隧道施工安全信息化監控技術

趙 亮

（貴州高速公路集團有限公司，貴州貴陽 550001）

隧道施工安全信息化監控技術

趙 亮

（貴州高速公路集團有限公司，貴州貴陽 550001）

針對高速公路隧道施工中的安全問題進行分析，結合這些內容，提出信息化監控技術在隧道施工安全管理中的應用必要性，并闡述了高速公路隧道施工過程中的安全管理技術。最后，結合實際案例，對信息化監控技術在隧道施工中的應用做出闡述，希望為隧道施工安全管理工作提供一定幫助。

高速公路；施工安全；信息技術監控

1 高速公路隧道施工安全管理技術

1.1施工安全信息化分析方法

近年來，新奧法施工技術被高速公路隧道施工單位廣泛應用，量測信息越來越被人們關注，在一定程度上，量測信息的價值主要在于對隧道施工過程中，圍巖和支護結構安全性作出反應，可謂是隧道施工安全的晴雨表。量測信息對隧道施工過程中設計變更、安全維護以及安全施工等提供相應的指導。為了保證高速公路隧道施工過程中安全可靠，結合鎮勝高速勝境關、紅果西、英武施等高速公路隧道施工現場的量測信息以及有關施工安全的經驗，研究并建立了有關隧道施工安全的信息化分析工作流程圖。

圖1　隧道施工安全的信息化分析工作流程圖

首先，根據設計方案對隧道斷面進行開挖，伴隨著掌子面不斷推進，根據不同的量測儀表進行施工現場相關信息的量測，例如使用各類收驗儀對硐室內收斂位移、多點位移等進行計量和量測，從而獲取洞室內位移問題和應力盒量測取得支護結構和圍巖應力等信息。其次，結合對各項內容的量測信息，進行隧道圍巖圍巖以及支護變形等情況的預測和分析，與此同時，根據相關部門對隧道施工的規范以及隧道工程的具體條件，對圍巖和支護結構變形等安全閥值做出詳細分析，并確定一定指標。最后，對測值和安全閥值之間的接近度進行比較和預測，進而對隧道圍巖和支護結構的安全性做出判定，如果和安全條件相符合，便可以進行下一工序的施工。否則，應通知施工人員及時停工，并與相關部門進行會同，采用綜合性評估方式對隧道的安全性進行確定，如有必要，需要對隧洞開挖的施工工序進行及時調整，甚至對隧道施工的施工方案進行變更，進而保證隧道工程的施工安全。

1.2安全性評估指標

與現場量測成果繪制的相關曲線作為依據，根據曲線的發展趨勢，對圍巖變形的穩定性進行判斷，進而科學推測出隧道施工的安全性。

在高速公路施工過程中，對現場監控量測信息中，作為直接也最為可靠地兩種信息主要是拱頂下沉和隧道周邊的收斂位移。可以結合這兩種信息，將相應的曲線進行繪制，然后將曲線變化的規律進行初步判定，進而分析出圍巖的變化趨勢。當隧道的圍巖收斂位移的時間和掌子面之間距離有所增大時，表示圍巖趨于穩定；當變形速率越來越低時，則表示圍巖穩定系數低，這時，隧道的施工則處于不安全狀態下，因此需要立即停止施工。

2 信息化監控技術在高速公路隧道施工安全管理中的運用

2.1工程概況

以杭瑞高速畢節至都格（黔滇界）公路為例，公路全長140.257 km（含云南境782 m），公路全線主要采用全封閉、控制出口四道高速公路建設標準，速度設計在80 km/h，公路的總體寬度為24.5 m。這一項目一共設置了1個六盤水區域中心、10個匝道收費站、3處隧道管理救援站等。因為這一項目的線路范圍比較長，結合相關規范，對隧道情況進行劃分，一共設置了三處隧道管理站。因為這一項目的隧道線路過長，因此在施工過程中難度較大，對施工過程中的安全管理工作提出了更高的要求。在這一項目的施工的安全管理過程中，采用信息化監控措施，主要體現在以下幾個方面。

2.2隧道施工人員定位系統

信息監控技術中的隧道施工人員的定位系統，主要是對物聯網技術進行使用，對施工人員的具體位置進行科學監測和監控，保證施工人員的人身安全。這種隧道施工人員的定位系統可以在隧道施工過程中，對各個區域的人員分布情況以及走動等情況進行實時監控，隨時了解施工人員的安全情況，方便管理人員對施工人員進行適當的指導和管理。另外，這種定位系統還可以對施工人員進行考勤，對施工人員到崗情況進行反饋。施工人員一旦發生危險，相關人員可以及時采取救援措施，提升救援效率。隧道施工人員定位系統的使用，涉及無線網絡傳輸、定位軟件、感應芯片以及讀卡器等。高速公路隧道施工過程中，施工人員定位系統是保證施工人員安全必不可少的工具。

2.3有害氣體檢測系統

隧道施工和一般建筑不同，在施工過程中，施工人員封閉狀態下進行施工，施工現場的空氣狀況影響著施工人員的安全。在施工過程中，周邊地質條件遭到破壞，可能會產生一定的有毒有害氣體，這些氣體一旦達到一定濃度，就會危及施工人員的人身安全。另外，機械使用過程中，也可能產生一定的有害氣體，為施工人員人身安全帶來一定的影響。采用信息監控設備中的有害氣體探測器，可以對空氣進行采集，分析空氣內成分，如果有害氣體不達標，便立即做出警報。這時，相應的技術人員對檢測到的內容進行分析，確定科學解決措施，進行對施工人員進行指導和疏散。

2.4語音對講系統

語音對講系統屬于信息化監控系統中最為常見的工具，這一系統可以實現施工人員與施工人員、施工人員和管理人員之間的交流。信息化監控系統中的雙語音對講系統和監控中心相互連接，安全人員可以根據這一系統，對施工人員進行適當的指揮和引導，當安全事故發生時，管理人員根據施工現場實際情況，利用語音對講系統，對施工人員進行疏散。

3 結束語

通常情況下，高速公路隧道施工基本處于一個相對封閉的環境下。施工過程中，對技術水平的要求過高，同時施工難度較大，施工安全性較低。相關管理人員要高度重視施工過程中的安全問題，科學使用信息化監控系統進行施工過程中的安全管理，從而保障施工人員的人身安全。

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U455.4

C

1008-3383（2016）09-0143-02

2016-04-18

趙亮（1985-），男，貴州貴陽人，助理工程師，主要從事交通工程建設研究。