隧道在（zài）建成之後，在合適的設計（jì）、施工（gōng）和（hé）維修管理條件下，應具（jù）有良好（hǎo）的承載性、耐久性和使用壽命。但由於隧道結構物自身（shēn）的特殊性，在施工及營運過程中（zhōng）受到（dào）諸如（rú）地質條件、地形條件（jiàn）、氣候條件和設計、施工、營運過（guò）程中各種因素的影響，致使其在長期的（de）使用過程中出現各種（zhǒng）各樣的病（bìng）害（hài）。隧（suì）道（dào）病害不但使隧道結構的穩定性受到一定程度的（de）破壞，安全可（kě）靠性降低，影響隧道作為快速安全交通通道的（de）使用功能，同時隧道結構後期修複花費了大量的資金，這顯然與建設隧道的初衷相違背。
當前，許多已建隧道出現了結構裂（liè）損、空洞、變形、錯台、滲漏水等病害，大大降低了隧（suì）道的使用功能，威脅到（dào）其在（zài）運營中的安全。
據（jù）對（duì）6000多座公路隧道的統計資（zī）料發現，約占總數1/3的隧道（dào）已存在著襯砌結構裂縫和（hé）滲漏水等病害，出現（xiàn）的病害問題（tí）更多、更嚴重，病害產生原因更複雜。隧道襯砌裂（liè）損將使整個（gè）隧道結構（gòu）的（de）穩定性造成（chéng）不同程度的破（pò）壞，使襯砌結構的可靠性降低。而隧道滲漏水（shuǐ）則會造成襯砌開裂並使原有裂縫發展變大，加速襯砌的損壞。這些（xiē）損傷如果不能及時得到檢測（cè）和維修，輕則影響行（háng）車安全和縮短隧道的（de）使用壽命，重則導致（zhì）隧道突然破壞（huài）和坍塌。一旦發生安全事故，會造成很大的輿論壓力和社（shè）會壓力，後果非常嚴重。因（yīn）此，建立隧道病害安全監測和健康評估體係必要且緊迫。
運營隧道健康評價體係
隧道健康評價是指通過運用（yòng）係統工程的基本思路與原（yuán）理，對（duì）存（cún）在的有害、有風險的因（yīn）素以及可能（néng）導致的危險後果及危害程度進行尋找、判斷、解析、預警，預測和綜合評價係統或工程中存在的危險性，並根據風險等級，提（tí）出科學合理的安全對策措施，並指導建議對危（wēi）險源進行監控，預防事故發生，從而有效地降低事故率、減少損失以及獲得最優的安全投資（zī）效益。
評價指標直接影響評價體係的準（zhǔn）確性，指標太多，幹擾評價結果；指標過少，缺乏足夠的代表（biǎo）性，帶來片麵性影響。通過對隧道結構病（bìng）害檢測資料的統計，依據長（zhǎng）期（qī）監測數據，統計各（gè）種影響（xiǎng）因素引起襯砌損傷的數量以及（jí）襯砌病害（hài）的分布特征，獲得各主要（yào）影響因素引起襯（chèn）砌（qì）病害的比重。也可（kě）運（yùn）用層次分（fèn）析法原理（lǐ），將（jiāng）運營隧道結構健康安全評價體係（xì），自下而上地（dì）分解為若幹（gàn）個層次，形成一個包（bāo）含多個評價子項目多級評價指標的分層次評價係統（圖（tú）1）。
隧道營運期間結構的安（ān）全（quán）狀態是一個外延清楚、內（nèi）涵模糊的“灰色係統”，影響因素眾多，即包含定性因素，又包含定量因素（sù），各因素相互聯係、相互影響。綜（zōng）合考慮隧道的自身模糊性，對隧道營運期間結構的安全性（xìng）評價體（tǐ）係宜采用多級模糊綜合方式來評（píng）判（圖1）。
運營隧道結構安（ān）全監測技術
我國《公路（lù）隧道養護技術規範》（J T GH12-2015）規定：經常檢查/定期檢查（chá）是指一般（bān）性定性檢查（chá），按規定頻率（lǜ）對土建（jiàn）結構的技術狀況進行全麵檢查；專項檢查/長期監測是指（zhǐ）對嚴重不良地質地段、重大結構病（bìng）害或隱患處，開展運營（yíng）期長期監測，對其結（jié）構變（biàn）形、受力和（hé）地下水狀態等進行長期觀測。
經常檢查/定期檢查 經常檢查內容主（zhǔ）要包含隧道襯砌的裂縫、錯台、起層（céng）、剝落以及排水設施的破損、堵塞、積水和結冰等。而定期檢（jiǎn）查是係統掌握隧道的基（jī）本技術狀況，采取徒步（bù）的目視檢查為主，配備必（bì）要（yào）的檢查工具（jù）或設備。
專項檢查/長（zhǎng）期監測 根據《公路隧道養護技術規範》（JTG H12-2015）中對專（zhuān）項檢查內容的規定如表1所示，而運營隧道結構安全的主（zhǔ）要（yào）監（jiān）測（cè）項目有：圍岩內部位移監測（cè）、裂縫監測、初支鋼拱架應變監測、二襯結構應力監測和錨杆軸力（lì）監測。
監測設備與技術
監（jiān）測儀器 如圖3所示，目前隧（suì）道（dào）運營監測中采用的傳（chuán）感器（qì）係統：差動電阻式傳（chuán）感器係（xì）統；振（zhèn）弦式傳感器係統；光纖光柵傳感器係統。對於特殊地質條件、複雜環境、潛在災害源等方麵的原因（如地裂縫（féng）、斷層、岩溶等），荷載將逐漸向二襯轉移，二襯也由隧道建成之初的安全儲備逐漸過渡為承載單元。
故對特殊地（dì）段，隧道長期安全性監（jiān）測的重（chóng）點應（yīng）放在隧道的主體支護結構（圖4），即二襯來判斷隧道在營運期間的安全狀況。接（jiē）觸壓力和二（èr）襯內力，對（duì）於（yú）岩溶隧道，襯砌（qì）所受水壓力也應重點關注。同時，選擇少量斷麵（miàn）布置錨杆（gǎn）軸力計和多點位移計。
光纖傳感技術 該技（jì）術比（bǐ）傳（chuán）統方法更適合在惡劣的（de）隧道環境下（xià）工作和進行長（zhǎng）距離、大麵積的遠程監（jiān）測（圖5），正逐漸發展成一個貫穿隧道施工與運營兩大階段的、長短期相結（jié）合的科學監測手段。
石梯溝隧道健康評價
京昆高速公路綿廣段石梯溝隧道於2002年竣工，經過幾年的（de）運營，存在多種病害：襯砌背後空洞、襯砌（qì）裂縫、滲漏（lòu）水等問題，為確保隧道結構安全，對隧道進行健康評估。
襯砌裂（liè）縫病害評價 裂縫（féng）寬度采用D J C K-2智能裂縫測寬（kuān）儀進行測量，測量位（wèi）置選取裂縫最（zuì）寬處，如果目測不出，則多測幾（jǐ）次取最大（dà）值（zhí）。測量時（shí）將顯微探（tàn）頭（tóu）掃（sǎo）描裂縫，儀器屏幕即顯示寬度數值，數值精確到0.01毫米，現場（chǎng）檢測如圖6所示。
檢測（cè）得（dé）出結果：右線裂縫共計56條，分別分布在左襯砌、右襯砌及（jí）隧道拱部，裂縫寬度主要分布在1毫米＜b≤2毫米之間，占總量的62%（圖7）；左線裂縫共計51條，分別分布（bù）在左襯砌、右襯砌及（jí）隧道（dào）拱部，所有裂縫寬度經統計在（zài）0毫米＜b≤1毫米之間的（de）為21條，占總量（liàng）的41%，裂縫寬度在1毫米＜b≤2毫米之間的為22條，占總量的（de）43%。左、右線隧道裂縫病害判定（dìng）等級為1A，即結構存在（zài）破壞，可能會危及行人、行車安全（quán），應準備采取（qǔ）對策措施（shī）。
為了準確地探明隧道支護結構的施工質量，采用鑽芯（xīn）取樣的方法對（duì）隧道襯砌、路麵及隧道基礎進行抽樣評估。鑽芯取樣（yàng）布置如圖8所示（CQ代表襯砌、LM代表路麵、SJ代表隧道基礎；綿陽側為起始點、廣元側為終點；綿陽→廣元方（fāng）向隧道記為右線，廣元→綿陽方向隧道記為（wéi）左線（xiàn））。
隧道路麵及右線襯（chèn）砌強度滿足設計要求（qiú），但隧道基礎及右線襯砌抽樣點（diǎn）強（qiáng）度不（bú）滿（mǎn）足設計要求。抽樣點隧道基（jī）礎、襯砌及路麵（miàn）厚度均滿足設計（jì）要求如圖9。
隨（suí）後，又采用地質雷達對石梯溝隧（suì）道進行了探測，根據隧道現（xiàn）場實際情況，在石梯溝隧道內（nèi）左右拱腰（距路麵（miàn）約6米）、邊牆（距路（lù）麵約1.36米（mǐ））、拱頂（dǐng）共（gòng）布設8條測線，其中，左線布置L Z-1、L Z-2、L Z-3、L Z-4測線，右線布置LY-1、LY-2、LY-3、LY-4測線（xiàn）。雷達時間剖麵可以真實、全麵地反映地下介質的變化情況，保證資料的質量。經檢測，隧道8條（tiáo）測線均存在不同程度的襯砌背後（hòu）脫空情況。
對各測線的脫空區進行統計分析，脫空區的分布情況如圖（tú）10所示。統（tǒng）計各（gè）部位脫空情況如（rú）圖12所示。石梯溝隧道襯砌脫空長度分布情況如（rú）圖11中（zhōng）散點所示。
一些建議
筆者認為，建立隧道運營（yíng）期間的實時監測及評價體係（xì），能（néng）及時高效（xiào）保證隧道營運期間結（jié）構（gòu）的安全；長期進行安全性監測（cè），重點應為隧道主體支護結構，即二襯來判斷隧道在營運期間的安全狀況（kuàng）；充分運用光纖傳感技術，特（tè）別是在惡劣的隧道環境下遠程結（jié）構安全監測；考慮隧道自身模糊性，對運營隧道健康評價體係采用多級模糊綜合方式。
在安全監測方麵應做到設計可行、安（ān）全檢查合理化、長期監測全麵化和監測技術（shù）智能化；在健康評價方麵應做到病害判斷科學化、評價指標多級化、模糊綜合化和規範標準化；
在病害處治方麵（miàn）應（yīng）做到精準發力、高效便捷和持久耐用。( 來源: 《中國（guó）公路》 作者：文/ 圖 長安大學（xué） 謝（xiè）永利 王亞瓊 )
