服役期隧道结构安全控制技术研究综述

作     者：黄俊 张顶立 梁文灏 董飞 李奥 赵光 杨奎 牛晓凯 HUANG Jun;ZHANG Dingi;LIANG Wenhao;DONG Fei;LI Ao;ZHAO Guang;YANG Kui;NIU Xiaokai

作者机构：苏交科集团股份有限公司城市建设与轨道交通设计院南京210019 江苏省水下隧道绿色智慧技术工程研究中心南京210019 自然资源部城市地下空间探测评价工程技术创新中心南京210016 北京交通大学城市地下工程教育部重点实验室北京100044 中铁工程设计咨询集团有限公司北京100055 中国铁建股份有限公司北京100855 北京市政路桥科技发展有限公司北京100037 

出 版 物：《铁道标准设计》 (Railway Standard Design)

年 卷 期：2024年第68卷第4期

页      面：1-19页

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 0823[工学-交通运输工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 

基　　金：江苏省科技计划项目(BE2020082-2,BE2022820,BE2022156) 国家重点研发计划项目(2022YFE0104300) 

主　　题：服役期隧道 结构病害 病害感知 安全评价 病害整治 综述 

摘      要：结构安全问题始终贯穿着隧道全寿命周期,是保障交通线路正常通行的关键节点之一。从隧道结构典型病害类型、病害感知、结构安全状态评价与病害整治等方面入手,梳理服役期隧道结构安全控制技术的研究现状。研究结果表明:服役期隧道结构病害主要包括水害、混凝土结构裂损、结构变形超限以及衍生病害;渗漏点的分布与隧道结构的复杂程度有一定关联。隧道病害受周边环境和结构自身共同影响,不同病害之间相互影响、关系密切,在特定情况下互为因果。高清数字图像、激光点云、探地雷达图像均可作为深度学习的训练数据集,病害识别的效果与计算机性能、GPU以及神经网络模型有直接关系,工程中通常借助快速移动平台提高病害的识别效率;依托量子计算的人工智能手段将是隧道病害感知发展的方向。健康监测系统的实施是掌握隧道结构安全状态的重要手段之一,针对其故障率高、成本高、条件要求高的缺点,业内已开展了关于轻量化监测的有关探索。规范中推荐的隧道安全评价方法有单指标评价和综合评价,目前常用的安全评价理论有数十种之多,未来应将相关理论与实际工程应用相结合作为研究的重点。注浆是隧道病害整治的重要手段之一。新技术的应用极大提升了隧道病害整治行业的技术水平,但距离大面积推广尚有一段距离,目前隧道病害整治效果的后评估体系尚未建立。