李 偉

（中咨華科交通建設(shè)技術(shù)有限公司，北京 100089）

1 工程概況

白沙快速出口路位于海南省儋州、白沙境內(nèi)，是省重大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目、白沙縣高速連接線、白沙縣城至儋州市區(qū)快速通道，也是海南中西部區(qū)域的快捷旅游通道。該項(xiàng)目有多個(gè)隧道，隧道洞身開挖，小凈距隧道Ⅴ級圍巖淺埋加強(qiáng)段開挖采用CD法，分離式隧道Ⅴ級圍巖淺埋加強(qiáng)段、分離式隧道及小凈距隧道Ⅴ級圍巖淺埋段、分離式隧道及小凈距隧道Ⅴ級圍巖深埋段采用環(huán)形開挖預(yù)留核心土法，Ⅳ級圍巖深埋段開挖采用上下臺階開挖法，Ⅲ級圍巖段開挖采用全斷面法，Ⅲ級圍巖緊急停車帶段開挖采用上下臺階法。隧道基礎(chǔ)信息如表1所示。

表1 白沙快速出口路隧道工程概況

2 監(jiān)控量測信息化技術(shù)

2.1 應(yīng)用信息化技術(shù)的必要性

常規(guī)的監(jiān)控量測工作普遍存在著信息化程度不高、遠(yuǎn)程監(jiān)管手段缺乏的情況，這是導(dǎo)致不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并有效處理現(xiàn)場風(fēng)險(xiǎn)或隱患、規(guī)避安全事故的重要原因，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）常規(guī)監(jiān)控量測工作從測量、數(shù)據(jù)分析、超限識別到處置主要由人工填報(bào)，不僅效率較低，且人為因素影響較大，數(shù)據(jù)的真實(shí)性及準(zhǔn)確性以及相關(guān)管理要求，如監(jiān)測頻次、超限閉環(huán)措施等難以保證；（2）現(xiàn)場測量后，需回到辦公室對數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算后才能得出監(jiān)測結(jié)論、發(fā)現(xiàn)超限情況，工程管理人員更要在經(jīng)過層層上報(bào)后才能了解到該情況并安排處置工作，這存在較長時(shí)間的延遲，使得現(xiàn)場風(fēng)險(xiǎn)不能得到及時(shí)妥善處置；（3）常規(guī)監(jiān)控量測資料主要以大量紙質(zhì)檔的形式存在，零散且易丟失，往往出現(xiàn)難以追溯的情況，數(shù)據(jù)的有效挖掘與利用也非常有限。

針對以上情況，白沙快速出口路從隧道監(jiān)控量測及施工管理工作的實(shí)際需要出發(fā)，針對現(xiàn)場測量人員、工程管理人員、監(jiān)理及建設(shè)單位等工程參與方的不同關(guān)切，建立了一套完整、高效、智能的信息化解決方案，在提高現(xiàn)場監(jiān)測效率的同時(shí)，達(dá)到監(jiān)測過程規(guī)范管理、安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警管控、數(shù)據(jù)信息智能共享的目標(biāo)。

2.2 信息化技術(shù)架構(gòu)

監(jiān)控量測信息化技術(shù)由外業(yè)智能采集終端APP軟件、共享平臺、移動(dòng)管理端3部分構(gòu)成。（1）在隧道量測現(xiàn)場，通過外業(yè)智能采集終端APP軟件建立與全站儀的藍(lán)牙連接，智能從儀器采集原始數(shù)據(jù)，并實(shí)時(shí)進(jìn)行分析計(jì)算，現(xiàn)場給出超限提示。測量完成后，成果數(shù)據(jù)將通過手機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)上傳到數(shù)據(jù)服務(wù)器。整個(gè)過程人工無法對數(shù)據(jù)做任何編輯。（2）在數(shù)據(jù)共享平臺，通過圖表等形式提供本項(xiàng)目的工程信息、量測數(shù)據(jù)、預(yù)測曲線、報(bào)警處置、頻次監(jiān)管等內(nèi)容。一線測量人員可在回到辦公室后，在平臺上一鍵生成各種報(bào)表，直接打印，極大提高內(nèi)業(yè)效率。（3）針對工程管理方，通過移動(dòng)管理端軟件可在智能手機(jī)上實(shí)時(shí)查看數(shù)據(jù)、瀏覽圖表、處置報(bào)警等，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)管理。白沙快速出口路項(xiàng)目監(jiān)控量測信息化技術(shù)架構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 白沙快速出口路項(xiàng)目監(jiān)控量測信息化技術(shù)架構(gòu)

3 項(xiàng)目現(xiàn)場應(yīng)用

3.1 現(xiàn)場應(yīng)用價(jià)值

白沙快速出口路項(xiàng)目所有隧道均采用了監(jiān)控量測信息化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了量測數(shù)據(jù)的智能采集、實(shí)時(shí)分析、智能預(yù)警、預(yù)測曲線自動(dòng)生成、報(bào)警閉環(huán)處理、工程移動(dòng)管理等目標(biāo)。信息化技術(shù)的應(yīng)用卓有成效，為隧道安全管理、數(shù)據(jù)挖掘利用、成果分析共享提供了技術(shù)保障，相關(guān)應(yīng)用成果如表2所示。

3.2 發(fā)現(xiàn)問題及處理

白沙快速出口路項(xiàng)目隧道監(jiān)控量測信息化技術(shù)在應(yīng)用過程中也因工程管理要求、現(xiàn)場獨(dú)特工況等出現(xiàn)了多種問題，項(xiàng)目秉持技術(shù)應(yīng)服務(wù)于工程現(xiàn)場需要的原則，持續(xù)提升技術(shù)水平、優(yōu)化應(yīng)用流程，從而推動(dòng)了信息化技術(shù)落到實(shí)處，切實(shí)起到安全管理的成效。

表2 監(jiān)控量測信息化技術(shù)應(yīng)用效果

（1）全站儀品牌及型號的支持。隧道監(jiān)控量測工作中可能用到的全站儀品牌眾多，每個(gè)品牌又有多種型號。為確保項(xiàng)目現(xiàn)場所有全站儀儀器均可正常使用，通過聯(lián)調(diào)聯(lián)試等多種辦法，該項(xiàng)目信息化技術(shù)對市面主流全站儀進(jìn)行了全面梳理和接口開發(fā)支持，包括進(jìn)口品牌如徠卡、索佳、拓普康、天寶、尼康等，及國產(chǎn)品牌如南方、中緯、科力達(dá)、賓得、三鼎等全站儀的各系列產(chǎn)品均可支持接入，覆蓋了幾乎全部主流全站儀品牌及型號。

（2）測量方法及習(xí)慣的自定義配置。不同開挖方法對應(yīng)不同的測點(diǎn)、測線要求，如該項(xiàng)目CD法與臺階法開挖對應(yīng)的測點(diǎn)數(shù)量、測線類別、斜測線要求完全不同，甚至同一開挖方法在不同圍巖等級下也有不同要求。同時(shí)，同一斷面由不同監(jiān)測人員作業(yè)又存在測量習(xí)慣的不同，如建站絕對測量與相對測量反算的區(qū)別[3]。針對該問題，該項(xiàng)目信息化技術(shù)開發(fā)了斷面自定義功能，量測人員可根據(jù)需要自定義開挖斷面的測點(diǎn)數(shù)量、測線連接方式等，同時(shí)，支持按照絕對測量、相對測量等不同作業(yè)習(xí)慣進(jìn)行監(jiān)測。

（3）報(bào)警等級及閾值的自定義模板?，F(xiàn)場監(jiān)測人員、工程現(xiàn)場管理人員、監(jiān)理、建設(shè)單位等對超限報(bào)警的管理重心不同、關(guān)注點(diǎn)不同，因此在報(bào)警的等級及閾值的定義上不能“一刀切”，若采用一套統(tǒng)一的規(guī)則無法滿足不同單位、不同等級人員對數(shù)據(jù)共享的要求。針對該特點(diǎn)，該項(xiàng)目采用“模板”的概念對報(bào)警等級、閾值實(shí)現(xiàn)自定義。信息化管理人員可通過數(shù)據(jù)共享平臺設(shè)置多個(gè)報(bào)警等級，每個(gè)報(bào)警等級對應(yīng)的觸發(fā)閾值均可自定義，每個(gè)自定義項(xiàng)被定義為模板，可分配給某個(gè)斷面，而每個(gè)斷面可分配多個(gè)不同的模板，確保了各參建方的不同管理需要可快速實(shí)現(xiàn)。

（4）報(bào)警短信的優(yōu)化推送。項(xiàng)目前期出現(xiàn)報(bào)警短信推送過于頻繁的情況，管理人員有時(shí)一天要接到十幾條短信，究其原因，一方面是短信未進(jìn)行分級，每次超限對應(yīng)所有人員全部發(fā)送短信，另一方面是現(xiàn)場的一些如破壞重埋的工況觸發(fā)了誤報(bào)警。針對該種情況，該項(xiàng)目在智能剔除誤報(bào)警的基礎(chǔ)上，對報(bào)警短信與報(bào)警等級進(jìn)行了聯(lián)動(dòng)優(yōu)化，不同等級的報(bào)警，短信發(fā)給不同等級的管理人員，從而實(shí)現(xiàn)更有針對性的報(bào)警管控。

（5）內(nèi)業(yè)報(bào)表的定制。內(nèi)業(yè)報(bào)表是監(jiān)控量測的成果體現(xiàn)。為最大程度降低內(nèi)業(yè)工作量，該項(xiàng)目根據(jù)監(jiān)測單位、監(jiān)理等對監(jiān)測報(bào)表格式的不同需要，分別制定了Excel及Word格式的模板，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測報(bào)表一鍵導(dǎo)出，可支持打印歸檔。

4 結(jié)束語

信息化技術(shù)在隧道監(jiān)控量測中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集與分析，監(jiān)測成果的移動(dòng)共享可為各專業(yè)工程人員提供數(shù)據(jù)支持。監(jiān)控量測信息化手段的應(yīng)用，使得監(jiān)測過程具備了智能化系統(tǒng)流程的特點(diǎn)，是未來隧道監(jiān)測技術(shù)發(fā)展的主流方向。通過白沙快速出口路項(xiàng)目的實(shí)踐，應(yīng)用流程得以優(yōu)化，這為隧道監(jiān)測技術(shù)的智能化的發(fā)展提供了有益的參考。