一、方案概述

隧道是高速公路基礎設施的重要組成部分，同時也是事故高發位置。隧道可能遭受的安全威脅包括異常變形、不均勻沉降，結構破損和滲漏等。隧道的結構安全對高速公路的安全運營至關重要，因此，有必要搭建結構健康監測系統，對隧道異常進行探測和報警，及時維護，為隧道安全服役提供保障。將應變感測光纜沿隧道走向布設在管道壁上，可監測隧道縱向不均勻沉降及襯砌管片間的相對變形；將應變光纜在選中的橫截面沿換向布設，可監測隧道橫向收斂；將溫度光纜布設在縱向方向，可監測隧道沿線的滲透及火災事故。

· 襯砌結構變形監測：通過監測預埋在襯砌結構或二襯結構的光纖應變場分布可以監測隧道環向和縱向應力及變形，通過監測布設在隧道結構體表面的光纖應變場分布可以監測襯砌結構的變形和應力。

· 隧道管片位移監測：通過監測布設在隧道管片壁上的光纖應變場分布，可以監測隧道管片間的相對位移和變形量。

· 隧道滲透監測：通過監測布設在隧道壁結構物表面布設的光纖溫度場分布，可以實現對隧道沿線的滲透進行實時監測與定位。

· 隧道火災監測：通過監測布設在隧道頂的光纖溫度場分布，可以實現對隧道沿線的火災情況進行實時監測與定位。

· 故障預警：系統能夠基于實時數據分析，識別出潛在的故障點，并及時發出預警，幫助運維人員提前采取措施，減少故障發生的概率。