隧道施工围岩稳定性监测技术应用

引言

隧道施工围岩稳定性监测技术应用意义重大。它能实时获取围岩动态信息，精准判断围岩稳定状态，为施工方案调整提供科学依据，有效预防塌方等安全事故，保障施工人员生命安全。同时，有助于优化施工工序，提高施工效率与质量，降低工程成本，推动隧道工程顺利建设。

一、隧道施工围岩稳定性监测技术存在的问题

（一）监测数据精度不足，影响分析可靠性

在隧道施工围岩稳定性监测工作中，监测数据精度不足的问题较为突出，这严重影响了后续分析的可靠性。由于监测设备性能局限、传感器安装误差、现场环境干扰等因素，所获取的数据可能存在偏差。这些不准确的数据会导致对围岩应力、变形等状态的判断失误，无法精准反映围岩实际状况，进而使基于数据制定的支护方案、施工策略等缺乏科学依据，增加施工风险。

（二）监测设备适应性差，难以应对复杂地质条件

在隧道施工围岩稳定性监测过程中，监测设备适应性差的问题十分显著，难以有效应对复杂地质条件。隧道施工环境地质情况多变，存在软弱破碎围岩、富水地层等复杂状况。部分监测设备在设计时未充分考虑这些特殊地质因素，在高温、高湿、强腐蚀等恶劣环境下，性能不稳定，易出现故障或数据异常，无法持续、准确地获取围岩稳定性的关键信息，影响监测效果。

（三）实时监测能力有限，预警延迟风险高

在隧道施工围岩稳定性监测领域，实时监测能力有限是一大短板，由此带来的预警延迟风险不容小觑。当前部分监测技术及系统数据处理速度慢、传输效率低，无法及时将现场监测数据反馈至监控中心。当围岩出现异常变化时，不能迅速发出预警，导致施工人员难以及时采取应对措施。一旦围岩突发失稳，极易引发安全事故，给人员生命和工程财产造成巨大损失。

二、提升隧道施工围岩稳定性监测技术的策略

（一）优化监测技术，提高数据采集精度

例如，在某山区高速公路隧道建设项目中，为提升隧道施工围岩稳定性监测技术，确保施工安全与质量，项目团队对监测技术进行了优化，显著提高了数据采集精度。该隧道地质条件复杂，围岩稳定性差，传统监测方法难以满足精度要求。项目团队引入了高精度光纤传感监测系统，该系统利用光纤对温度、应变等物理量的敏感特性，可实时、连续地获取围岩内部的应力、应变数据。同时，搭配先进的自动化数据采集设备，实现了数据的自动采集与传输，避免了人工操作带来的误差。在监测点布置方面，采用三维激光扫描技术对隧道轮廓进行精确测量，结合地质勘察资料，科学合理地确定监测点的位置和数量，确保能够全面、准确地反映围岩的变形情况。通过优化监测技术，数据采集精度大幅提高。以往传统监测方法获取的数据误差较大，难以准确判断围岩的稳定性。而采用新监测技术后，数据误差控制在极小范围内，能够及时发现围岩的微小变形和应力变化。在一次监测中，系统提前预警了围岩局部的应力集中现象，项目团队及时采取了加固措施，避免了可能发生的塌方事故，保障了施工人员的生命安全和工程的顺利进

行。

（二）研发高适应性监测设备，增强复杂环境应对能力

例如，在大连市大型跨海隧道工程中，施工环境极为复杂，面临着高湿度、强腐蚀、海水渗透以及复杂地质应力等多重挑战，传统的围岩稳定性监测设备在这样的环境下频繁出现故障，数据准确性大打折扣，严重影响了施工安全与进度。为解决这一问题，科研团队联合设备制造商，专门研发了一款高适应性的围岩稳定性监测设备。该设备外壳采用了特殊的耐腐蚀合金材料，能够有效抵御海水的侵蚀，延长设备使用寿命。同时，在设备内部设置了高效的防潮除湿装置，确保内部电子元件在潮湿环境下也能稳定运行。针对复杂地质应力监测需求，设备配备了高灵敏度的多向应力传感器，能够精确感知不同方向的应力变化。此外，还采用了无线自组网通信技术，避免了传统有线传输在复杂环境下易受干扰和损坏的问题，保证了数据的实时、稳定传输。在一次施工过程中，该高适应性监测设备发挥了关键作用。当时，隧道某区域因地质变化出现了应力异常波动，设备迅速捕捉到这一变化，并及时将数据传输至监控中心。

（三）引入智能化监测系统，实现实时预警与分析

例如，在沈阳市地铁隧道建设项目中，施工区域周边环境复杂，地下管线密布、建筑物众多，对隧道围岩稳定性监测的实时性和精准度要求极高。传统监测方式依赖人工定期巡检和数据分析，不仅效率低下，还难以做到实时预警，无法及时应对潜在的围岩失稳风险。为解决这一难题，项目引入了智能化监测系统。该系统集成了多种高精度传感器，可实时采集围岩的位移、应力、应变等多项关键数据，并通过无线传输技术将数据快速上传至云端平台。在云端平台，利用先进的大数据分析和人工智能算法，对采集到的海量数据进行深度挖掘和分析。系统能够自动识别数据中的异常模式，一旦发现围岩稳定性指标超出安全阈值，便会立即触发实时预警机制，通过短信、APP推送等多种方式通知相关人员。在一次施工期间，智能化监测系统检测到隧道某段围岩位移数据出现异常波动，系统迅速发出预警。项目技术团队根据系统提供的详细数据分析报告，精准定位问题区域，及时采取注浆加固等措施，成功避免了可能发生的围岩坍塌事故，保障了施工安全与周边建筑物的稳定。该智能化监测系统的应用，实现了对隧道围岩稳定性的实时监控与精准预警，为项目的顺利推进提供了有力保障。

结论

隧道施工围岩稳定性监测技术意义重大，但存在监测数据精度不足、设备适应性差、实时监测能力有限等问题。通过优化监测技术，如引入高精度光纤传感监测系统；研发高适应性监测设备，采用特殊材料与先进技术；引入智能化监测系统，利用大数据和人工智能算法等策略，可有效提升监测水平，实现实时预警与分析，保障隧道施工安全与质量，推动工程顺利建设。

参考文献

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