隧道结构智能监测预警系统.pptx

“全智云”隧道结构智能监测预警系统

（隧道运营期结构安全智能监测预警与智能评价关键技术）;

工程应用及展望;

?深部岩石高地应力，可能存在的岩爆、大变形问题（达2000米以上）

?海底岩石隧道问题（水深100米以上）

?海底水下建筑问题（如港珠澳沉管隧道）

?江底盾构隧道（钱江通道）

?城市土层下超过50m的深基坑问题（上海苏州河深隧工程基坑近60m深）

?超级隧道工程运营结构安全问题日渐突出;

超大断面盾构隧道

Φ14.5~15.2m乃至更大

断面积:约180m2

例如钱江隧道外径Φ15m、瓯江北口铁路隧道Φ14.5m

大断面盾构隧道

Φ10.0~11.5m

断面积:约100m2

例如庆春路隧道外径Φ11.3m

城市地铁盾构隧道

Φ6.0~6.2m

断面积：约30m2

例如杭州地铁外径一般为Φ6.2m;

l盾构隧道运营期结构病害较多

盾构隧道运营期早期主要结构病害包括渗漏水、结构损伤、结构形变等。随着时间推移,也将面临衬砌材质劣化的耐久性问题。;

l传统人工为主隧道检测的局限性

①现场全面的定期检测每年只能进行1～2次，不能及时发现隧道存在的安全隐患；

②人工检测工作量大，效率低，且常常以定性调研为主，主观性强，定量分析不足；

③对于有防火板、隔墙、烟道层等情形，往往不便于对这些隐蔽部位的衬砌结构进行直接检测；

④检测过程往往影响交通通行（尤其是车行盾构隧道）。;

l新型快速化检测方式的优点和局限性

优点：①速度快，效率高；②机器检测、客观性强；③比人工检测更安全。

局限性：

①对于有防火板、隔墙、烟道层等情形（尤其是车行盾构隧道），无法直接检测；

②现场全面的定期检测每年只能进行1～2次，不能及时发现隧道存在的安全隐患；

③盾构隧道衬砌表面有特殊曲率并伴有管片拼缝、各种管线、螺栓孔、支架、道床、混合光线、表面污渍等众多影响图像识别的干扰物，对图像病害处理要求高。;

l隧道结构安全智能在线监测的优点和局限性 优点：

①可实时在线监测，及时发现结构响应异常，并进行智能化自动预警；

②监测过程完全自动化，且可自动生成分析报告，效率高；

③随着监测数据的不断积累，可综合评估和预测隧道结构长期性能，指导预防性养护决策和大中修计划制定；

④有利于提高隧道运维管养的智能化水平。

局限性：

①一般对典型重要区段进行监测，无法做到全覆盖；②需做好对监测系统的定期维护工作。;

l隧道结构安全智能监测案例

国外隧道结构安全智能监测系统从上世纪80年代开始使用，最近二十余年隧道结构安全智能监测系统在我国应用日益增多。

水下盾构隧道安全监测案例较多

盾构隧道多为软土隧道，其运营期安全风险较高。（尤其是水下隧道和城市核心区隧道等）。

复杂环境山岭隧道结构安全监测日渐突出

山岭隧道多为岩石隧道，其运营期安全风险相对较低。多在地质环境非常复杂的山岭隧道或近接交叉隧道开展自动化智能监测，或在既有病害繁多的山岭隧道开展病害发展追踪监测。;

一系列政策文件和标准规范对隧道结构安全自动化监测技术提出了要求

隧道结构安全智能监测技术是隧道运维管养智能化的重要发展方向！;

l国内同类隧道智能监测系统的不足

同济大学、西南交大、中科院武汉岩土所、北京交大、中交公规院、苏交科等均有隧道结构安全监测系统，但现有监测系统存在一些共性的不足：;

l“全智云”隧道结构智能监测预警系统

针对现有隧道结构安全监测系统的虚警、漏警、检测与监

测工作脱节的问题，结合省内多项监测项目工程实践及多项科研课题，形成成果：“全智云”隧道智能监测预警系统。

系统主要功能：系统集隧道结构在线多层次实时预警、在线预警响应决策、融合多源数据的结构安全状况综合评价、自动生成分析报告、图形界面可视化展示等功能于一体。;

l“全智云”隧道结构智能监测预警系统特点其一

系统涵盖了较完备的盾构隧道运营期结构安全评价指标和预警分级体系：通过广泛调研盾构隧道病害、分析各类病害成因及搜集规范规定，总结了完备的安全评价指标体系，体现了盾构隧道主要特点。;

l“全智云”隧道结构智能监测预警系统特点其二

系统实现了多指标、多传感器数据融合基础上

的新型在线分级预警：可克服单支传感器、单一指标预警的局限性，从算法上明显降低虚警或漏警的发生。;

l“全智云”隧