隧道常見的病害有哪些?如何實現病害實時預警

日常人們最關心隧道的建設質量是否可靠，比如隧道的襯砌是否堅固、能否承受地層壓力。尤其一些老舊隧道可能因為使用年限較長出現襯砌裂縫等問題。隧道作為跨越山脈、河流、海峽等復雜地形的重要媒介，縮短城市與城市、地區與地區之間的時空距離，但同時也強調著其安全監測的復雜程度和緊急性。

隧道常見的病害有哪些?如何實現病害實時預警(圖1)

一、隧道常見的病害

1.裂縫：通常由地基沉降、溫度變化、材料收縮等因素引起。裂縫的出現不僅影響隧道的美觀，還可能導致水滲漏和結構安全隱患。

2.滲水：主要原因包括地下水位高、隧道防水層失效、施工質量不達標等。滲水會導致隧道內部環境惡化，可能對隧道穩定、洞內設施、行車安全、地面建筑和隧道周圍水環境產生諸多不良影響。

3.變形：隧道的變形通常由地質條件變化、施工不當、荷載超限等因素引起。變形會影響隧道的幾何形狀而影響交通安全。

4.沉降：隧道沉降是指隧道結構整體或局部向下移動，主要原因包括地基不均勻沉降、施工引起的擾動等。

5.積水：隧道內的積水問題通常由排水系統設計不合理、滲水未及時處理等引起。積水影響通行且可能導致設備損壞。

面對上述極為常見的隧道運營期間可能面臨的病害，工程師和管理部門夜以繼日地奔赴一線進行實地的勘察和診斷。但是人工巡檢的程度多半受制于時間、天氣、環境的影響，而隧道安全監測系統可以“無視”這些外部因素，實現對隧道全體結構、隧道環境、隧道路面積水等多方面的實時監測、數據實時傳輸以及病害的及時預警。

隧道常見的病害有哪些?如何實現病害實時預警(圖2)

1.傳感器監測

(1)智能結構診斷器集成多維感知等多種功能，可監測位移、沉降、傾斜、振幅等 12 項指標，能快速安裝且具有強大的邊緣計算能力。

(2)地埋式積水監測儀運用 AIDMP 復雜環境抗干擾毫米波雷達水位監測技術，有毫米級水位精度且實現 5 分鐘監測頻率，具備 5 年以上電池續航和百萬級數據存儲能力。

(3)智能加速度監測儀可對隧道在受到外力作用下的位移、振動等加速度變化進行實時監測，迅速捕捉微小振動或異常反應。

2.數據傳輸與通信

WITBEE?萬賓科技?隧道安全監測系統利用 5G/4G 通信技術，讓傳感器采集到的數據能夠以毫秒級的速度實時傳輸，保證管理人員能及時獲取隧道的實時狀況。

3.數據分析與處理

隧道安全監測系統運用大數據分析與處理技術實現對海量數據的科學存儲、深入分析和有效挖掘。并且采用先進的人工智能算法進行智能分析和預警隧道運行狀態。

4.預警與聯動

當隧道安全監測系統利用智能算法對多源數據進行剖析并且捕捉到安全風險時，系統會立即啟動實時預警機制，將預警信息迅速傳達給相關人員。而且監測數據和預警信號支持多個相關部門同時訪問和共享，隧道管理、交通管理、消防、救援等多個部門能協同作戰共同應對城市生命線出現的危機。

隧道安全監測系統將監測到的抽象物理現象轉化為直觀、精確的數字信息，以可視化的方式呈現給管理人員，讓隧道運維從模糊走向精準、從被動應對邁向主動預防。

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