李存安
中铁十四局集团第五工程有限公司
【摘 要】乐清湾铁路乐成隧道项目部测量人员对隧道开挖监控量测期间,通过监控量测管理信息平台及时将隧道开挖及初期支护期间隧道收敛及拱顶下沉数据上报,数据共享,业主、监理和项目部领导都能在第一时间了解测量数据,通过对数据分析,监控隧道变形状况,变形超限自动报警提前预报,早做决策提供依据。
【关键词】隧道 监控量测 信息管理平台
1.工程概况
乐清湾铁路乐成隧道位于浙江省温州乐清市境内,隧道里程为DK33+267~DK42+135,长8.868km,进口至DK41+685为单线隧道,DK41+685至出口为双线车站隧道。隧道设置斜井2座,密川北斜井位于线路前进方向右侧,与线路相交于DK35+600处,长955米,采用单车道+错车道断面;西山斜井位于线路前进方向右侧,与线路相交于DK39+900处,长790米,采用双车道断面。
2.监控量测信息管理平台
为了实时监控隧道开挖及初期支护期间隧道变形状况,提前预报,早做决策,开发了隧道监控量测信息共享管理平台,测量人员在隧道里采用全站仪测量期间,通过蓝牙将测量数据传输到手机,再通过手机网络共享到信息管理平台,通过信息共享,业主、监理及项目部人员,都能在系统平台里了解隧道变形“报警信息统计、断面信息、测点信息、量测数据、日周月报统计、查看测量人员” 等实时信息。
3.监控量测
3.1测点埋设及监控频率
拱顶下沉测点和围岩周边收敛测点布置在同一断面,根据设计要求,Ⅴ级围岩每10m、Ⅳ级围岩每20m、Ⅲ级围岩每40m、Ⅱ级围岩每50m布设一个断面,第一个监测断面布置在明暗洞交界里程往洞内方向2m处,拱顶下沉测点置在拱顶轴线附近。
3.2.APP数据上传
测前将断面信息输入APP程序并上传到信息系统平台,隧道内APP程序可在无网络信号的情况进行测量,测量完毕在有网络的情况下将APP程序上测量数据值上传至信息管理平台。
3.3.监控数据处理及分析
隧道采用全站仪采集断面变形数据,通过蓝牙传输到手机里,之后在隧道外有网络的情况下将数据上传到信息管理系统平台,自动生成相应的断面数据值,再进行分析。
量测
注:GD00为线路实测高程,其余测线均为两点的距离。
表3密川北斜井1XDK0+687断面数据
根据测量数据可自动绘制拱顶下沉和周边收敛变化时态曲线图,反馈隧道变形趋势,对隧道安全状况进行评价,提出建议和决策。
对以上隧道变形时态曲线图进行分析,可以判断密川北斜井1XDK0+687断面拱顶下沉以及周边收敛曲线趋于平稳,表明该断面围岩收敛已基本稳定,可以进行砼二次衬砌施工。
4.报警处理流程
通过手机安装的软件采集程序(App)指挥全站仪(带蓝牙设备),快速完成隧道围岩变形监控数据的采集,在具有手机信号和互联网Wifi信号的情况下,及时上传到信息管理平台。
App程序在每次测量数据采集后,根据测点的历史测量数据,在第一时间做出报警判断和提醒。此时测量人员要进行判断,是测量错误导致报警,还是变形量超过阈值触发的报警。如果是测量错误导致的报警,测量员可以再次对该测点进行测量,App程序将以最新一次的测量数据,作为报警判断的依据。如果是超过阈值触发的报警,测量员上传该条测量数据到平台的同时,App程序将自动上传一条报警信息到平台。平台收到App上传的报警后,将向相关报警人员发送该条报警信息。
5.平台以及APP程序处理
5.1APP程序处理并上传平台
APP程序上传报警信息后,现场测量人员第一时间,通过APP程序填报处置信息并上传平台,将现场的情况如实上报平台,为相关领导提供决策依据。
5.2平台报警处理
收到报警短信的工程相关人员,可以访问铁路工程建设网http://www.r93535.com/rails,点击“铁路工程管理平台”登录系统,在系统导航中点击“围岩量测”,在初始页面中点击“报警标识”图标,打开处置页面并填报处置信息。
隧道变形速度较快的测点,在达到报警前,可以就发展趋势进行预测。在量测过程中触发的报警等信息进行统计,并可以进行报警处置、关闭等风险闭环管理操作。
6.测点破坏及报警关闭后的处理
测点破坏后,需在原测点附近新埋设测点继续监测,此时测量必然有触发报警。这种情况下,新测点的初始变形量将为:原测点的累计变形量+新旧测量间的竖直(或水平)距离,此时需要用APP的账号登录平台,在“量测数据”栏中对触发的报警测量数据进行修正,即保留原测点的累计变形量,将新旧测点间的距离修正掉。
(2)报警关闭处理:测点报警后,该测点将被视为稳定状态。此时需要用APP的账号登录平台,在“量测数据”栏,对触发报警的量测数据进行修正,即将当前的累计变形量修正为0
7.结束语
乐清湾铁路乐成隧道监控量测期间,测量人员通过监控量测管理信息系统平台对隧道洞内进行拱顶下沉、围岩周边收敛变化测量,快速准确地完成了监控量测工作,对测量数据能够及时分析和反馈,提前预报,为相关领导早做决策,采取预防措施争取了时间,为今后其他隧道开挖施工的监控量测提供了有益的借鉴。
参考文献
[1]《铁路隧道监控量测技术规程》(TB10121--2007);
[2]《铁路隧道工程施工技术指南》TZ204-2008;
[3]设计图纸及施工组织设计。