【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于隧道结构智能监控与维护，具体涉及一种隧道结构全生命周期健康状况评价方法。
技术介绍
1、由于设计不足、施工质量控制不当、建筑材料劣化、自然灾害等诸多因素的影响，在运营过程中随着时间推移，许多隧道的衬砌结构出现了不同类型的病害或缺陷，给承载结构的稳定性和安全性以及司乘人员的人身财产安全造成了极大隐患。如何提高隧道运维水平，建立完善的维护管理体系，保障隧道交通安全顺畅，已经成为无法回避的重大课题。
2、监测检测与评价是为继隧道建设之后的重要任务。目前该方面不足之处:(1)监测元器件种类繁杂，且耐久性差；(2)快速巡检设备稀缺，信息来源与各项指标数据链单一，反馈信息融合性差；(3)尚未建立数据采集、通讯、计算、预测、分析、评估、预警、可视化与决策分析功能的自动化、集成化平台和技术体系；(4)传统监测检测难以覆盖隧道全生命周期、难以获取病变机理、位置与状态。因此，建立多指标、集成化、智能化的新型“监-检-诊-治”成套技术体系，为隧道运维养修提供科学决策具有重要意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种隧道结构全生命周期健康状况评价方法，实现了对隧道安全状况的实时定量评价。
2、本专利技术采用以下技术方案：一种隧道结构全生命周期健康状况模型建立方法，该建立方法如下：
3、步骤一、进行建设期隧道衬砌开裂的智能化监测和隧道渗水智能化监测，具体如下：
4、隧道衬砌开裂的智能化监测如下：将多根智能筋铺设于隧道衬砌内部，多根智能筋
5、隧道渗水智能化监测如下：将多个渗水监测传感器设于隧道衬砌内部，多个渗水监测传感器环于隧道一周间隔排布，获得隧道渗水监测数据；
6、步骤二、建立智能筋监测数据与隧道衬砌开裂演化模型和隧道渗水监测数据的隧道渗水病害识别模型：
7、智能筋监测数据与隧道衬砌开裂演化模型如下：
8、ε＝ε1+ε2+ε3，
9、其中：ε为衬砌混凝土的拉应变，
10、隧道渗水监测数据的隧道渗水病害识别模型如下：v＝kz，
11、其中：v为渗水速度，k为渗水系数，根据隧道处的土质确定，有具体的参考值；z为水力坡度；隧道渗水处的高差，即水位的高度除以路径的长度，即水位的底部到渗水孔的距离；
12、步骤三、形成基于监测数据的隧道病害预警标准：
13、隧道衬砌开裂预警：ε≥εt＝10-4；
14、隧道渗水预警：v≥vt＝10-3cm/s；
15、其中：εt为衬砌混凝土极限拉应变，为10-4，vt为临界渗水速度。
16、本专利技术还公开了一种隧道结构全生命周期健康状况评价方法，采用权利要求1中所述的一种隧道结构全生命周期健康状况模型建立方法，在所述步骤三后还包括步骤四和步骤五：
17、步骤四、确定隧道衬砌裂损、渗水存在时隧道的承载性能，得出剩余承载力；
18、步骤五、确定隧道安全性定量评价指标与准则：
19、得出剩余承载力与设计承载力的比值i，当i≤0.8时，发送至控制平台。
20、进一步地，该智能筋为纤维筋，且其内设置有围岩应力变形元器件，光纤温度变形计和干缩收敛机。
21、进一步地，该渗水监测传感器为数字信号渗压计。
22、本专利技术的有益效果是：对隧道衬砌受力状态进行长期智能监测，形成隧道衬砌受力状态的长期监测系统，为识别隧道衬砌混凝土开裂和背后空洞提供基础数据，建立基于监测数据定量判断病害发展状况的模型，形成基于监测数据的隧道病害预警标准，实现对隧道安全状况的实时定量评价。
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1.一种隧道结构全生命周期健康状况模型建立方法，其特征在于，该建立方法如下：
2.一种隧道结构全生命周期健康状况评价方法，其特征在于，采用权利要求1中所述的一种隧道结构全生命周期健康状况模型建立方法，在所述步骤三后还包括步骤四和步骤五：
3.如权利要求2所述的一种隧道结构全生命周期健康状况评价方法，其特征在于，所述智能筋为纤维筋，且其内设置有围岩应力变形元器件，光纤温度变形计和干缩收敛机。
4.如权利要求1所述的一种隧道结构全生命周期健康状况评价方法，其特征在于，所述渗水监测传感器为数字信号渗压计。
【技术特征摘要】
1.一种隧道结构全生命周期健康状况模型建立方法，其特征在于，该建立方法如下：
2.一种隧道结构全生命周期健康状况评价方法，其特征在于，采用权利要求1中所述的一种隧道结构全生命周期健康状况模型建立方法，在所述步骤三后还包括步骤四和步骤五：
3.如权...
【专利技术属性】
技术研发人员：牛富生，卓越，王华，杨朝帅，陈海军，林春刚，王光辉，郑若泓，卫心怡，李达强，宋妍，何伟，闫贺，
申请(专利权)人：中铁隧道局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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