隧道结构健康监测的发展趋势
结构健康监测技术及其应用
结构健康监测技术及其应用近年来，随着建筑和结构的快速发展，结构健康监测技术越来越受到广泛的重视和应用。
结构健康监测技术是指对建筑、桥梁、隧道、堤坝、构筑物等工程建筑物的性能参数及状态进行实时监测和分析的技术，旨在保证工程建筑物的安全使用，引领了结构工程领域的新变革。
一、结构健康监测技术的意义结构健康监测技术是为了对正在使用的结构，进行长期、实时、科学、的监测，及时发现结构的故障，防止结构元素的过载，从而保障结构的健康与安全。
结构健康监测技术的应用能够及时掌握结构状态，有效预防隐患，减少事故发生，并从改善结构性能的角度，为提高建筑物的使用寿命和性能提供技术保障。
二、结构健康监测技术的基本原理及分类结构健康监测技术的基本原理是对结构内部的受力变化进行测量，从而了解结构的内部受力情况及其变化过程，主要分为物理检测和计算检测两大分类。
物理检测是通过安装参数传感器在结构内部测量受力变化，并对测量结果进行处理得到结构状态的实时变化。
物理检测技术的应用范围广泛，既可以用于混凝土等作为材料的结构，也可以用于钢板构造、拱顶等结构。
计算检测则是通过数字化技术研究结构的动态行为，通过数学模型预测结构行为的特征及其可能出现的故障。
计算检测技术不需要对原结构进行物理改装，其应用范围广泛，适用于建筑物的动力相似及各种统计学测量中。
三、结构健康监测技术的应用在工程建筑物中，结构健康监测技术已经被广泛应用，如地铁、桥梁、飞机、高铁、核电站、大系数水力电站、大坝、高层建筑等，目的是保障结构的安全与稳定。
如对高层建筑使用结构健康监测技术能够在发现隐患并在工程结构着火或坍塌前使得如何处理问题，得到迅速的响应和解决。
四、结构健康监测技术的发展趋势随着工程建筑物的复杂度与要求的逐步提升，结构健康监测技术也需要不断提高。
未来，结构健康监测技术将不断向着实时监测、智能化和精准化等方向发展。
同时，更加高精度、高敏感、全时全域、多功能化的新型传感器以及人工智能技术和大数据分析技术的不断发展将极大地推进本项技术的发展。
隧道结构健康监测技术研究
隧道结构健康监测技术研究隧道是古往今来人类建筑史上的伟大创造，随着现代交通和城市化的快速发展，越来越多的隧道被建造并投入使用。
然而，由于隧道建筑结构处于地下深处，环境复杂，隧道结构健康监测难度大，若未能及时发现和处理隐患问题，将给交通运输和人民生命财产安全带来巨大风险。
因此，隧道结构健康监测技术的研究至关重要。
一、隧道结构健康监测现状目前，对于现有的隧道结构健康监测技术，国内外学术研究和工程实践都已经取得了不小的进展，主要分为三类：1.传统的现场监测手段，例如人工巡检、实测、传感器数据采集等。
优点在于直观、简单易操作，但缺点也比较明显，比如受巡检人员水平影响大，监测精度、及时性和效率都不能保证。
2. 基于数学模型和计算机模拟的虚拟监测技术。
利用先进的计算机技术，将实际情况通过数学模型转换到虚拟仿真中进行监控判断。
缺点是受监测对象、监测数据存在误差等因素影响，需要对其进行精细化模型化、前期数据处理和参数校正。
3. 新型监测技术，如无损测试技术、机器学习算法和人工智能技术的应用等。
比如无损震源测试技术可对隧道内部封闭的钢筋混凝土结构开展非破坏性检测和评估，通过测试获取隧道结构物的振动特性，进而反演其动力学参数、结构参数。
通过批量采集隧道结构物实测图像和感谢数据，结合大数据分析与挖掘技术，机器学习算法和神经网络算法等，可有效实现隧道健康状况实时感知和隧道工况智能控制。
二、隧道结构健康监测技术的发展方向未来的隧道结构健康监测技术具体发展方向包括：1. 构建由多种监测手段相互交叉的综合监测系统，既可以采用现场实测监测技术，也可以结合虚拟仿真技术和新型监测技术等。
在实时、准确地监测目标对象的同时，确保监测数据的全面性和可靠性。
2. 通过研发新型高性能传感器、数据分析处理技术，提高监测质量。
如提高传感器的信号精度、稳定性、抗干扰性等性能参数，加强数据采集与传输方式的设计和优化，采用先进的大数据分析和人工智能技术等手段实现数据挖掘与分析，提升监测数据的价值。
结构健康监测的技术与应用
结构健康监测的技术与应用在现代工程领域中，结构健康监测已成为确保各类建筑和基础设施安全、可靠运行的重要手段。
随着科技的不断进步，结构健康监测的技术也日益成熟，并在众多领域得到了广泛的应用。
一、结构健康监测的定义与重要性结构健康监测，简单来说，就是通过一系列的技术手段，对工程结构的性能和状态进行实时监测、评估和诊断。
其目的在于及时发现结构可能存在的损伤、劣化或潜在的安全隐患，以便采取相应的维护和修复措施，从而延长结构的使用寿命，保障人员和财产的安全。
对于大型桥梁、高层建筑、大坝、隧道等重要基础设施而言，结构健康监测的重要性不言而喻。
这些结构往往承受着巨大的荷载和复杂的环境作用，如果不能及时发现和处理结构的问题，一旦发生事故，将会造成极其严重的后果。
例如，桥梁的坍塌会导致交通中断，甚至造成人员伤亡；大坝的失事可能引发洪水灾害，给下游地区带来巨大的损失。
因此，结构健康监测是保障公共安全和社会稳定的重要环节。
二、结构健康监测的技术1、传感器技术传感器是结构健康监测系统的“眼睛”，它们能够感知结构的各种物理参数，如位移、应变、加速度、温度、湿度等。
目前常用的传感器包括应变片、加速度计、位移传感器、光纤传感器等。
其中，光纤传感器具有抗电磁干扰、耐腐蚀、精度高、能够实现分布式测量等优点，在结构健康监测中得到了越来越广泛的应用。
2、数据采集与传输技术传感器采集到的数据需要经过有效的采集和传输，才能到达数据分析处理的终端。
数据采集系统通常包括数据采集卡、信号调理器等设备，能够将传感器输出的模拟信号转换为数字信号，并进行初步的处理和存储。
数据传输方式则包括有线传输（如电缆、光缆）和无线传输（如蓝牙、WiFi、Zigbee 等）。
无线传输方式具有安装方便、灵活性高等优点，但在数据传输的稳定性和可靠性方面可能存在一定的挑战。
3、数据分析与处理技术采集到的大量监测数据需要经过深入的分析和处理，才能提取出有价值的信息。
数据分析的方法包括时域分析、频域分析、小波分析、模式识别等。
隧道结构健康监测
隧道结构健康监测引言隧道是现代交通基础设施中重要的组成部分，承担着车辆和行人的交通需求。
而隧道的结构健康对于交通安全和运行效率具有至关重要的影响。
隧道结构可能存在的问题包括裂缝、变形、沉降、开裂等，这些问题如果无法及时发现和处理，可能会导致隧道的破坏甚至崩塌，给交通运输带来巨大的风险和隐患。
因此，隧道结构的健康监测是确保隧道安全运行的重要措施之一。
隧道结构健康监测的重要性隧道结构健康监测的目标是及时发现隧道结构的损伤，并进行修复和加固，以防止其进一步恶化。
隧道结构健康监测的重要性体现在以下几个方面：1.安全性保障：隧道结构如果存在损伤，可能会导致地面塌陷、坍塌等严重事故，威胁到人员的生命安全。
因此，通过定期的结构健康监测，可以及时发现隧道结构的潜在危险，采取相应的措施来保障隧道的安全性。
2.维护运行效率：隧道结构的损伤会影响交通运输的效率。
例如，车辆行驶过程中遇到结构损伤部位可能需要减速通过，降低了车辆的行驶速度，增加了通行时间和交通堵塞的可能性。
通过隧道结构健康监测，可以及时发现这些损伤，并进行维修，保证隧道的正常运行和交通的畅通。
3.资源利用的高效性：通过对隧道结构的健康监测，可以及时发现损伤，并采取及时的修复措施，从而避免了因结构恶化而导致的大规模修复或重建工程。
这样可以有效地利用资源，节约维修成本。
隧道结构健康监测的方法与技术1.常规监测：隧道常规监测包括物理检测和人工巡检。
物理检测包括测量隧道结构的位移、温度变化、振动等，人工巡检则是通过人工目视检查隧道结构是否有明显的损伤和变形等。
这些常规监测方法可以较为快速地发现一些明显的损伤，但是对于隧道结构内部的潜在问题可能无法及时发现。
2.非接触式监测技术：随着科技的不断进步，一些非接触式监测技术也被应用于隧道结构的健康监测中。
例如，激光扫描技术可以生成隧道结构的三维模型，通过与历史模型对比，可以判断结构的变形情况；红外热像仪可以检测隧道的温度变化等。
桥梁隧道健康检测及智能管理系统现状与发展
桥梁隧道健康检测及智能管理系统现状与发展摘要：桥隧作为城市交通基础设施中的生命线节点，在我国的交通运输事业发展中起到举足轻重的作用。
当前如何在运营期间进行有效的桥隧管理与维护，以保证其在运营期间的使用寿命和安全性能，是21世纪桥隧建设的重大挑战。
基于此，本文对桥隧健康检测及智能管理系统现状与发展进行了综述。
关键词：桥隧；健康检测；智能管理系统引言传统的桥隧评估，主要是采用简单的人工方法，对桥隧进行检测、监控，并提出相应的加固与维修意见，这些技术方法已不能适应当前桥隧养护工作的需要，也很难对突发事故进行有效的预防。
随着现代信息技术和传感器技术的不断涌现，桥隧健康监测与智能管理系统的出现，可以对桥隧的运行状况进行实时测量，为桥隧的安全运行提供科学的数据和技术依据。
大型桥隧结构健康监测与智能管理是提高桥隧运行状态，确保桥隧服务质量的重要手段。
目前，桥隧健康监测的理论和技术已经引起了学术界、工程界和管理部门的广泛重视。
一、我国桥隧健康监测与智能管理系统的发展现状近20年来，我国桥隧技术发展迅速，目前已建成100余座大跨径桥梁。
大跨径桥梁具有结构轻、跨径大、超静定、难以辨识结构状态等突出特征。
而大跨径桥梁是整个运输体系的核心，它的安全性与运行是非常关键的。
因此，在施工过程中，需要加强对桥隧的维护与管理。
大跨径桥梁在运行过程中会受到爆炸、船撞、重载车流等多种环境因素的影响，以及由各种复杂因素引起的结构耐久性问题，因此，必须建立一套行之有效的监测系统来对其进行实时的监控，提出优化管理与维修的具体措施，确保其运行的安全稳定性。
因此，桥隧健康监测与智能管理系统就应运而生了。
目前，全国共有140多座桥隧涉及不同的桥型中安装了健康监测与智能管理系统。
本文归纳总结了五个方面的特征及发展方向：一是多传感器，具有明显的经济性[1]。
一般说来，大跨径桥梁的健康监测与智能管理系统中，传感器设备至少100台，其成本占桥隧总成本的0.5%至1.0%；二是为了进行桥隧的管理与维修，桥隧的监控是为了获取桥隧的实时状况，以便对其进行最优的管理与维修，保证其工作的正常进行；三是监测系统必须是可替换的和可维修的；四是监测系统向施工阶段扩展，构成了桥隧建设和运行的综合监测系统；五是尽管桥隧监控能够实现自动化、智能化，但要对其监测结果进行评估，必须要有桥隧专业人员的参与，才能对其进行精确的评估。
结构健康监测技术的研究与应用
结构健康监测技术的研究与应用随着人们对建筑结构安全性的要求日益增加，结构健康监测技术在工程领域中扮演着至关重要的角色。
通过对结构进行实时的监测和评估，可以准确判断结构的健康状况，及时发现潜在的问题，并采取相应的修复措施。
本文将介绍结构健康监测技术的研究与应用。
一、背景和意义建筑结构是人类生活和工作的基础设施，其安全性直接关系到我们的生命财产安全。
然而，由于结构受到气候、地震、物理损伤等因素的影响，会出现疲劳、裂缝、变形等问题。
这些问题的长期存在会导致结构的不稳定和破坏，危及人们的生命和财产安全。
因此，结构健康监测技术的研究与应用对于提高结构安全性具有重要的意义。
二、结构健康监测技术的原理和方法1. 传感器技术：传感器是结构健康监测技术的核心。
通过安装在结构体内或表面的传感器，可以实时监测结构的变化和响应。
常用的传感器包括应变计、加速度计、位移计等。
传感器可以将获取的数据传输给数据采集系统进行分析和处理。
2. 数据采集与处理技术：结构健康监测技术需要对传感器采集到的大量数据进行处理和分析。
数据采集系统可以对传感器采集到的数据进行实时监测和存储，并提供数据查询和分析功能。
数据处理技术可通过信号处理、数据挖掘和模型建立等方法，从复杂的数据中提取有用的信息，评估结构的健康状况。
3. 健康评估方法：结构健康监测的目标是评估结构的健康状况，包括结构的稳定性、强度、刚度等参数。
常用的健康评估方法包括模型识别、模型更新、有限元分析等。
通过这些方法，可以对结构进行定量的评估，及时判断结构是否存在潜在的问题。
三、结构健康监测技术的应用领域1. 桥梁和道路：结构健康监测技术可以用于桥梁和道路的监测和维护。
通过实时监测桥梁和道路的变化，可以及时检测到裂缝、变形等问题，并采取必要的维修和加固措施，保障交通的畅通和行车的安全。
2. 高层建筑：高层建筑的安全性对于人们的生活和工作至关重要。
结构健康监测技术可以用于对高层建筑的结构参数进行实时监测，判断是否存在裂缝、变形等问题，以及其对建筑的影响。
公路隧道检测与监测技术的现状及发展趋势
公路隧道检测与监测技术的现状及发展趋势摘要：传统的隧道监控方式主要是依靠人工进行，它的自动化程度低、劳动强度大、实时性低、监控手段多，很难进行有效的监控。
本文介绍了公路隧道监测技术，并将监测与监测技术有机地结合在一起，结合目前隧道施工的特点及施工现场的实际，提出了目前隧道监测技术中的一些问题，如：传输速度慢、人工识别效率低、检测与监测系统不健全等。
为了解决上述问题，本文结合目前科学技术的最新发展，对隧道探测和监控技术的发展方向进行了分析。
关键词：公路隧道；隧道病害；检测与监测技术；现状；趋势引言：随着我国公路隧道监测体系的发展和需求，对快速判断交通状况、突发事件的及时处理提出了更高的要求。
由于传统的探测手段存在问题，而诱导和控制方案的缺陷较多，给隧道的行车平稳、生命财产的安全带来了很大的风险。
一、公路隧道概述隧道是地区间的一种优势联系方式，它可以减少行驶距离、节省资源、改善运行环境、保护自然环境、减少事故发生。
近几年，随着高速公路的大规模修建，新建和运行的公路隧道越来越多。
截止到2020年末，中国境内的公路隧道（不包括港、澳、台）21316座，21999.3千米。
在这些工程中，有1394个专业隧道，6235.5km,5541个长隧道，9633.2km。
目前，我国隧道数量最多，地质条件和施工环境最为复杂，隧道结构形式多种多样。
新建隧道工程开挖存在岩溶、突水、突泥、瓦斯突出等潜在危险，特别是在高原应力软岩环境下，存在岩爆、塌方、围岩大变形等危险，对隧道结构的长期稳定性有重要影响。
运营隧道的结构病害多为错台、衬砌变形、裂缝、掉块、漏水、蜂窝麻面等。
因此，必须加强对隧道衬砌的物理力学参数、健康状况及相关的环境监测。
目前，施工道路隧道结构的安全状况和稳定状况的检测和监测已成为国际上各领域的一个热点问题。
二、公路隧道检测与监测技术现状隧道检测与监测技术现状公路隧道施工分为四个阶段：勘察设计、施工、竣工验收、运行。
土木工程中的结构健康监测技术
土木工程中的结构健康监测技术随着工业化和城市化的快速发展，土木工程在建设过程中起到了至关重要的作用。
为了确保土木工程的安全和可持续发展，结构健康监测技术成为了必不可少的领域之一。
本文将重点讨论土木工程中的结构健康监测技术及其应用。
一、结构健康监测技术的意义土木工程的结构健康监测技术旨在通过仪器设备的安装和数据收集，实时、全面地监测结构物的状况。
它可以帮助工程师了解结构物的运行状态，从而预测和识别结构的潜在问题，并及时采取相应的维护措施。
通过结构健康监测技术，可以大大减少结构事故的发生，保障人民的生命和财产安全。
二、结构健康监测技术的分类结构健康监测技术可以根据监测对象的不同进行分类。
主要可以分为传统监测技术和无损检测技术。
1. 传统监测技术：传统监测技术是指在土木工程建设过程中，通过使用传感器、测距仪和传输设备等传统仪器设备，对结构物进行监测的技术。
这种技术主要依靠人工巡检和数据分析，存在主观性强、数据收集不及时等缺点。
2. 无损检测技术：无损检测技术是近年来发展起来的一种新技术，它通过利用雷达、红外线、声波等物理原理，对结构进行全面而非破坏性的检测。
无损检测技术具有高效性、准确性和可靠性等优点，能够提供结构衰退的细节信息，对于判断结构的健康状况具有重要意义。
三、结构健康监测技术的应用结构健康监测技术在土木工程中的应用越来越广泛。
下面将从桥梁、隧道和房屋等方面阐述其应用。
1. 桥梁的结构健康监测桥梁是城市交通的重要组成部分，其安全性直接关系到人民的生活。
结构健康监测技术可以帮助工程师实时监测桥梁的振动和承载情况，预测潜在的危险因素，并在必要时采取修复措施。
以此来保障桥梁的安全性和可靠性。
2. 隧道的结构健康监测隧道是交通工程中的关键部分，其稳定性和可靠性对交通安全至关重要。
结构健康监测技术可以通过监测隧道内部的振动、温度和湿度等指标，及时发现隧道结构的问题，提前预警，从而保证隧道的正常运行。
3. 房屋的结构健康监测在高楼大厦和大型建筑物的建设过程中，结构健康监测显得尤为重要。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
隧道结构健康监测的发展趋势
[摘要]：随着我国经济建设和城市的快速发展，城市人口增长对城市交通的压力急剧增大，世界各国都在通过修建各种城市地下隧道来缓解这一矛盾，各类城市隧道工程在规模和数量上都得到了迅猛发展。
隧道结构的安全性变得日益突出，而隧道工程的理论分析同实际情况存在作较大的差异，使得隧道结构的健康监测变得日益突出。
1. 健康监测的目的意义和必要性
隧道安全关系着人类生命安全和社会经济活动，由于隧道地质条件恶化、火灾、结构损伤、退化和失稳等造成的事故，严重威胁着隧道的正常运营。
隧道施工的安全问题引起了人们的密切关注，主要表现在以下方面：
1）隧洞开挖的进口段：由于隧洞都是浅埋隧洞，且都存在边坡，导致该段围岩两面临空，加上爆破的影响导致围岩的自稳能力下降，支护结构受力存在一定的不确定性。
2）构造带：由于围岩受构造影响，节理裂隙发育，无规律性，围岩的自稳性能极差，围岩多呈松散结构，断层带的影响宽度不确定，加之水的影响，使得该段产生冒顶及垮塌的可能性加大。
3）浅埋段：潜埋段隧道围岩，在碳酸岩地层受水体溶蚀的影响较大，加之围岩顶板较薄，出现冒顶的现象可能性加大，加大了开挖及支护过程中的难度。
4）岩溶发育段：由于岩溶发育地段很难查清岩溶的发育规模及范围，在开挖及支护过程中增加了不确定因素。
5）地层走向不利地段：由于岩层的走向及倾角对围岩的自稳性能影响较大（如水平岩层）。
6）含软弱夹层围岩：由于夹软弱夹层的围岩，多会出现冒顶及垮塌现象。
7）水影响段：由于水体的存在，多会对层间结构面的力学指标有较大的不利影响，加之施工过程中对水体通道的改变产生的淘蚀作用，使得围岩的自稳性能恶化。
8）软岩段（围岩级别）：岩体自稳能力差，围岩开挖暴露后崩解，遇水容软化。
9）含水层与相对隔水层交界处，而产生突涌泥现象。
由于有以上不良地质情况的存在增加了隧洞在施工期间及运营期间安全隐患。
为了确保隧道工程安全、及时预报险情，除了对隧道进行加固、维护之外，对隧道工程的安全和稳定状态的监测和评估也十分重要。
建立监测系统对隧道工程进行监测、评估和预测以趋利避害，已经成为现代隧道工程发展的迫切要求。
此外，随着人们对工程施工过程和现役工程长期监测的重要性认识的不断深入，
以及国家相关工程安全法规的实施，隧道工程监测得到了迅速发展，成为隧道工程的一个重要研究课题。
2.隧道现阶段监测手段的弊端
隧道工程监测一直是世界岩土工程界的难题，也是研究的热点，应用的理论和技术也多种多样。
理想的隧道工程监测系统应具有以下特征：能及时处理监测数据，分析监测信息，随时掌握隧道的稳定状况，对可能出现的险情及时进行预警；为隧道结构健康状态的正确分析评价、预测预报及治理维护提供可靠的基础性数据，为决策部门制定相应的防灾减灾对策提供科学依据；监测结果也是检验隧道设计参数、工程质量及治理工程效果的有效尺度，同时为进行有关的反分析和数值计算提供参数等。
隧道结构健康监测的目标应是在保证人力成本最低的前提下，对新建和已建的结构物进行测量、探伤和评估（Wu Z S，2003）。
隧道结构健康监测的关键内容之一就是数据采集。
当前所需要的是一个能够从运营结构中采集数据的有效方法，并对数据进行处理和分析，做出稳定性、可靠性等方面的评价（Zong Z H 等，2002）。
由于结构健康监测在大型基础工程中的广阔应用前景，各国都已经在积极开展该项技术的应用研究。
在世界各国政府的支持和研究机构的努力下，结构健康检测正逐渐成熟起来，并在航空航天、桥梁和建筑物等各领域取得了阶段性的成功，部分成果已经应用在了工程实践当中（Whelan M P 等，2002）。
相比而言，结构健康监测在隧道领域的发展，则明显滞后于桥梁等领域，这主要是隧道结构和岩土工程条件的复杂性和监测上的难度等因素造成的。
隧道工程一般规模较大，属于线状工程，长达几公里到数十公里，往往穿越许多不同的环境空域和时域，工程条件常常比较复杂，有时环境十分恶劣，因此要准确、快速、长距离、实时和大范围获得结构体的变形数据和变化规律并非易事，有赖于监测系统的先进性和功能，有赖于先进理论和方法的指导。
目前对于工程质量和安全监测主要是通过对岩土和结构的应力、应变和温度等物理指标监测来实现的，其中尤以岩土体和结构的变形监测最为重要，因为变形是结构体在内外动力作用和人类工程活动作用下的一种基本表现形式，是结构体在受内外作用后的外在综合反映，是分析结构体状态和安全的基本物理量。
隧道结构健康监测主要集中在结构的位移、应变和沉降三个方面，常规的检测和监测技术和方法存在以下局限性：（1）均为点式的:点式的检测方法布点常带有随意性，最危险的地方常可能被漏检，存在监测盲区；增加监测点数，虽然提高了结果的可靠性，但工作量和设备成本大为增加，考虑到经济和效率等因素，实际工程或研究项目中也不可能无限布设各种检测探头或传感器；（2）工程环境差异性大：传统技术监测速度慢、效率低，需要专门的操作人员，而隧道工程条件常常比较复杂，传感器对温度、湿度、电磁场和其它环境因素敏感，常因传感器和仪器设备受潮、生锈而失效，其运作和维修成本高。
因此，十分需要一种对环境因素影响小、耐久性和长期稳定性好的远程监测技术；（3）实时、并行和自动化监测程度不高：目前常用的检测和监测技术实际上多为检测技术而不是监测技术，多为静态单点检测，有些检测技术具有多通道的检测功能，但通道数是十分有限的，无法满足实际结构变形的实时、并行和自动监测的要求。
而隧道工程往往需要实时动态和自动监测，如地铁运营期间的隧道变形监测等；（4）缺少长距离和大面积的监测技术：隧道工程长达数公里到数十公里，对这钟长距
离和大面积的监测对象，传统点式的检测和监测技术和方法一般无能为力；（5）监测系统的集成化程度不高：各种检测和监测技术自成体系、彼此独立，现场监测、数据处理和分析评价系统等环节间集成化程度不高，从而影响到监测的效率和数据分析。
现阶段应用于隧道工程监测技术和方法正在向自动化、高精度及远程监测的方向发展。
常规监测方法技术趋于成熟，设备精度、设备性能都具有较高水平，但主要采用人工采集数据的方法，其监测工作量大、效率低和监测周期长，无法实现实时监测，尤其是在运营期间，监测时间短、工作量巨大，常规监测技术的弊端更加明显。
结构变形的常规检测和监测技术的上述不足，严重地阻碍了人们对结构变形机理和规律的认识，影响了人们在工程灾害防治和工程管理中的正确判断和相关措施的实施。
因此，十分需要改变目前结构变形监测的现状，应用新的理论和方法，实现岩土体变形的分布式监测，以弥补上述的不足。
分布式监测是指利用相关的监测技术获得被测量在空间和时间上的连续分布信息。
而结构变形的分布式监测就是在结构体中布设线形传感元件，形成一个传感监测网络，利用相关的调制解调技术，连续监测传感网络沿线结构体的变形信息，这些传感网络就像在结构体内部植入了能感知的神经网络，当结构发生任何变形时，监测系统就能感知它们的大小和分布状况，从而获得结构的变形和发展规律。
这种监测方法的突出优点就是改变了传统的点式监测方式，弥补了点式监测的不足，实现了实时、长距离和分布式的监测目标。
隧道结构在其寿命期内的健康状况与其沿线的工程地质、水文地质条件有着密切的关系，地质数据库是隧道运营管理数据库管理系统的一个重要组成部份。
3. 国内外研究现状
针对以上介绍的隧道工程监测特点，显然，传统的监测技术和方法已不能完全满足其监测要求，需要不断研发出新的监测技术和方法与之适应。
随着现代电子、通讯和计算机技术的发展，各种先进的自动远程监测系统相继问世，为隧道工程的全天候、自动化远程监测创造了条件。
光纤传感技术是近年来才发展起来的尖端监测技术，最初用于通讯工业，近年来在传感领域逐渐得到广泛应用。
光纤传感器具有抗电磁干扰、防水、抗腐蚀、耐久性长等特点，传感器体积小、重量轻，便于铺设安装，将其植入监测对象中不存在匹配的问题，对监测对象的性能和力学参数等影响较小（Udd E，1995；Ansari F，2003）。
光纤传感技术具有（准）分布式、长距离和实时性等优点，因而已引起隧道结构监测界的广泛重视，成为隧道结构健康监测技术的研究重点。
从点式的SOFO，到准分布式的FBG，再到全分布式BOTDR的多种光纤传感技术为隧道结构健康监测提供了新一代的监测技术。
准分布式的布拉格光纤光栅（FBG）是最早出现的一种光栅，也是应用最为普遍的光栅。
目前，以FBG为传感元件的光纤光栅传感器是研发的主流，且已经在土木工程领域具有广泛的应用。
它的主要优点有：
（1）、灵敏度高。
FBG的波长随着波长、温度呈现良好的线性关系。
在1550nm 处其波长变化的典型值为0.1nm/℃、0.3nm/100MPa、10nm/1%应变。