隧道健康監測係統建立的目的是通過對隧道結構狀況（kuàng）以及其他（tā）工作狀（zhuàng）況的監測，為運（yùn）營期結構狀況的評估、運（yùn）營現狀以及工程服務壽命的預測提（tí）供大量（liàng）監測數據。為了實（shí）現這些功能，隧（suì）道健康監測係統需要對以下幾個（gè）方麵對隧道進（jìn）行監測：
（1）隧道結構侵蝕監測；
（2）隧道結構監測，包括：變（biàn）形、收斂、內力、接縫監測；
（3）地層監（jiān）測，包（bāo）括：土壓（yā）力、水壓力監測；
對隧道進行健康監測具有以（yǐ）下作用（yòng）：
（1）認識不（bú）同工況下，隧（suì）道結（jié）構、地層及（jí）相鄰環境的（de）變化及發展規律，以便有針對性的改進（jìn）施（shī）工工藝、調整施工參數；
（2）建立預警製度（dù），實現實時或準實時的整體（tǐ）結構檢測，及時發現隧道監測斷麵乃（nǎi）至整體可能存在的損傷和質量退（tuì）化，保證結構安全；
（3）為研究岩土性質、地下水條件（jiàn）、施工（gōng）方法（fǎ）與（yǔ）隧道變（biàn）形、水土壓力及地表沉降的（de）關係積累數（shù）據，為（wéi）改進設計提供依據；
（4）預測隧道未來的工作狀態（tài），對（duì）發現的（de）隧道異常（cháng）進行初步分析，並提供經濟合理的維護建議；
（5）可以（yǐ）合理的進行交（jiāo）通管理，保證人民生命財產（chǎn）安全，在（zài）出現事故隱患的情況下，及時采取降低車流、疏散人員等措施（shī）。
隧道健康（kāng）監測係統能夠實現如下功能：
（1）施工期和運營期實時監控、實時數據采集、存儲、處理；
（2）遠程係統管理和控製；
（3）自動（dòng）生成報表、隧道狀態變化曲線圖等；
（4）通過多項數據（jù）分析技術對結構變化進行初步分（fèn）析和多級預（yù）警；
（5）遠程數據訪（fǎng）問及主動信息發布；
（6）與GIS係統和其它監控係統的無縫連接；
（7）輔助決策與應（yīng）急預案管理發（fā）布係統；
（8）係統（tǒng）設備故障（zhàng）自診斷功能；
（9）自由設定報警規（guī）則（zé）和閾值；
公路隧道尤其是特長（zhǎng）公路隧道因地質條件、施工技術複雜（zá）及（jí）造價、營運管理等（děng）方麵的（de）原因，在隧道使（shǐ）用過程中隨著年限的逐年增加，隧道結構的覆存條件將發生改變，襯砌質量逐漸劣（liè）化。特別是（shì）隧道（dào）內的初期支護，由於（yú）自身因（yīn）素及（jí）地下水等有（yǒu）害物質的長期侵蝕，將（jiāng）部分或（huò）全部失去支護能力。在此過程中荷載將逐（zhú）漸向二襯轉移，二襯（chèn）也由隧道建成之初（chū）的部分承載或安全（quán）儲（chǔ）備逐（zhú）漸過渡為重要承載單元。隧道的最終安全性（xìng）狀況（kuàng）也將由二襯的安全狀況具體體現。
其次，隧道建成後圍岩被支護結構（gòu）封閉，難以量測，因而營運期間的結構健康監測以支護結構，尤其以二次襯砌的變形或受力為（wéi）主（zhǔ）。
依（yī）據前述分析，在渝（yú）涪高速（sù）公路隧道結構健康監測係統中主要選擇二次襯砌上作為（wéi）監測對象。
具（jù）體如下：
（1）拱頂：冒（mào）頂、塌方、拱頂應用位移計、應變傳感器監測拱頂的局部變化。
（2）拱腰：表麵應力計測量，
（3）拱（gǒng）底（dǐ）：一般（bān）用激光位（wèi）移計、土壓計測量，
（4）輪廓變形和（hé）收斂：一般用激光位移傳感器
（5）裂縫：裂縫傳（chuán）感器
圖1 隧（suì）道（dào）結（jié）構健康監測--應用示意圖
在選定的（de）各類（lèi）圍岩代表（biǎo）性斷麵處，為方便今（jīn）後在隧道（dào）營運（yùn）管理中對主體結構的安全性進行長期、實時監控，並將監控數據及時傳送至（zhì）中（zhōng）央控製（zhì）室，形（xíng）成隧道營運期間的結構健康監測網絡。
首先需在獨立斷麵中現場埋設的長期（qī）監控（kòng）量測元件，為方便隧道建成後局域網（wǎng）的組網要求，各斷麵上埋設用於隧（suì）道（dào）結構健康監測長效無損傳感（gǎn）器的電纜線均引至弱電纜槽一側的預留集線箱中（zhōng）(與隧道監控、機電係統共用)，以便後續通過弱電纜槽中預留的（de）光纖接（jiē）口形成（chéng）隧道監控的局域網絡，最終組成隧道結構健康監測係統。而後在集線箱（xiāng）內將傳感器與一台多點自動采集儀聯接，自動采集儀是監控（kòng）係統（tǒng）的二次儀表，它由主控計算機（jī）通過傳輸係統進行設置。當設置好狀態參數後，各監控（kòng）斷麵的自動采集儀可（kě）完全獨立工作，完（wán）成傳感器信號的采集與存貯。在完成各獨立監控斷（duàn）麵處的無損傳感器與自動（dòng）采集儀的連接後，將不同斷麵的自（zì）動采集儀間利用事先（xiān）預留在弱電纜槽中的總（zǒng）線（xiàn）傳輸係統（tǒng）進行串接，再通過傳輸係統接至位於隧道機電控製室的主控室，形（xíng）成隧道結構健（jiàn）康監測係（xì）統的（de）遠程（chéng）傳輸網絡，通過網絡將信息實（shí）時傳至（zhì）管理中心（xīn）。
圖2 隧道健康監測（cè）外場監測站采集傳輸示意圖
