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隧道安全监测主要监测哪些内容?施工期与运营期有什么不同

发布时间:2026-08-04

隧道安全监测只是测收敛吗?


隧道收敛是常见监测内容,但并不是隧道安全监测的全部。

根据隧道类型、施工阶段、围岩条件和运营状态,监测对象还可能包括:

▪ 拱顶沉降;

▪ 周边收敛;

▪ 衬砌结构位移和变形;

▪ 洞口边仰坡位移;

▪ 地表沉降;

▪ 裂缝宽度及发展趋势;

▪ 既有隧道与新建隧道之间的相互影响;

▪ 路面隆起、错台或下沉;

▪ 渗水量及地下水变化;

▪ 吊挂构件和附属结构位移;

▪ 邻近建构筑物和地下管线变化。

▪ 隧道安全监测应围绕具体风险设置,而不是所有项目统一布置相同的测点和仪器。

 

施工期隧道监测和运营期监测有什么不同?


施工期监测关注施工过程是否安全

施工期监测通常服务于开挖、支护和施工参数调整,重点判断围岩与支护结构是否趋于稳定。

交通运输部对《公路隧道施工技术规范》的解读指出,规范覆盖施工全过程,并包括监控量测和地质预报,对测点布置、施工风险控制和过程管理提出要求。

施工期常见监测内容包括拱顶沉降、周边收敛、地表沉降、支护结构受力及洞口边坡位移等。


运营期监测关注病害是否持续发展


隧道投入运营后,关注重点逐渐转向结构耐久性、病害发展和行车安全。

例如:

▪ 衬砌裂缝是否持续扩展;

▪ 渗水是否引起结构或路面病害;

▪ 路面是否出现隆起、错台或断裂;

▪ 洞口边坡是否受暴雨和地质条件影响;

▪ 衬砌是否出现永久变形;

▪ 吊挂构件是否存在松动、腐蚀或断裂风险。

现行《公路隧道养护技术规范》要求对隧道开展定期检查,并根据检查结果、交通运营状况、结构技术状况、病害程度和围岩地质条件制定养护计划。

需要注意的是,交通运输部已经发布《公路隧道养护技术规范》JTG 5130—2026。该标准将自2026年9月1日起施行,届时原JTG H12—2015同时废止。2026年9月1日以后开展的相关项目和宣传资料,应以新版正式标准为依据。

 

哪些隧道变化值得重点关注?


1. 变形是否具有持续性

某次车辆通过、施工振动或环境扰动可能造成短时波动。真正值得关注的是变形是否持续增长,或者在相近工况下无法恢复。

2. 变化速度是否突然加快

累计位移尚未达到控制值,但连续多个周期变化速率明显增加,可能意味着围岩、衬砌或外部环境发生了新的变化。

3. 是否出现局部差异变形

隧道整体同步产生微小变化,与某一断面或局部构件单独发生明显位移,风险含义并不相同。

局部差异变化可能对应衬砌局部受力、施工扰动、地层不均匀或连接部位异常。

4. 是否与降雨、地下水和施工活动相关

隧道渗水、洞口边坡变化和地表沉降,可能与连续降雨、地下水位、排水状态或邻近施工有关。

因此,监测数据应尽可能与天气、施工工况和现场巡查记录结合分析。


运营隧道为什么仍然需要持续监测?


定期检查能够全面掌握结构状态,但两次检查之间仍可能发生变化。

《公路隧道养护技术规范》列出的重点异常包括衬砌出现明显永久变形并具有危及结构和行车安全的趋势、地下水大规模涌流、路面严重隆起或错台、吊挂构件严重锈蚀或断裂等。

这些病害并不一定突然形成。部分异常会经历从微小变化、持续发展到明显病害的过程。

对重点断面、既有病害部位或受外部施工影响区域进行持续监测,可以帮助管理人员进一步判断:

▪ 病害是否处于稳定状态;

▪ 位移或裂缝是否仍在发展;

▪ 维修后结构是否恢复稳定;

▪ 极端天气或邻近施工是否引起新的变化;

▪ 是否需要提前开展专项检查。

 

隧道自动化监测有哪些现场难点?


▪ 测点密集

隧道结构呈长距离线性分布,重点断面和病害部位可能较多。设备覆盖范围和测点识别能力会直接影响系统复杂度。

▪ 基准条件有限

隧道内空间狭长,理想稳定基准不易建立。还需要防止测量设备自身移动造成数据误判。

▪ 取电和通信受限

长距离区间、施工隧道和偏远公路隧道可能缺乏稳定电源或网络,需要根据现场条件设计供电和数据传输方案。

▪ 光照和环境变化

车辆灯光、施工照明、粉尘、雾气、水汽和设备振动都会影响长期测量稳定性。

▪ 不中断运营

运营隧道设备安装和维护需要尽量减少对交通的影响,因此系统的安装位置、维护周期和远程管理能力十分重要。

 

视觉位移监测如何用于隧道?


视觉位移监测可以在衬砌、拱顶、洞口或其他重点结构上布置标靶,通过固定设备持续识别标靶位置变化。

可用于:

▪ 隧道拱顶沉降监测;

▪ 关键断面收敛变形监测;

▪ 衬砌局部位移监测;

▪ 裂缝两侧相对位移监测;

▪ 洞口边坡和支护结构监测;

▪ 邻近施工影响下既有隧道变形监测;

▪ 多个病害点的长期趋势跟踪。

对于长距离隧道,可根据视距和遮挡条件采用多设备分区或柔性串联方式,使不同区段的数据进入同一平台管理。

 

海塞姆隧道安全监测方案关注什么?


海塞姆在线视觉跟踪仪采用非接触视觉测量方式,可以在不直接接触被测结构的情况下,对多个标靶的位移进行持续采集。

针对隧道现场特点,方案可配置:

▪ 单设备多测点识别;

▪ 多测头同步和分区监测;

▪ 长距离柔性布置;

▪ 标靶自动编号;

▪ 基准移动识别与初始状态恢复;

▪ 设备运行状态远程查看;

▪ 累计位移和变化速率分析;

▪ 分级报警及报表自动生成;

▪ 数据接口和第三方平台对接。

在项目实施前,应首先明确监测对象和风险来源。例如,邻近施工影响监测与运营期病害跟踪,对采样频率、报警阈值和测点布置的要求并不相同。

 

隧道安全监测系统应该如何设计?


合理的设计顺序应当是:

明确风险对象→确定监测指标→选择重点断面→确定测量方向和量程→设置采样频率→建立报警规则→明确复核和处置流程。

报警值也不宜直接照搬其他项目。通常应结合设计文件、现行标准、结构状态、历史数据和专家意见确定。

隧道安全监测最终需要解决三个问题:

▪ 结构是否发生了变化;

▪ 这种变化是否仍在发展;

▪ 当前变化是否需要检查、维修或采取安全控制措施。

当连续监测数据与现场巡查、病害记录和养护措施形成闭环,监测系统才能真正服务于隧道长期安全运行。

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