隧道开挖后,原有的山体应力平衡被打破,周围的围岩会向隧道内挤压,形成巨大的压力。隧道衬砌作为主要支撑结构,其受力状态和稳定性受到山体的长期影响。这些影响不仅体现在施工期间的巨大压力上,更贯穿于隧道数十年的运营周期中,是一个动态的过程。
WITBEE®万宾科技®隧道安全监测系统的部署就像是为隧道安装了一位24小时工作的“体检医生”,助力高效应对衬砌变形、隧道坍塌等突发风险。
一、衬砌受力异常的恶性循环
衬砌受力异常是隧道结构失稳的最早信号。当衬砌承受的实际应力超过设计允许的极限时,最直接、最显眼的表现便是衬砌结构开裂。裂缝的出现不仅代表局部构件性能下降,更预示着隧道整体结构安全性不断下降。
而裂缝一旦形成,可能会在纵向和横向方向不断扩展,进一步削弱衬砌的整体强度与耐久性。随着结构刚度下降,衬砌承载能力随之减弱,难以合理支撑周围围岩,从而又会引发新的应力集中与附加变形,形成受力异常—开裂扩展—承载力下降—再次开裂的恶性循环,最终可能导致隧道坍塌等安全事故。
二、隧道安全监测系统的监测、预警作用
隧道安全监测系统通过部署智能视觉形变仪、智能应变传感器以及智能裂缝传感器等传感器,构建起多维度的结构监测网络。这些高精度的监测设备能够实时采集隧道衬砌的形变、应力与裂缝变化等信息,且监测精度可达到毫米级甚至亚毫米级,从而为及时捕捉到衬砌结构细微变化提供先决条件。
当隧道安全监测系统所采集的监测数据超过安全界限时,它会立刻向指挥中心发出预警信息,为他们提供及时、科学的决策、应急依据,遏制局部损伤的蔓延。这将有助于预防隧道的其他薄弱位置出现新的裂缝与异常变形,提升隧道结构的整体安全性,实现了隧道安全管理的智能化与主动化。
随着隧道安全监测系统为衬砌健康提供了全链条的在线监护,风险预警的时效性和准确性得到极大的提升,并助力于保障隧道运营安全、防止变形坍塌突袭,为通行人员提供一个安全、可靠的交通环境。