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红谷隧道

监测背景

      穿越赣江的红谷隧道,连接了赣江西岸红谷滩新区与赣江东岸老城区,位于南昌大桥与八一大桥之间。总长2997米,设计使用年限为100年。目前已创造四项记录:

      1.  江西第一座越江公路隧道。

      2.  目前全国最大的水下立交。

      3.  国内江河规模最大、最长的过江沉管隧道工程。

      4.  世界上首次在江河中游修建沉管隧道。

      红谷隧道起点位于丰和中大道与怡园路交叉口东侧,路线自西向东沿怡园路下方布设,下穿红谷中大道、赣江中大道,并以直线形式穿越赣江,在赣江东岸以地s下互通立交形式分别接沿江中大道、中山西路、朝阳洲中路,按城市主干路、双向六车道标准设计。

红谷隧道平面图

 

监测目的

      红谷隧道过江段水下隧道采用沉管法施工,沉管段由12节管段通过柔性接头连接而成,运营过程中管段接头位移易发生位移变化。赣江属于径流河流,水量年际变化较大,随季节变化十分显著。最大水位高差约12m,高落差状态下,结构应力应变情况复杂,此外隧道主要穿越素填土、细砂、砾砂、泥质粉砂岩,底板大部分位于砾砂和泥质粉砂岩复合地层,结构容易产生不均匀沉降及隧道倾斜等情况。通过健康监测技术手段,可以实时掌握隧道健康状况,根据监测数据进行隧道结构保养,保证隧道运营安全。

 

主要监测内容

      为了保证隧道的安全运营,及时了解隧道安全情况,在施工阶段已对监测设备进行了预埋,监测内容包括混凝土应力和温度、钢筋应力、沉管接头位移、管段接头PC拉索应力和沉管接头剪切件应力,并已进行了系统建设。


监测内容

监测设备

混凝土应力和温度

内埋式应变计

钢筋应力

钢筋计

沉管接头位移

裂缝计

PC拉索应力

磁通量传感器

沉管段接头剪切件应力

土压力计

隧道沉降

压差式变形测量传感器

隧道倾斜

盒式固定测斜仪

环境温湿度

温湿度传感器

 


施工重难点及应对措施

      1.  所有设备均为预埋件。

      应对措施:针对每一个断面的设备进行核查,包括线缆编号及数量,并需对每一个传感器进行检测,是否正常。需安排经验丰富的人员,对照图纸,并在现场对设备进行统计和检测,并做好相应的记录。

      2.  设备种类较多,断面也较多,集成相对复杂。

      应对措施:合理安排采集设备,并为了减少相应的采集箱,需针对匝道位置的断面,当两个断面距离较近时,考虑共用一个采集箱。

      3.  传感器设备类型较多,多类型传感器的信号集成复杂。同时采用有线方式和光纤的方式进行信号传输,布线相对困难。

      应对措施:合理设计布点和组网,并最大程度的利用既有桥架和预留光纤,减少布线工作量,使得集成简单明了,集成科学。根据传感器安装位置,合理布线,使得布线合理美观。

      4.  现场条件复杂,设备安装时涉及设备较多。

      应对措施:合理安排和调配。由经验丰富的人员进行现场勘查,确定合理的施工方法,编制施工组织计划,包括涉及的设备等,根据工作量,大致估算工期等。

      5.  系统维护。系统运行时间较长,可能发生非人为故障,同时系统也需要适应用户环境的变化,满足新的要求。

      应对措施:针对项目制定合理的维护方案,安排专业人员对系统进行相关维护,同时为业主培训相关人员,能进行基本的维护。从而减少系统故障,延长系统的使用寿命,同时做好相关的记录,作为重要的文档资料。

      6.  因系统为连通管原理,而沉管段存在高度差,且现场布置有配电箱、维修箱等,且布置有逃生门,逃生门上方空间较小。

      应对措施:安排人员对沉管进行抄平,抄平数据作为第一组的沉降初始值,与后期监测数据进行对比可知沉管的绝对沉降量。由经验丰富的人员对照布点图,合理布置测点和水路,避开逃生门。

      7.  合理利用既有系统设备。因布置有针对隧道PC拉索应力、混凝土应力、钢筋应力等的监测系统,冗余有光纤,配置有防雷系统等,故为了节约成本,

      应对措施:合理利用既有系统设备,可最大程度上减少施工难度等。

 

软件平台

      截至至今,红谷隧道自动化监测系统已运行2年有余,在隧道施工过程中有效进行施工监测。通车后,飞尚隧道自动化监测系统将持续稳定进行服务及运维,增强了隧道运营期间的安全性。


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平台Topo展示  


温湿度监测趋势图


位移监测趋势图


倾斜监测趋势图


相对变形监测趋势图


拉索应力监测


混凝土应变监测

 

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