資訊科技在隧道工程監測中的運用論文
摘要：隨著我國經濟建設的快速發展，我國在道路建設上的開發專案也是越來越多。其中，隧道工程做為道路工程中的一個重要環節，它的施工安全問題也受到了越來越多人的關注。為了能夠確保隧道施工順利進行，採用現代資訊科技進行監測已成為隧道施工中重要的技術支援。
關鍵詞：現代資訊科技;隧道工程;施工監測
隧道工程中的施工安全問題一直是社會和施工領域共同關注的問題，為了保證隧道施工工程的經濟、安全、順利進行，首先應考慮好施工工藝問題。同時，還要對施工中的各項資料進行監測和計算。另一方面，還需要不斷引進國外的先進裝置和技術，在施工方法上與世界接軌。將最現代的資訊科技融合在隧道施工工程之中，對施工工程中各項引數進行監測，不僅保障了隧道施工安全，而且還能夠讓施工過程更直觀、精確。
一、隧道施工工程中監測的目的
為了保證隧道在施工工程中的質量安全及後期使用安全，需要對隧道施工工程的過程，進行嚴密的資訊監控和測量。科學合理的施工測量，不僅能夠對隧道圍巖條件、地基拱頂沉降、構造物變形進行全面防控，還能夠保證隧道施工工程的施工穩定性和安全性。隧道工程因為其自身特殊的岩土地質環境，所以不同於其他的地面上的工程。在施工過程中大都存在著一定機率的不安全和不穩定因素。而且由於隧道岩土地質複雜，岩土的`結構和支護系統就相對不夠穩定。隨著現代資訊科技不斷進步，在隧道工程施工工程監測上也在不斷進步發展。自1984年來，新奧法提出周圍巖體及支護系統結合成一個支護體系進行施工，並動用施工監測技術來判斷圍巖及襯徹的變化和穩定性。及時發現問題，及時進行調整。經過合理科學的現代資訊化技術來對隧道施工工程質量進行監測，不僅能夠掌握圍巖開挖過程中的各種變化，還能把控支護系統穩定並做及時調整。對施工過程中的各種風險與危害、災害也能夠進行有效預防和控制。保證了隧道施工工程中的安全和穩定，及施工方案的順利進行和施工設計的順利推進。近幾年來，隨著現代資訊科技的突飛猛進，在隧道工程施工監測技術方法上，也有了很多種，如FBG、GIS、Zigbee等先進的監測技術和資訊處理依法。這些現代化的資訊科技，為隧道施工工程建設提供了強大的技術保障和支援，是隧道施工工程發展中的一種必然趨勢。
二、隧道施工工程中監測的目的
1.提供支護系統參考資料。隧道施工環境十分特殊，岩石和泥土的質量不容易掌握。而隧道自身的支護系統穩定性也有所不足。所以，在隧道工程施工之前對隧道圍巖及其周圍進行監測，不僅能夠掌握隧道周圍岩石和泥土質量，還能夠查清楚隧道支護能力大小。2.確定合理開挖方式。經過隧道施工監測就可以合理利用隧道中周圍岩石特點，確定支撐點，並找出最合理的隧道開挖點，在隧道施工過程中儘可能利用隧道本身的支撐力。3.保證隧道使用安全。隧道本身周圍的各種岩石，嚴重影響了隧道工程的施工安全和後期使用質量。所發隧道施工單位就應該在施工中不斷地對周圍岩石進行監測，並在監測過程中找出施工漏洞問題，根據問題及時調整施工設計方案，有效預防施工事故發生。4.為後期施工提供資料。因為在施工監測中，會採集到大量的施工監測資料，而這些資料，都可以為後期的施工建設提供參考。
三、隧道工程施工中現代資訊科技監測中的應用
1.FBG資訊監測技術。FBG資訊監測技術，學術專業名稱為光纖布拉格光柵。採用的是光纖傳導原理進行技術基礎，在隧道施工前期工程中對於施工中溫度變化、混凝土襯砌、拱頂應力等進行監測，便於實時掌握施工中的各項資料。FBG技術反應能力強，並能夠抗腐蝕、抵禦電磁干擾，當監測物件有變化發生時，能夠對資料進行及時調整並做修改。與傳統的電阻測量器比較，FBG光纖更加穩定和有效。因為光纖有不侷限於一對一的傳輸特點，所以只要在光纜中設定足夠多的資訊點，測量資料就會達到千個以上。而傳統電阻測量器則需要安裝很多電阻測量線，不僅測量工作量大，而且測出來的資料也不如FBG精確。所以在鋪設這種光纖時並不需要太多，只要一、二根就足夠，不僅節約空間，也不會因為互相影響。2.GIS資訊處理系統。GIS也是地理資訊系統，是一種結合地理學和圖形學的綜合性系統。在隧道施工工程的監測資訊處理上可以把資料庫管理技術與地理資訊相融合，形象直觀地對地面環境資訊和隧道施工監測點進行統一。並對監測資訊進行快速高效分析處理，提高施工監測效率和技術水平。GIS技術包括三維和二維的空間維度，充分滿足了隧道施工多層次多方面要求。隧道施工不僅需要資訊採集，而且還要對資訊進行管理，隨著現代科學技術的不斷髮展，普通水準儀及傳統測量裝置已無法滿足現代隧道施工工程測量需要，而靜力水準儀和全站儀的出現應用則保證了隧道施工監測的工作效率。因視覺化技術不斷髮展，在軟體方面使用計算機實現監控點視覺化已不再是困難。對於隧道工程監測來講，透過對這些資料進行分析處理，從而繪製出最初視覺化曲線圖。GIS的應用已經可以將地面地層的具體狀況進行三維視覺化，結合VR技術在隧道工程施工中監測資訊管理，更是對監測物件監控環境一目瞭然。讓監控工作變得更為具體和可控。3.Zigbee資訊通訊技術。Zigbee通訊技術是一種短距離低速傳輸無線網路協議。耗電低、成本低、支援大量的網路節點和網路拓樸，執行簡單，安全可靠。它採用的是個人區域的網路標準檔案，並且在這個檔案的基礎之上進行發展與擴張，經過長時間改善後，就成為Zigbee資訊通訊技術，所以它不是一種專有的資訊科技。採用Zigbee資訊系統進行監測，首先需要對硬體配置進行選擇和設計，並結合隧道工程中的實際情況與造價情況，對節點裝置進行選擇匹配。由於隧道工程中的施工跨度較大，其中需要監測點也非常多，為了減少監測時間和提高資訊傳輸的速度，所以，Zigbee技術不僅要滿足實際中的施工需要，還要與施工資料庫中的歷史資料做對比，從而控制隧道中的每一個監測點位，此外，Zigbee還能夠實現遠端監控，施工監測人員可以不在現場就能透過監測終端對施工現場進行實時監測。
四、結語
施工監測對於隧道工程來說不僅要求高，而且操作技術複雜。現代科技資訊的發展，為隧道工程的施工監測工作提供了強大而精準的技術支援和保障，在具體施工工程中，科學合理選擇資訊監測技術，不僅能高效處理資料，而且保證施工安全方面也有著積極的作用。
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