隧道施工人员定位预*技术探析
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摘要隧道建设日新月异，隧道安全不容忽视。物联网技术及云计算技术的出现，从隧道施工人员定位、预*以及应急处理等方面提供了有力的保障。
【关键词】隧道施工rssi定位智能预*
1前言
隧道施工是一个复杂的系统，施工时每分每秒都会有大量的数据产生。施工现场具备一些监测设备，这些随时产生的数据以各种形式被收入了这些监测设备的数据库中。为了做到隧道施工的安全管理，这些来自多个数据源中的数据都是管理者需要访问和处理的对象。这样的对象越多，越广泛，管理者做出的处理就越客观，真实，就越有助于隧道施工的安全。隧道工程施工技术对动态施工阶段实时*的要求已迫在眉睫。
2定位预*系统
随着信息技术技术以及网络通讯技术的不断发展，物联网发展为任意时间、任何位置都能把人或其它现实存在的物体科学有效的连接起来――当然需要借助通过多种不同的形式，一个动态网络就此形成。这个网络基于现实存在的物体，这也是其被称为物联网的一个因由。
目前，我国隧道建设施工中总体事故预测水平来看，事故预测的及时*、连贯*、准确*较差，事故预*的临界参考基础数据缺乏或数据处理能力，事故预*的功能并没有切实实现。
基于rssi定位的隧道施工人员定位预*系统主要包括三部分，即数据采集设备、组网设备及中心处理平台。
数据采集设备由施工人员随时佩戴，可向组网设备(如路由器)发*出连接信号，可采集施工人员的一些生理信息等信号进行传送。该定位系统采用*频场强rssi定位技术。定位系统接收机在复杂隧道环境下，对人员的快速而精确的定位，并能接收到信号。然后测量目标发*机的信号强度，获知强度多少，继而利用已知位置，结合事先了解到的信道衰减模型以及发*信号值，从而能较准确地估算出收发*机之间的距离，从而得知隧道内施工人员的人数、位置等信息。这就是定位系统的基本过程。系统可以根据隧道的应用环境通过学习获得良好的模型。随距离的增加传播信号强度有规律的衰减，其与距离成非线*的关系，而且即使在佩戴人员位置保持不动的情况下，信号采集设备也有可能发生小幅度的位置移动。
组网设备可在隧道内搭建起无线网路，实现整个区域的信号无缝覆盖。该设备在第二代无线*频(rfid)识别技术平台基础上，结合先进的通信、计算机及网络技术，采用了目前*上最先进的0.18um微波芯片技术。
有关人员及设备何时到达某一地点，何时离开，在此地点一共工作了多长时间……这一系列信息，能被获知并进行分析，其后经过各项数据的组网、检测和处理，可以实现信息多点共享。系统中心站及网络终端可以局域网方式联网运行，使网上所有终端在使用权限范围内实现信息多点共享――很多部门可以做到在同一时间却不同地点共享到监测信息、查询各类数据报表，这极大利于一旦出现事故多部门可以最快捷地联动处理事故。
组网之后可以实现隧道施工无线视频*。该系统采用目前国内以及*先进的无线视频*技术，可以降低视频*布设的成本，实现*网络的灵活配置。
无线视频*系统物理上由前端、传输、*中心三部分组成。采集图像、*信号是前端的工作内容。采集后，前端还需经过视频服务器将这些信息编码转换为数字信号。之后传
输部分会将数字信号以无线的方式发*、接收、汇集到*网络――无线网桥自然是此刻需要用到的。采集、传输，之后就是*了。采用多级架构技术，分散*，集中管理，查看实时图像，还可以对每路图像实时录制――这正是*中心的任务。
无线网络图像传输从前端*点至后端*中心，所有传输都采用无线网络传输。不受地域的限制，后期调整灵活。
通过将收集到的信息进行多存储服务器图像记录实现中心处理。不止一个录像服务器上利用普通ide硬盘记录了详尽的图像，这些图像被分散在网络内系统中。灵活的、分布式的结构存储图像对于长时间、大容量记录场所至关重要，这也正是隧道施工所需要的。摄像机经过授权后记录下的这些图像可以被网络内部的用户(*作员)通过计算机(或模拟监视器)观察到。为便于处理这些监测到的图像，数据导出支持各种格式。avi格式是经常被使用的一种转换格式，通过该种格式可以将文件制作为光盘，使用标准的播放软件播放。
在进行图像回放时，网络内的用户只要通过授权就可以通过actinvrworkstation回放即使这路图像在其他区域的任意图像――当然这图像也在其授权范围内。在地图上的摄像机发生事件触发的时候出现*提示，可以查看所有摄像机显示qcif@1fps的画面，当双击这个预览窗口的时候，会*出原始分辨率和速度的画面窗口，根据自定义切换事件切换显示不同的预定义的地图。该系统支持远程预览，管理者可在地面回放地图信息。权限允许下功能同于activesetup。
预*方案通过基于密度的局部离群点检测能在样本空间数据分布不均匀的情况下也可以准确发现离群点。根据施工管理的需要系统可以自行设置*戒区域。如将隧道内进行爆破的作业面设置为*戒区域，这样假如*戒区域出现了非授权人员或设备，系统会显示进入*戒区域的人员及设备的身份，自动识别，自动*。爆破结束后解除*设置。
该系统具有联动*功能。支持移动侦测，*输入，视频丢失，网络中断事件;可以在事件发生后触发*输出功能。另外，根据现场情况，*图像可与*图像进行关联，并实施红外探测联动，比如在重要卡口、围墙安装红外探测后，*图像即可自动与红外*联动，图像会自动转到*位置。
3总结
总之，随着时代发展与进步，隧道建设也一日千里。隧道施工安全是应该被同时重视的问题。隧道施工人员定位预*系统的开发将为隧道建设的安全生产和日常管理提供有力保障。
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第2篇：公路隧道施工技术浅析
摘要：目前在山岭软土隧道的施工方法，主要有台阶法和双侧壁导坑法、中隔墙法等。笔者从介绍某公路施工过程中的隧道施工技术入手，阐述了公路隧道技术以及隧道的防排水技术。
关键词：隧道施工；施工技术；公路
1 隧道开挖分析
大洞隧道左线出口洞口VI类围岩施工中，隧道拱顶下沉大，地表出现不同程度的下沉及开裂现象，拱脚局部有开裂的现象。通过对左线施工情况及右线地质资料的分析，洞口段隧道位于堆积土中，隧道斜穿沟心，且土层松软、松散、含水，地基承载力低。同时隧道埋深浅，极难形成自拱度，靠围岩自身无法控制围岩变形，必须采取支撑措施，而基础承载力是主动支撑有效的前提和保*，超前探明地质情况，并进行基础处理就非常必要。
2 风、水、电作业，通风、防尘和施工排水
2.1 施工供风 在隧道进、出口各设一座空气压缩机站，安装2台20m3/min和1台10m3/min的空气压缩机以保障隧道施工用风。
2.2 施工用水 进、出口分别在距隧道拱顶30m以上的山顶各修建一座100m3的高山水池，水源一是在隧道出口右侧山脚挖一集水池，收集山泉水抽上山顶水池，再用管道输水至出口供施工生活用水。一是从电站水渠中抽水至山顶蓄水池再用管道输水至进口，供施工、生活用水。所有水源都要经过水质检验，PH值小于4或者硫*盐、*化物含量超过有关规范的允许值以及含有对水泥凝结硬化有害的杂质的水石不得用于搅拌砼。
2.3 施工供电 在隧道进、出口各安装一台315kVA变压器，利用附近的地方电网供电，同时各准备一台功率为220kW的发电机组备用。动力设备采用三相380V，照明用电采用220V，为确保安全，所有线路都安装漏电保护开关。线路的架设及各种电器的安装必须符合《公路隧道施工技术规范》JTJ042-94的有关要求。
2.4 施工通风、防尘 洞内如需爆破掘进，必须坚持湿式凿岩，爆破后洒水以降低粉尘浓度。施工通风采取压入式，用3台轴流风机送风，送风口距开挖面的距离不大于15m。
2.5 施工排水 主要是排除可能涌入隧道的地下水和施工废水。隧道从出口至进口为1.54%的上坡。出口施工为顺坡施工，施工排水采取坡利用塑料管将水引出洞外。进口施工为反坡施工，施工排水采取在开挖地段挖集水坑，用抽水机抽出洞外。
3 隧道施工
3.1 施工方法 根据前期施工存在的问题，现采用台阶法和双侧壁导坑法相结合的施工方法，半断面开挖时，出碴采用无轨运输，挖掘机、正铲侧卸式装载机配合8吨自卸汽车运输出碴；小导坑开挖时，采用人工开挖，小拖拉机配合人工出碴，及时进行支护；仰拱加固紧跟并且及时施作衬砌混凝土。
3.2 钢管桩施工 钢管桩采用?准89×4无缝钢管，前端加工成圆锥状，长度20cm；钢管桩管体下半部分须加工溢流孔，以利于注浆施工，孔口lm范围内不加工溢流孔，溢流孔直径8mm、间距25cm。按每次lm进度指标进行清除施工障碍物工作，并施工临时排水管等措施进行场地排水，杜绝施工场地受水浸泡现象发生；测量放线，标出钻孔位置；钻机钻孔（可直接夯进）、下管，注超细水泥（MC）单液浆，注浆压力为1.5~2.0MPa，注浆完成后，对桩间土进行轻型触探试验，锤击数大于35击，承载力不小于250kPa，达不到时，进行加密等处理。每处理完成5m，进行仰拱混凝土施工，其间用过车梁保*已施工段稳定。根据工地条件，导坑条形基础施工，钢筋在导坑内绑扎关模后，采用泵送C25混凝土进行施工，先施工水平条形基础后，安装拱脚，再施工竖直条形基础。
第3篇：隧道掘进超前地质勘探预报技术探析
超前水平钻超前水平钻在隧道掘进超前地质勘探预报中的应用比较广泛，下面是小编搜集整理的一篇探究隧道掘进超前地质勘探预报技术的论文范文，供大家阅读借鉴。
在隧道工程建设施工过程中，通常会面临各种不同类型的地质条件，大大增加了隧道正常建设施工的难度。隧道掘进超前地质勘探技术能够准确探测施工地段的地质情况，在隧道掘进正式施工前准确预报地质条件，为隧道建设施工提供科学、有效的数据支持，确保隧道掘进施工的正常工作进度，防止发生施工安全事故，有利于隧道建设工程的顺利进行。
1隧道掘进超前地质勘探预报技术主要分类
1.1长期超前地质勘探预报
长期超前地质勘探预报技术主要采用断层参数预测法、仪器探测法和地面地质调查法进行勘探预报，超前地质预报距离最远能够到达500m左右。长期超前地质勘探预报技术主要针对的是不良地质环境的位置、*质、宽度和受影响隧道地段的距离。通过勘探不同种类的地质条件及其影响范围，预报施工地段的围岩类别、地下水状态和工程建设施工受到的影响。长期超前地质预报技术主要是在隧道掘进前简单确定施工前方大致的地质条件，有利于相关决策人员提前了解围岩类别和地质条件变化，重点处理围岩类别低的地段，在正常施工地段加速掘进，从而提高隧道掘进施工速度。长期超前地质勘探预报技术主要是在隧道中连续预报地质情况，预报精确度比较高。
1.2短期超前地质勘探预报
短期超前地质勘探预报技术是根据长期超前地质勘探预报的结果进行深入预报工作，主要勘探方法包括地质雷达法和掌子面编录预测法等，预测距离最远可达30m左右，能准确勘探施工前方30m范围内的围岩等级和地质条件，全面预报掌子面周围的不良地质分布情况、隧道的围岩等级、地下水情况和对隧道掘进的具体影响，大致确定出施工地段可能发生的地质灾害。短期超前地质勘探预报技术主要适用于不良地质条件分布比较广泛、隧道结构复杂的施工地段。
1.3其他分类
根据隧道探测原理，主要分为地球物理探测法，包括陆地声呐法、红外探水法、隧道地震超前预报方法、地质雷达法和水平声波剖面法;钻孔探测法，主要包括超前水平钻机、超深风钻孔和超前钻机等;其他方法主要包括断层参数预测技术、超前导坑法和掌子面地质编录预测技术。
2隧道掘进超前地质勘探预报技术
2.1钻孔探测法
2.1.1超前钻机在隧道掘进施工过程中，通过隧道掘进机中的超前钻机和超前地质探测仪，可以准确预报施工地段的超前地质情况，同时根据施工地段的岩石裸露情况、掘进参数的变化情况和掘进过程中出现的异常情况，综合分析判断超前地质情况，从而采取有效的处理措施，确保隧道掘进机的顺利运行。超前钻机的经济成本比较高，施工时间较长，因此适用于短距离的超前地质预报工作。
2.1.2超前水平钻超前水平钻在隧道掘进超前地质勘探预报中的应用比较广泛，能够根据超前水平钻的钻头压力、岩心编录、钻速、涌水和漏水情况以及转动力矩等多方面参数建立准确的超前地质综合柱状图，能够实现连续取芯，具有较快的钻进速度;同时，可以通过双重管钻进、反循环冲洗钻进和套管护壁方法解决超前水平钻施工过程中出现的埋钻、卡钻等情况，能够提高水分含量较多的施工地段超前勘探工作的准确*，避免隧道内发生泥石流灾害。超前水平钻*作工作量较少、预报距离长，而且工作条件比较好。
2.1.3超深风钻孔超深风钻孔是通过钻孔台车在钻*眼前钻15m长的孔，然后根据推力、旋转力矩、返水量、浓度变化、钻速、转速、给水量、返水颜*等，配合切面图、素描图、剖面图和掌子面观察情况，准确预报施工前方的不良地质条件，可以利用最小施工进尺实现控制范围的最大化。超深风钻孔*作简单、预报准确*高、施工时间少。
2.1.4超前钻孔取芯法采用取芯钻机钻探取芯，通过全面分析岩芯情况判断施工地段前方的不良地质条件。超前钻孔取芯法耗费施工时间较长、经济成本高，因此主要适用于地质条件较为复杂的地段，可以通过各种室内试验，选择出有效的支护方法、施工手段和防水处理措施。
2.2地球物理探测法
2.2.1地质预报系统隧道掘进超前地质预报系统是根据反*地震波的处理和接收情况，在掌子面后方相应位置的钻孔内进行微型爆破，发*出声波信号，声波信号按照球面的方式在岩体中传播，当声波信号在隧道中遇到界面时会反*，隧道两侧岩石等级差距较大，反*的声波信号比较强，经传感器接收信号，再转换成电信号放大，最后通过模数转换器进行转换和存储，并由专用软件分析、处理信号，由此准确勘探预报施工前方的地质条件。
2.2.2地质雷达法地质雷达法是用发*天线将电磁波从掌子面发*到地质层中，经接口反*到掌子面中，通过另一侧的天线接收信号，并分析、处理回波信号，从而准确预报施工前短距离的地质条件。
该方法主要适用于岩体*隧道建设中，预报准确*较高，在隧道掌子面超前地质勘探预报工作中得到了广泛应用。
2.2.3陆地声呐法陆地声呐法其实是通过垂直地震波反*原理进行预报，主要采用锤击激发声波，由高频超宽带接受反*波，采用极小的偏移距离超前预报隧道的地质情况，最远距离可达80m左右。
2.2.4水平声波剖面法通过水平声波剖面法进行探测不会占用隧道的掌子面，在隧道两侧的浅孔内设置发*源、信号接收器，形成水平声波剖面。隧道内不同检测点的反*波采用相同路径，反*波的界面形态和组合形态相同，反*图形简单清晰。水平声波剖面法对反*界面的倾斜角要求较低，适用范围比较广泛。
2.2.5红外探水法隧道中岩体的红外辐*场强度受地下水影响较大，利用红外探水设备接收和分析隧道岩体的红外辐*强度，根据岩体的红外辐*场强度的变化情况勘探、预报隧道前方的不良地质条件。这种探测方法只适用于含有地下水地质条件的预报。
3结束语
综上所述，我国基础设施建设规模不断扩大，铁路、隧道、公路、桥梁等建筑数量大大增加，在隧道掘进建设过程中，面临着各种不同的地质条件，给隧道建设施工造成了严重的安全隐患。因此，做好隧道掘进超前地质勘探预报工作对隧道工程的建设具有重要意义，能够有效防止安全事故的发生。在隧道掘进超前地质勘探预报工作中，应该综合考虑不同检测方法自身的特点和适用*，科学、合理地运用各种勘探预报技术，取长补短，提高超前地质勘探预报技术的*水平，从而提高隧道施工超前地质预报的准确*，促进隧道工程的安全、高效建设。
参考文献
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