信息技术在隧道工程监测中的运用

隧道工程中的施工安全问题一直是社会和施工领域共同关注的问题，为了保证隧道施工工程的经济、安全、顺利进行，首先应考虑好施工工艺问题。同时，还要对施工中的各项数据进行监测和计算。另一方面，还需要不断引进国外的先进设备和技术，在施工方法上与世界接轨。将最现代的信息技术融合在隧道施工工程之中，对施工工程中各项参数进行监测，不仅保障了隧道施工安全，而且还能够让施工过程更直观、精确。

一、隧道施工工程中监测的目的

为了保证隧道在施工工程中的质量安全及后期使用安全，需要对隧道施工工程的过程，进行严密的信息监控和测量。科学合理的施工测量，不仅能够对隧道围岩条件、地基拱顶沉降、构造物变形进行全面防控，还能够保证隧道施工工程的施工稳定性和安全性。隧道工程因为其自身特殊的岩土地质环境，所以不同于其他的地面上的工程。在施工过程中大都存在着一定概率的不安全和不稳定因素。而且由于隧道岩土地质复杂，岩土的结构和支护系统就相对不够稳定。随着现代信息技术不断进步，在隧道工程施工工程监测上也在不断进步发展。自1984年来，新奥法提出周围岩体及支护系统结合成一个支护体系进行施工，并动用施工监测技术来判断围岩及衬彻的变化和稳定性。及时发现问题，及时进行调整。经过合理

科学的现代信息化技术来对隧道施工工程质量进行监测，不仅能够掌握围岩开挖过程中的各种变化，还能把控支护系统稳定并做及时调整。对施工过程中的各种风险与危害、灾害也能够进行有效预防和控制。保证了隧道施工工程中的安全和稳定，及施工方案的顺利进行和施工设计的顺利推进。近几年来，随着现代信息技术的突飞猛进，在隧道工程施工监测技术方法上，也有了很多种，如FBG、GIS、Zigbee等先进的监测技术和信息处理依法。这些现代化的信息技术，为隧道施工工程建设提供了强大的技术保障和支持，是隧道施工工程发展中的一种必然趋势。

二、隧道施工工程中监测的目的

1.提供支护系统参考数据。隧道施工环境十分特殊，岩石和泥土的质量不容易掌握。而隧道自身的支护系统稳定性也有所不足。所以，在隧道工程施工之前对隧道围岩及其周围进行监测，不仅能够掌握隧道周围岩石和泥土质量，还能够查清楚隧道支护能力大小。2.确定合理开挖方式。经过隧道施工监测就可以合理利用隧道中周围岩石特点，确定支撑点，并找出最合理的隧道开挖点，在隧道施工过程中尽可能利用隧道本身的支撑力。3.保证隧道使用安全。隧道本身周围的各种岩石，严重影响了隧道工程的施工安全和后期使用质量。所发隧道施工单位就应该在施工中不断地对周围岩石进行监测，并在监测过程中找出施工漏洞问题，根据问题及时调整施工设计方案，有效预防施工事故发生。4.为后期施工提供数据。

因为在施工监测中，会采集到大量的施工监测数据，而这些数据，都可以为后期的施工建设提供参考。

三、隧道工程施工中现代信息技术监测中的应用

1.FBG信息监测技术。FBG信息监测技术，学术专业名称为光纤布拉格光栅。采用的是光纤传导原理进行技术基础，在隧道施工前期工程中对于施工中温度变化、混凝土衬砌、拱顶应力等进行监测，便于实时掌握施工中的各项数据。FBG技术反应能力强，并能够抗腐蚀、抵御电磁干扰，当监测对象有变化发生时，能够对数据进行及时调整并做修改。与传统的电阻测量器比较，FBG光纤更加稳定和有效。因为光纤有不局限于一对一的传输特点，所以只要在光缆中设置足够多的信息点，测量数据就会达到千个以上。而传统电阻测量器则需要安装很多电阻测量线，不仅测量工作量大，而且测出来的数据也不如FBG精确。所以在铺设这种光纤时并不需要太多，只要一、二根就足够，不仅节约空间，也不会因为互相影响。2.GIS信息处理系统。GIS也是地理信息系统，是一种结合地理学和图形学的综合性系统。在隧道施工工程的监测信息处理上可以把数据库管理技术与地理信息相融合，形象直观地对地面环境信息和隧道施工监测点进行统一。并对监测信息进行快速高效分析处理，提高施工监测效率和技术水平。GIS技术包括三维和二维的空间维度，充分满足了隧道施工多层次多方面要求。隧道施工不仅需要信息采集，而且还要对信息进行管理，随着现代科学技术的不断发展，普通水准仪及传统测量设备已无法满足现代隧道施工工程测量需

要，而静力水准仪和全站仪的出现应用则保证了隧道施工监测的工作效率。因可视化技术不断发展，在软件方面使用计算机实现监控点可视化已不再是困难。对于隧道工程监测来讲，通过对这些数据进行分析处理，从而绘制出最初可视化曲线图。GIS的应用已经可以将地面地层的具体状况进行三维可视化，结合VR技术在隧道工程施工中监测信息管理，更是对监测对象监控环境一目了然。让监控工作变得更为具体和可控。3.Zigbee信息通讯技术。Zigbee通讯技术是一种短距离低速传输无线网络协议。耗电低、成本低、支持大量的网络节点和网络拓朴，运行简单，安全可靠。它采用的是个人区域的网络标准文件，并且在这个文件的基础之上进行发展与扩张，经过长时间改善后，就成为Zigbee信息通讯技术，所以它不是一种专有的信息技术。采用Zigbee信息系统进行监测，首先需要对硬件配置进行选择和设计，并结合隧道工程中的实际情况与造价情况，对节点设备进行选择匹配。由于隧道工程中的施工跨度较大，其中需要监测点也非常多，为了减少监测时间和提高信息传输的速度，所以，Zigbee技术不仅要满足实际中的施工需要，还要与施工数据库中的历史数据做对比，从而控制隧道中的每一个监测点位，此外，Zigbee还能够实现远程监控，施工监测人员可以不在现场就能通过监测终端对施工现场进行实时监测。

四、结语

施工监测对于隧道工程来说不仅要求高，而且操作技术复杂。现代科技信息的发展，为隧道工程的施工监测工作提供了强大而精

准的技术支持和保障，在具体施工工程中，科学合理选择信息监测技术，不仅能高效处理数据，而且保证施工安全方面也有着积极的作用。