出了更高的要求。
本文旨在探讨隧道监测方案,以确保隧道的安全和持续的高效运营。
二、隧道监测的重要性隧道是交通工程的重要组成部分,而隧道的安全运营是保障城市交通运输畅通的重要保证。
然而,隧道由于其地下位置、封闭空间、交通负荷大等特点,使得隧道监测显得尤为重要。
隧道监测不仅可以帮助交通管理部门了解隧道运行状态、实时监控隧道内部情况,还可以及时发现并解决隧道存在的问题,杜绝事故的发生,防止隧道的运行受到严重影响。
因此,隧道监测方案的制定对于隧道的安全运营至关重要。
三、隧道监测的内容隧道监测的内容主要包括以下几个方面:1. 结构监测隧道结构是隧道安全运行的基础。
结构监测主要针对隧道的地质状况、洞身变形、支护结构变形等情况进行监测。
通过结构监测,可以监测到隧道的内部结构是否有裂缝、变形等问题,及时采取措施进行处理。
2. 环境监测隧道的环境监测主要包括空气质量监测、噪音监测、通风监测等内容。
在进行环境监测时,可以监测到隧道内部的空气质量是否符合标准,是否存在有毒有害气体,以及隧道内的噪音情况,助力于采取相应的措施进行治理。
3. 水质监测部分隧道会受到地下水的影响,因此需要进行水质监测。
通过水质监测可以监测到隧道内部的排水系统是否正常运行,是否存在水质污染,及时进行处理。
4. 交通流量监测交通流量监测是隧道监测的重要组成部分。
交通流量监测可以监测到隧道内的车流量情况,有助于交通管理部门合理安排隧道内的车辆通行。
5. 安全监测安全监测主要包括隧道内部紧急疏散系统监测、火灾监测等内容。
通过安全监测,可以及时发现并解决隧道内的安全隐患问题,确保隧道的安全运营。
隧道监测的内容多样,可以根据实际情况进行调整和补充,以满足隧道的安全运行需求。
隧道健康监测解决方案上海光子光电传感设备有限公司1背景概述随着隧道工程的大规模建设,隧道工程的运营期结构状况的评估、运营现状以及工程服务寿命的预测已成为隧道工程建设需要解决的重大课题,同时也是隧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,渗漏水会使结构不均匀沉降,隧道产生弯曲,导致隧道接缝张开,从而进一步加剧渗漏。
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,同时水的流失使得孔隙水压力降低,土中有效应力增加,从而土体被压密而引起沉降。
某隧道的沉降观测表明,隧道在建成之后其沉降一直在持续发展,累计沉降最大值在上行线和下行线均超过《地铁隧道保护条例》(1992)所规定的20mm总位移量的标准,并且未见近期收敛稳定的趋势。
伴随沉降值的增大,隧道的纵向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,为运营期结构状况的评估、运营现状以及工程服务寿命的预测提供大量监测数据。
为了实现这些功能,隧道健康监测系统需要对以下几个方面对隧道进行监测:●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;●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。
高速公路隧道健康监测系统方案设计
铁建伟
【期刊名称】《中国交通信息化》
【年(卷),期】2007(000)011
【摘要】@@ 健康监测总体目标rn预期总体目标是:通过对隧道工程的研究、试验,建立一套适用于隧道结构健康与安全监控预警系统,研究成果可直接服务于隧道结构健康与安全监控系统的设计,能够为隧道设计提供基础信息资料,验证设计理论,为隧道的运营管理服务,同时可为同类隧道的健康与安全监控预警系统研究积累经验.
【总页数】2页(P113-114)
【作者】铁建伟
【作者单位】中铁二十二局集团有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】U4
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