隧道常見(jiàn)的病害有哪些?如何實(shí)現(xiàn)病害實(shí)時(shí)預(yù)警

日常人們最關(guān)心隧道的建設(shè)質(zhì)量是否可靠，比如隧道的襯砌是否堅(jiān)固、能否承受地層壓力。尤其一些老舊隧道可能因?yàn)槭褂媚晗掭^長(zhǎng)出現(xiàn)襯砌裂縫等問(wèn)題。隧道作為跨越山脈、河流、海峽等復(fù)雜地形的重要媒介，縮短城市與城市、地區(qū)與地區(qū)之間的時(shí)空距離，但同時(shí)也強(qiáng)調(diào)著其安全監(jiān)測(cè)的復(fù)雜程度和緊急性。

隧道常見(jiàn)的病害有哪些?如何實(shí)現(xiàn)病害實(shí)時(shí)預(yù)警(圖1)

一、隧道常見(jiàn)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(xiàn)不僅影響隧道的美觀，還可能導(dǎo)致水滲漏和結(jié)構(gòu)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(zhì)量不達(dá)標(biāo)等。滲水會(huì)導(dǎo)致隧道內(nèi)部環(huán)境惡化，可能對(duì)隧道穩(wěn)定、洞內(nèi)設(shè)施、行車安全、地面建筑和隧道周圍水環(huán)境產(chǎn)生諸多不良影響。

3.變形：隧道的變形通常由地質(zhì)條件變化、施工不當(dāng)、荷載超限等因素引起。變形會(huì)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(jié)構(gòu)整體或局部向下移動(dòng)，主要原因包括地基不均勻沉降、施工引起的擾動(dòng)等。

5.積水：隧道內(nèi)的積水問(wèn)題通常由排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理、滲水未及時(shí)處理等引起。積水影響通行且可能導(dǎo)致設(shè)備損壞。

面對(duì)上述極為常見(jiàn)的隧道運(yùn)營(yíng)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(jìn)行實(shí)地的勘察和診斷。但是人工巡檢的程度多半受制于時(shí)間、天氣、環(huán)境的影響，而隧道安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以“無(wú)視”這些外部因素，實(shí)現(xiàn)對(duì)隧道全體結(jié)構(gòu)、隧道環(huán)境、隧道路面積水等多方面的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸以及病害的及時(shí)預(yù)警。

隧道常見(jiàn)的病害有哪些?如何實(shí)現(xiàn)病害實(shí)時(shí)預(yù)警(圖2)

二、隧道安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的“手段”

1.傳感器監(jiān)測(cè)

(1)智能結(jié)構(gòu)診斷器集成多維感知等多種功能，可監(jiān)測(cè)位移、沉降、傾斜、振幅等 12 項(xiàng)指標(biāo)，能快速安裝且具有強(qiáng)大的邊緣計(jì)算能力。

(2)地埋式積水監(jiān)測(cè)儀運(yùn)用 AIDMP 復(fù)雜環(huán)境抗干擾毫米波雷達(dá)水位監(jiān)測(cè)技術(shù)，有毫米級(jí)水位精度且實(shí)現(xiàn) 5 分鐘監(jiān)測(cè)頻率，具備 5 年以上電池續(xù)航和百萬(wàn)級(jí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力。

(3)智能加速度監(jiān)測(cè)儀可對(duì)隧道在受到外力作用下的位移、振動(dòng)等加速度變化進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，迅速捕捉微小振動(dòng)或異常反應(yīng)。

2.數(shù)據(jù)傳輸與通信

WITBEE?萬(wàn)賓科技?隧道安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)利用 5G/4G 通信技術(shù)，讓傳感器采集到的數(shù)據(jù)能夠以毫秒級(jí)的速度實(shí)時(shí)傳輸，保證管理人員能及時(shí)獲取隧道的實(shí)時(shí)狀況。

3.數(shù)據(jù)分析與處理

隧道安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析與處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)海量數(shù)據(jù)的科學(xué)存儲(chǔ)、深入分析和有效挖掘。并且采用先進(jìn)的人工智能算法進(jìn)行智能分析和預(yù)警隧道運(yùn)行狀態(tài)。

4.預(yù)警與聯(lián)動(dòng)

當(dāng)隧道安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)利用智能算法對(duì)多源數(shù)據(jù)進(jìn)行剖析并且捕捉到安全風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)立即啟動(dòng)實(shí)時(shí)預(yù)警機(jī)制，將預(yù)警信息迅速傳達(dá)給相關(guān)人員。而且監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和預(yù)警信號(hào)支持多個(gè)相關(guān)部門同時(shí)訪問(wèn)和共享，隧道管理、交通管理、消防、救援等多個(gè)部門能協(xié)同作戰(zhàn)共同應(yīng)對(duì)城市生命線出現(xiàn)的危機(jī)。

隧道安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將監(jiān)測(cè)到的抽象物理現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為直觀、精確的數(shù)字信息，以可視化的方式呈現(xiàn)給管理人員，讓隧道運(yùn)維從模糊走向精準(zhǔn)、從被動(dòng)應(yīng)對(duì)邁向主動(dòng)預(yù)防。