隧道監測背景
隧道所處地下環境復雜，在施工過程中會面臨圍堰變形、拱頂沉降、凈空收斂、初襯應力變化、土體塌方等多種危險情況。在隧道營運過程中，也會受到材料退化、地震、人為破壞等因素影響，引發隧道主體結構的劣化和損壞，若不及時檢修，可能會引發事故。因此，在隧道施工期和營運期都需通過合理布設測點對隧道的結構狀態進行監測分析，從而達到對隧道的安全管理要求。

那么如何在隧道施工期及營運期布設自動化監測點，又如何去測量呢？今天安銳科技的小編將從以下幾點進行講解：
自動化監測點布設原則
隧道監測測點的布設安全規范、科學與否，直接影響到監測數據能否正確反映隧道的實際狀態及變形量的大小，因此隧道監測點的類型和數量應結合工程性質、地質條件、設計要求、施工特點等因素綜合考慮，同時布設監測測點時應遵循以下幾點：
a. 在滿足監測目的前提下，測點數量和布置必須是充分的、足夠的，不能盲目設置測點，任何一個測點的布設都應該是有高價值的。
c. 測點的布置對安裝實施工作應該是方便的、安全的。對于危險的部位，要妥善考慮安全措施或者選擇布置特殊的測量方法或傳感器。
d. 測點應牢固可靠、易于識別，并注意保護，嚴防損壞。
e. 系統監控中心需實施對所有前端傳感器設備、物聯網網關、數據采集設備及物聯監測云平臺進行統一集中管理。

各監測點布設
拱頂沉降點布設：結合隧洞內施工期開挖情況，洞內沉降監測主要對象為拱頂，可利用激光測距儀固定在隧道邊墻，另一側固定反光片，同時在兩側隧道中點拱頂位置固定一枚反光片。
地表沉降點布設：應在隧道正洞開挖施工前，根據隧道施工沿線，利用靜力水準儀設置地表沉降監測點，并在開挖前及時采集初始讀數，確保設備正常工作。
周邊建筑物沉降點布設：在隧道施工影響范圍內的地面建筑物，根據建筑物的歷史年限、使用要求以及受施工影響的程度，確定在需保護的建筑物結構基礎上布設靜力水準儀和傾角傳感器，有裂縫的建筑物需增設裂縫監測點。
地下管線沉降點布設：對隧道施工影響范圍內地層不同程度的沉陷，可能會引起地下管線的變形、下沉而直接危及使用安全。因此在確定受影響的隧道施工周邊地下管線上每隔10米布設一個靜力水準儀監測點，以監測掘進期間地下管線的變量，確保地下管線的安全及地下工程順利施工。
斷面軸力監測點布設：隧道斷面布設監測點，分別在隧道拱頂、拱腰、邊墻等布置若干個量測錨桿，每個錨桿設置軸力測點。
土壓力監測點布設：在圍巖與初期支護之間埋設土壓力盒，用以監測圍巖與初期支護間的接觸壓力。在初期支護與二次襯砌之間埋設土壓力盒，用以監測初期支護與二次襯砌間的接觸壓力。
應力監測點布設：隧道斷面布設監測點，分別沿隧道的拱頂、拱腰、邊墻布設若干個應變計，測出每個測點的環向應力和切向應力。
測點布設示意圖：

監測設備選擇
綜上所述，在隧道結構健康監測系統中，主要針對隧道的應力/應變、溫度、沉降、位移等物理量，可用于這類監測項目的傳感器和設備種類繁多、型號各異，而且不斷有新的更加可靠、精確和便宜的傳感器被開發出來，因此在進行傳感器設備選型時要重點考慮量程、靈敏度、精度以及工作環境等因素。

設備介紹：
液壓式靜力水準儀，是一款利用連通器原理實現豎向位移測量的傳感器，采用進口擴散硅壓力敏感元件并集成溫度修正元件，通過RS485數字型接口輸出高精度的數據。可用于橋梁、隧道、路基、地鐵、深基坑、大壩、房屋等結構物的沉降自動化監測。

動力水準儀可在振動和運動環境下能準確的測量出豎向位移。可用于高鐵地基高壓注漿時地基、隆起的壓力反饋控制、橋梁的動態撓度測量、高鐵經過時軌道、結構的動態位移實時測量等需要對位移做出快速反應的項目。本方案中將動力水準儀用于監測橋梁的撓度。

網關采集器是用來采集傳感器數據，把傳感器、控制執行設備和云平臺軟件連接為一體的智能化硬件設備。用來采集、上傳傳感器數據，并按照控制策略實現控制報警設備、機械動作等功能。

隧道監測設備清單：