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隧道沉降变形监测解决方案及成功案例
隧道沉降变形监测解决方案及成功案例

隧道在使用过程中因压力不均等因素会产生变形,探索产生原因,总结规律特征,加强监测,科学预警是维护隧道安全的重要内容。随着国家基础设施建设日益完善,公路、桥梁、隧道等大型工程安全检测需求也随之增长。上述外界的压力包括隧道在营运过程中,受到地面、周边建筑负载及土体扰动、隧道周边工程施...

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客户价值

隧道在使用与运营过程中都会产生变形,如拱顶下沉,拱腰收敛等。了解隧道变形,研究其产生的根源、特征及其随空间与时间的变化规律,加强变形监测和预测、预报工作,避免或尽可能减少损失,是变形观测的主要任务,也是隧道安全管理的重要内容。

针对隧道变形监测,BWM400是北微传感推出的一款高性价比数字型双轴阵列式测斜仪,它是一款可以垂直放置在测斜管内或直接埋入地下、也可以嵌入结构物内进行实时监测形变的传感器,可以单节使用也可以多节串接使用。本产品采用最新微机械机电技术,功耗低、体积小、一致性和稳定性高。通过检测各部分的重力场变化,可以计算出各段轴之间的弯曲角度,进而得出每段节点的变形量,能够实现全天候、实时、连续的变形量精确测量,可通过云端无线远程监测,安装简单,无需维护。 

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隧道沉降变形监测目的:

(1)掌握围岩动态,了解支护结构在不同情形下的受力状态,并对围岩的稳定性作出评价;

(2)验证支护结构型式、支护参数的合理性,评价支护结构、施工方法的合理性和安全性;

(3)优化施工组织设计,指导现场施工,确保隧道施工的安全和工程项目的经济、社会、环境效益;

特点:超高稳定性。0.01°的倾斜每年的漂移量仅为0.5mm以内。


方案构成

BWM400是北微传感推出的一款高性价比数字型双轴阵列式测斜仪,它是一款可以垂直放置在测斜管内或直接埋入地下、也可以嵌入结构物内进行实时监测形变的传感器,可以单节使用也可以多节串接使用,本产品采用最新微机械机电技术,功耗低、体积小、一致性和稳定性高。

通过检测各部分的重力场变化,可以计算出各段轴之间的弯曲角度,进而得出每段节点的变形量,能够实现全天候、实时、连续的变形量精确测量,可通过云端无线远程监测,安装简单,无需维护。

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产品亮点:

每节长 1 米(可定制)

测量任意方向变形

可放入标准测斜管

最高精度达 0.005°

长期稳定极佳,年漂移不超过 0.02°

温漂小,零点温漂±0.0007°/℃

可多节连接使用,内置测量算法

体积小、功耗低,电池或太阳能供电

DTU 远程数据传输,云平台处理

安装方便、免维护,无需定期校准

水下 100 米可以正常工作(950KPa)

抗振动冲击和抗电磁干扰 


隧道沉降变形监测方法:

2.1周边收敛位移量测

隧道周边或结构物内部净空尺寸的变化,通常称为收敛位移。隧道周边收敛位移量测其实是一种相对位移量测。

2.2测点和测线布置

(1)通过针对每个关键节点地面沉降监测布置 

通过多个关键节点布设测斜仪进行的测量,测斜仪按一米一支设计 ,在每个关键节点布设10米的测斜仪监测点,监测关键节点的沉降位移量,测斜仪可以做到每米0.017mm的位移精度。每个关键节点之前的沉降量,通过耦合算法,来计算每个节点之间的沉降位移量。

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将多节点倾斜仪位置在关键节点,通过运用串口协议,将测斜仪数据传送后台监测系统。

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2)对隧道拱顶下沉周边收敛位移进行监测,根据量测数据确认围岩的稳定性,预防坍塌,保证项目安全监测。

隧道拱顶下沉测点和收敛位移测点布置在同一断面上,以方便进行数据分析。拱顶下沉测点埋设在拱部围岩和支护结构表面上,每个断面上布置多个测点,测点和测线布置示意图如图下图所示。

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(3)通过地面沉降监测与拱顶下沉数据相互应证,判断隧道的健康状况。

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