现代化信息技术在隧道安全文明施工中的应用

时间：2024-04-25

张晓东朱振宇

中交一公局集团有限公司总承包经营分公司北京 100000

监控量测是隧道工程施工中的重要工序，作为保障隧道施工安全，验证和调整施工方法和支护参数的重要手段，隧道监控量测具有以下几个特点：量测设备的可靠性和量测数据的准确性、量测信息发布的及时性和广泛性。监控量测对确保隧道施工安全及结构的长期稳定性，验证支护结构效果，确认支护参数和施工方法的准确性，为调整支护参数和施工方法提供依据等具有重要意义。对监控量测技术的开发研究和创新，相对于传统方法，能有效减少测量人力资源的投入，节约成本；减少工作强度，提高效率；同时具有数据精度高、可靠性强、数据处理及信息发布及时、自动化、网络化的优点，为隧道信息化施工提供有力保障。

1 我国隧道施工安全管理现状

随着我国人民生活水平和生活质量不断提升，人们对于出行的要求也越来越高，因此隧道建设事业发展迅速。但随着隧道施工项目的不断增加，一些安全事故也时有发生，这些事故给受害者家庭造成了巨大创伤，同时还给国家和企业带来了经济损失，影响施工进度进而降低人们的出行效率。部分工人在施工过程中安全意识不强，专业能力不足导致工程事故频发。企业施工安全管理制度落实不到位导致极易发生安全事故，设计方案达不到行业标准也会影响整个工程质量和施工进度，进而增加不必要的施工成本，影响建设事业发展。针对目前我国隧道施工的现状，施工单位应当采取适当措施加强安全施工管理，保障工人的人身安全以及工程质量。

2 现代化信息技术在隧道安全文明施工中的应用要点

（1）现场测点埋设及数据采集。目前隧道围岩水平收敛量测普遍采用的方式是在两侧边墙位置埋设收敛挂钩，通过收敛尺测量两挂钩间的长度，加入尺长和温度等修正后计算出两点间的净长，比较两次观测期间的变化量即为隧道净空变化值，此方式的缺点在于：挂钩部份钢筋为了适应收敛尺挂钩都相对较细（φ6钢筋），极易被施工破坏，同时在量测时由于收敛尺要横跨整个隧道，与施工相互干扰较大，另外采用人工读数，人为因素对观测精度影响较大[1]。本技术采用新型测点形式，即在原测点部位埋设Φ22钢筋，钢筋上水平焊接Φ24螺母，测量时在螺母上放置专用精密球形棱镜，采用全站仪观测棱镜的相对坐标从而计算出两测点间的长度。此方式的显著优点是测点外露部分少、整体强度高，易于保护；同时利用了球形棱镜的特点，安置速度快且每次安置都保证了同一位置，在使用方便的同时能有效提高观测精度；第三是采用棱镜作为观测目标可以利用全站仪的自动目标照准和自动观测的功能，最大程度的消除了人为因素的影响，而且采用仪器自动记录观测数据，为实现量测数据信息化提供了条件。

（2）数据传输及分析处理。现场观测结束后，观测数据可立即通过GSMModem传输至后方的数据服务器上，利用GSM网络的显著优点在于：一般隧道施工现场的条件都比较差，很多地方都没有无线网络（WIFI）或3G网络覆盖，而GSM是通过2G网络传输，只要是手机能打电话的地方都可以进行数据传输，因此对环境的适应能力更强，保证了数据传输的及时性和可靠性[3]。数据处理中心接受观测数据后自动对数据进行处理，计算各测点的变形量和累计变形量，并实时将数据传输至网络数据库中，保证数据的传输和处理自动化和实时化。各级授权管理人员可以通过PC机、智能手机随时随地进行查询、下载和打印；同时施工现场的LED显示屏同步显示围岩变形情况及安全管理等级，所有现场施工人员都能及时了解隧道围岩情况和施工风险；若变形值超出设计允许范围还将自动向指定手机号码群发预警短信，在最短的时间内将信息反馈到施工管理人员，及时采取应对措施。

（3）强化相关工作人员的技术掌握和分析能力。虽然在隧道施工的安全管理工作中引进了信息化监控技术，但是相关的隧道施工安全管理人员大多都并没有对信息化监控技术进行熟练掌握，且相关工作人员的个人能力并无法满足信息化安全技术对于隧道施工安全管理人员的要求，相关工作人员应当不断强化自身能力，熟练对于信息化监控技术的掌握，使信息化监控技术能够在隧道施工安全管理工作中得到切实应用，使信息化监控技术能够在隧道施工安全管理工作中确实发挥作用，因此，强化隧道施工安全管理人员的技术掌握和分析能力无疑是将信息化监控技术投入应用的关键之处[4]。

（4）加强钻爆过程的监督和管理。在确定好施工方案后，管理人员应当按照相关规章制度对施工过程进行严格监管，保障工人按制度标准工作进而保障工人安全以及工程质量。对所有进入隧道的工人、车辆、仪器都要进行严格检查，同时加强对施工设备安全性的检查和管理，保障工作过程的安全性和规范性。在进行爆破工作时，施工人员要按照使用要求安全使用爆破器材，确保爆破工作安全进行。企业要保证爆破工人具有相应的资格证书，同时具备扎实的专业知识和安全意识，进而保证爆破过程的安全[5]。管理人员还应规范工人用电，确保工人在工作过程中合理用电。