我国是一个多山的国家，75%左右的国土是山地或重丘，为了缩短公路里程，改善路线线形和交通运输条件，保护环境，节约土地，山区公路建设中已越来越重视隧道方案。近10年来，随着我国交通基础设施建设规模的逐步扩大，高速公路建设迅猛发展，公路隧道数量日益增多，建设规模越来越大。据我国公路水路交通行业统计，截至2017年底，全国公路总里程达477.35万公里，公路隧道16229处、1528.51万米，相比2016年增加1048处、124.54万米。其中，特长隧道902处、401.32万米，长隧道3841处、659.93万米。

　　在我国，公路隧道病害造成的危害情况不容乐观。由于我国地质条件复杂，隧道结构型式多，衬砌结构形式种类多，施工技术复杂，设计计算理论和方法还不十分成熟，运营管理和养护技术较为落后，我国公路隧道的病害问题也较严重。受地理条件影响，隧道在福建被大规模使用，且我省隧道形式多样，小净距隧道、连拱隧道、宽扁隧道、扩建隧道、不对称隧道、海底隧道等应有尽有。福建很大一部分的隧道是在早期修建的，且是在不同的地质情况和不同的技术水平条件下修建的，服务时间较长，承受各种作用复杂，大部分隧道已经步入“中老年”，这些隧道由于外界车辆碰撞、油烟腐蚀、地下水压力作用、冻害等各种因素的综合作用，出现了不同程度的隧道衬砌开裂、渗漏水、洞门破坏、洞门边坡失稳、围岩大变形等病害，其“健康隐患”对隧道的正常运营构成了一定的威胁。目前公路隧道出现病害问题的时间更短，很大一部分隧道在运行初期即有裂缝和渗漏水等病害产生，有的甚至刚竣工还没通车就产生衬砌开裂，漏水等病害。隧道病害直接影响了隧道的使用性能，导致隧道有时未达到设计基准期而急需维修，既浪费了大量资金，还影响了隧道的正常使用，缩短了隧道的维护周期和使用寿命。对隧道病害不进行及时和有效的处治，会对衬砌结构造成进一步损坏，甚至使隧道破坏，使整个交通线处于中断状态，导致巨大的经济损失和不良的社会影响。

　　目前，福建隧道养护更多的是进行常规的养护管理，缺乏一套完整的综合健康诊断技术，且信息化管理系统也需完善。福建地质条件复杂，隧道结构形式丰富，不同结构型式、不同地质条件下的隧道表现的病害特征不同，总结一套适合于福建隧道健康状态综合诊断技术，对现行的公路隧道进行健康诊断及安全评估，不断完善隧道信息化养护管理系统，提升我省隧道质量、服务水平具有重要意义。

　　基于此，项目采用现场调查、现场实验及理论分析等相结合的方法开展研究。首先，结合已有的隧道病害检测实践，以运营中福建公路隧道为依托，探讨了隧道病害的成因、提出了基于隧道病害特征的加固及防治措施建议，并形成了以智能检测车、地质雷达与人工调查相结合的成套检测技术；接着，广泛收集国内外文献资料，根据现有隧道健康诊断方法及管理系统研究动态，结合福建公路隧道结构形式、地质特点、病害历史、成因等信息，对大量检测数据进行归纳总结，通过现场试验、工程实例验证、层次分析及理论分析等方法，确定了隧道健康状态指标体系、各指标对隧道健康状态影响权重及隧道的健康状态等级划分；最后，综合隧道病害成因分析、基于隧道病害特征的隧道加固及防治措施建议、隧道病害成套检测技术及隧道健康状态等级划分，形成了公路隧道健康状态动态管理系统。

　　项目取得的主要研究成果如下：

　　（1）在分析隧道病害种类、成因基础上，提出采用智能检测车、地质雷达与人工调查相结合的成套检测技术，提升完善了智能检测车快速检测系统（TFS），大幅提高隧道检测效率、降低检测成本，克服人工检测盲点。

　　（2）通过细化《公路隧道养护技术规范》（JTG H12-2015）土建结构各分项权重，并增加运营环境病害指标，完善了隧道健康状态评价方法及其评定标准

　　（3）开发了“ZOYON-PMS隧道信息管理系统”，实现了隧道检测“大数据”时代下的信息交互与对比研究。该系统可随时检索隧道情况，更准确、直观展示隧道状况变化过程，实现隧道三维建模与实景还原。同时，可根据计算模型对隧道健康状况进行自动评判，实现了隧道健康诊断智能化。

　　项目研究成果可应用于公路隧道交、竣工验收前质量检测及定期检查，目前已在广泛应用于福建省内公路隧道，如“2015年福建省高速公路隧道衬砌定期检查”，包含福建省九地市共388座隧道，单洞合计498.246 km；“2015年福永高速公路隧道竣工验收前外观检测”，包含28座隧道，单洞合计35.524 km；南平市延平区山深线G205鼓山、马尾等9座隧道衬砌质量地质雷达定期检查等。福建省高速公路达通检测有限公司、福州福永高速公路有限公司、南平市公路局直属分局对我们项目研究成果出具了用户使用报告，报告显示都满意本次检测结果。