港珠澳接线工程建设监测方案(二稿)

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1、港珠澳大桥珠海连接线隧道工程建设监测方案（系统）1、工程概况本项目依托的港珠澳大桥珠海连接线隧道工程，是港珠澳大桥的重要组成部分，桥梁、隧道长度占路线总长的93%。其中，隧道有拱北隧道、南湾隧道两座，均为高速公路双向六车道超大断面隧道，由于地质条件复杂多变，隧道是整个工程的重点控制性工程。其中，拱北隧道中东段穿越拱北、澳门口岸，沿线密集分布有重要的地表建筑物及地下管线设施；隧道东段陆海交界区域为富含水层，承压含水层与海域水体可能存在紧密联系，局部可能存在强突水软弱地带；隧道基底为软土和砂砾互层；拱北、澳门两口岸之间地面空间狭小

2、，隧道有效走廊带宽度仅为35m，该段隧道不得不变为双层叠加的断面形式，隧道开挖横断面积将超过300m2，为超大断面隧道，围岩稳定与施工安全及对周边环境的影响控制是隧道施工的难题。其次，南湾隧道和湾仔隧道穿越将军山自然景区，邻近珠海、澳门两地生活供水水库。隧道围岩风化严重，节理、裂隙发育，开挖施工过程中二次应力场的调整形成必将促使围岩裂隙网络的扩展，从而影响其连通性和导水性，威胁到隧道施工安全，并对地表水库及附属设施产生不良影响。因此，本项目需要以港珠澳大桥珠海连接线工程建设为对象，为复杂条件下的城市超大断面隧道建设关键技术研究

3、提供必要的及时的监测数据支持。港珠澳大桥珠海侧接线主要技术标准表1-1序号项目主线技术标准1公路等级双向六车道高速公路2设计速度80km/h3路基宽度32m4设计荷载公路—I级5地震动峰值加速度0.1g(相当于Ⅶ级)6设计洪水频率特大桥1/300，路基、大、中、小桥1/1001、主要目的本监测项目既完成一般第三方监测的任务，同时又紧密结合“港珠澳大桥珠海连接线隧道工程建设关键技术研究”的数据需求，并可与整个工程的三维可视化展示系统实现快速对接。本项目拟在对港珠澳大桥珠海连接线工程的结构特点、周边环境分析与预测的基础上，设计建立

4、一套完整的由监测节点网络和监测中心构成的多信息无线监测与预警系统，实现对基坑土体、工程围岩、结构与周边建筑物多种状态参数（应力、应变、沉降、温度及水位等）的实时监测与分析，为工程设计研究提供必要的数据支持。其功能还可延伸至对工程结构承载能力、运营状况和性能退化的长期监测和评估，及时发现并消除工程结构的安全隐患，为运营期的科学养护和维修提供有力支持。2、监测方案（系统）3.1监测系统构成本项目监测系统（港珠澳大桥珠海连接线工程监测系统）包含多个子系统，根据隧道施工段与监测目的进行分组，采用分布式数据管理，并在需要的时候引入信息融

5、合技术进行管理。本监测系统的架构拓扑图如下图所示。土体压力支撑轴力多点位移水位监测●●●●●远程监测节点远程监测节点远程监测节点●●●●●监测子网二监测子网一岩体结构面不良地质体表面位移桩体位移●●●●●●●●●●GPRS/CDMAInternet手机预警可视化展示系统数据分析与预警图1监测系统结构拓扑图监测系统的建设从时间上可分为初期和终期两个阶段，在初期勘测和工程设计的基础上，在施工前确定最初的前端传感器的选型和空间配置；随着施工进展和监测数据的增多，根据进一步的分析结果，增加（或者选择性减少）前端传感器，动态调整传感器的

6、网络配置，达到终期阶段。当监测网络节点达到一定规模后，需要采用信息融合技术进行处理。其具体方式是，监测节点根据数据类型、采集时间、地点、重要程度等信息标度，通过聚类技术将收集到的数据进行本地的融合和压缩，一方面排除信息冗余，减小网络通信开销，节省能量；另一方面也可以通过贝叶斯推理技术实现本地的智能决策。本次针对珠澳大桥珠海连接线工程监测系统建设的主要步骤有：（1）需要根据现场勘测，确定监测参量，配备监测传感单元；（2）配备远程监测单元设备；（3）配备并调试采用无线方式与监测中心的通讯；（4）运行期系统仪器设备的保障。本项目监测

7、系统按监测目的进行监测传感器群的分组，同时兼顾了接线工程关键技术子课题科研内容的数据需求，以分布式动态实时数据管理技术进行监测数据的集成管理。该技术是以数据中心为特征的WSN网络的重要技术，通过部署或者指定一些节点为代理节点，代理节点根据监测任务收集兴趣数据。监测任务通过分布式数据库的查询语言下达给目标区域的节点。在整个体系中，WSN网络被当作分布式数据库独立存在，实现对大量物理目标的的实时、动态的监测。■拱北隧道：本隧道路线穿越拱北口岸，控制因素较多，主要有拱北口岸风雨廊、免税商店地下工程及地下通道、口岸进出口检查通道、澳门

8、口岸联检大楼、边防五支队办公楼等。隧道路段线位与珠海城轨拱北站地下工程距离很近，干扰较大，且处于含水地层，地质条件复杂，需要在设计和施工过程中进行充分监测。本项目将对监测对象进行分类，结合监测子网设计组成总体的监测网络，监测对象或目标可分为：明挖段基坑监测、暗挖段隧道监测、周