在隧道工程施工和运营过程中,收敛位移监测是确保结构安全的关键环节。选择合适的传感器能精准捕捉围岩变形,预防塌方事故。以下是主流传感器技术及应用分析:
振弦式传感器通过钢弦频率变化测量位移,具有抗干扰强、长期稳定性好的特点。其安装时需预埋测点,适合长期监测软岩隧道的累积变形,但需注意防水处理。
光纤光栅传感器利用光波长偏移量检测微应变,分辨率可达0.1μm。特别适用于高铁隧道等对精度要求极高的场景,其分布式测量特性可同步监测多断面,但初期投入成本较高。
激光测距传感器采用非接触式测量,适用于临时监测或狭窄空间。典型应用包括盾构施工中的实时形变监测,测量范围通常为0.5-50米,需配合反射靶标使用,受环境粉尘影响较大。
选型时应综合考虑量程(一般5-50mm)、精度(±0.1mm以内)、环境适应性(湿度/防爆等级)三大要素。软弱围岩地段建议采用振弦式与光纤传感器组合方案,岩质隧道可选用经济型机械式收敛计。
最新技术趋势显示,基于物联网的智能传感器系统正逐步普及,通过5G传输实时数据至云平台,结合AI算法实现位移预警,如某深埋隧道项目通过多传感器融合将监测效率提升40%。
维护方面需定期校准传感器零点,特别是在爆破作业后要立即复核基准值。雨季应加强防水检查,光纤传感器还需注意尾纤保护。通过科学选型与规范运维,传感器系统可为隧道全生命周期安全提供可靠数据支撑。