智慧监测技术在灾后重建工程结构安全长效管控中的应用探索

姓名：廖彩平

身份证号：512527197904073933

摘要

自然灾害极易造成建筑、桥梁、岩土边坡等工程结构损伤破坏，灾后重建工程作为恢复区域生产生活秩序的核心载体，其结构安全稳定性、服役耐久性直接关系灾后社会经济稳定与群众生命安全。灾后重建工程普遍存在地基扰动、结构隐性损伤、材料性能弱化、地质环境复杂等先天缺陷，常规人工巡检、定期排查的传统管控模式，难以识别结构隐性病害与长期形变趋势，存在监测滞后、隐患漏判、管控时效短等问题。智慧监测技术依托传感感知、物联网传输、大数据分析、智能预警等数字化手段，可实现工程结构状态全天候、动态化、精准化监测，为灾后工程长效安全管控提供技术支撑。本文结合灾后重建工程结构特征与安全管控难点，分析传统安全管控模式的短板，阐述智慧监测技术的应用优势与核心技术体系，探索智慧监测技术在灾后重建工程结构长效管控中的具体应用路径，并提出优化应用对策，为提升灾后重建工程安全管控水平、实现长期安全稳定服役提供理论参考。

关键词

智慧监测技术；灾后重建工程；工程结构；安全管控；长效运维

引言

我国地质与气象环境复杂，地震、洪涝、滑坡、泥石流等自然灾害频发，极易对城乡建筑、交通基础设施、岩土工程等造成不可逆的结构损伤。灾后重建工程是灾后民生恢复、基础设施修复、区域经济复苏的关键工程，相较于常规新建工程，灾后重建工程建设环境复杂、地基条件扰动严重、原有结构存在隐性损伤，且部分工程存在抢工期、地形受限等客观问题，结构安全风险与长期服役隐患更为突出。灾后工程结构不仅存在显性破损，更多存在内部微裂纹、应力分布不均、地基缓慢沉降等隐性病害，这类隐患无法通过常规检测手段快速识别，会随时间逐步累积，极易引发后期结构变形、开裂甚至坍塌事故。

传统灾后工程安全管控多采用阶段性人工检测、定期安全评估模式，监测数据碎片化、隐患识别滞后、风险预判能力薄弱，属于被动式、阶段性管控，无法满足灾后工程长期、动态、长效的安全管理需求。智慧监测技术凭借自动化感知、实时化传输、智能化分析、可视化预警的优势，打破传统管控的时空局限，能够持续跟踪结构性能演变规律，实现隐患前置预判、风险动态管控，构建灾后工程结构长效安全体系。因此，探索智慧监测技术在灾后重建工程中的应用路径，对提升灾后工程运维质量、规避次生安全事故、实现工程长效安全服役具有重要的现实意义。

一、灾后重建工程结构安全特征与管控难点

灾后重建工程依托受损地质环境与原有破损结构开展修复、加固与重建工作，结构安全状态与常规新建工程差异显著，具备隐患隐蔽性、形变持续性、风险多发性的典型特征，安全管控难度极大。首先，结构隐性病害繁多，自然灾害会造成地基土体松动、结构内部微损伤、钢筋锈蚀、材料疲劳弱化等问题，多数隐性损伤无法通过外观检查识别，在后期荷载、环境作用下会持续扩展，逐步演变为结构性安全隐患。

其次，工程形变具有长期性与动态性，灾后地质环境不稳定，地基沉降、边坡滑移、结构应力重分布是一个长期缓慢的过程，短期检测无法捕捉持续形变趋势，极易出现短期检测合格、长期隐患爆发的问题。再次，重建工程工况复杂，部分修复加固工程新旧结构结合部位受力复杂、整体性偏弱，是结构安全薄弱点，常规检测难以精准把控结合部位的应力变化与损伤演变。最后，灾后工程数量多、分布散，人工巡检覆盖面有限、工作效率低，难以实现全域、高频次的安全排查，长效管控难度极大。

二、灾后工程传统安全管控模式的主要短板

现阶段多数灾后重建工程仍沿用传统人工检测、定期抽检、事后整改的管控模式，整体管控体系粗放、时效性差、精准度低，无法适配长效安全管控需求。一是监测方式被动滞后，传统管控以定期检测、事故排查为主，只能发现已成型的显性病害，无法预判潜在风险与损伤发展趋势，难以实现前置防控。二是监测精度不足、数据片面，人工检测受设备精度、人员经验、环境条件限制，无法精准捕捉结构微小形变、应力波动等隐性参数，数据碎片化、连续性差，无法完整反映结构长期性能演变规律。

三是管控时效性弱、人力成本高，灾后工程分布范围广，人工巡检耗时耗力、覆盖不全，难以实现全天候、全方位监测，遇到暴雨、余震、滑坡等恶劣工况时，无法及时掌握结构动态变化，应急处置滞后。四是缺乏长效数据分析体系，传统检测数据存档零散，无法形成连续的结构健康台账，不能通过数据规律研判结构老化、损伤发展趋势，难以建立常态化、长效化的安全管控机制。

三、适配灾后工程的智慧监测核心技术体系

智慧监测技术通过多技术融合，构建自动化、智能化、长效化的结构健康监测体系，适配灾后重建工程复杂、动态、长期的安全管控需求，核心包含四大技术模块。

一是智能传感感知技术，作为智慧监测的基础核心，通过在建筑结构、桥梁主体、边坡地基等关键部位布设位移传感器、应力传感器、倾角传感器、温湿度传感器、裂缝监测传感器等设备，全天候自动采集结构形变、应力变化、裂缝发展、环境参数等核心数据，精准捕捉人工无法识别的微小损伤与动态变化，实现结构状态全方位感知。

二是物联网实时传输技术，依托物联网通信网络，将各类传感器采集的监测数据实时上传至云端平台，打破数据传输滞后、信息孤岛等问题，实现监测数据不间断、高效率传输，保障管控人员能够实时掌握工程结构运行状态，为动态管控、应急处置提供实时数据支撑。

三是大数据智能分析技术，云端平台整合长期监测数据，通过算法模型对结构形变趋势、应力波动规律、病害发展速度进行深度分析，对比结构安全阈值，自动研判结构健康状态，识别异常变化趋势，精准区分正常损耗与风险隐患，解决传统检测数据分析薄弱、研判主观化的问题。

四是智能预警与可视化技术，系统预设各级安全预警阈值，当结构参数超出正常范围、隐患持续发展时，自动触发分级预警，及时推送预警信息，实现风险早发现、早预警、早处置。同时通过可视化平台展示结构监测数据与健康状态，实现工程结构安全管控直观化、透明化、智能化。

四、智慧监测技术在灾后重建工程长效管控中的应用路径

结合灾后重建工程管控难点，从结构健康监测、地质环境监测、应急风险管控、长效运维管理四个维度，落地智慧监测应用，构建立体化长效安全管控体系。

工程结构健康动态监测。针对灾后建筑、桥梁、加固结构的主体框架、新旧结合部位、受力关键节点，布设智能传感设备，长期监测结构沉降、水平位移、裂缝扩展、应力应变、振动变形等关键指标，持续跟踪结构健康状态演变，精准识别隐性损伤与缓慢形变，杜绝结构性隐患累积，保障主体结构长期稳定。

结语

灾后重建工程结构安全管控是灾后民生保障与社会稳定发展的重要基础，灾后工程结构隐患隐蔽、形变缓慢、风险持久，传统人工管控模式存在精度低、时效差、预判弱、成本高等诸多短板，难以实现长效安全管控。智慧监测技术依托智能感知、物联网传输、大数据分析、智能预警的技术优势，能够实现灾后工程结构全天候、动态化、精准化健康监测，精准识别隐性病害、预判风险趋势、及时推送安全预警，有效解决传统管控的行业痛点。通过全方位落地智慧监测应用、完善配套保障体系，可构建灾后重建工程全生命周期长效安全管控机制，持续保障工程结构安全稳定服役，规避次生安全事故，为灾后重建工程高质量运维、区域安全稳定发展提供坚实的技术支撑。

参考文献

• 李洪,宋彦刚,由丽华.紫坪铺水利枢纽工程汶川“5·12”地震应急抢险与灾后重建[M].中国水利水电出版社:2021.
• 唐曼萍.汶川地震灾后重建财税与金融政策实施效果评估研究[M].西南财经大学出版社:2021.
• 倪峰,李逸浩,陈锋,等.灾后重建规划与田园村庄建设研究: 基于灾后村庄重建的盐城实践[M].南京大学出版社:2019.

...