新溆高速公路
两金隧道施工监测系统设计文件
（送审稿） 第一册 施工图设计
北京中润锐联科技有限公司 二零一一年五月·北京
新溆高速公路两金隧道
施工监测系统设计文件
第一册 施工图设计
设计单位：北京中润锐联科技有限公司
项目负责人：刘文峰（博士后）
参加人员： 刘军 任国强 陈文清
目录
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序号 图名 图号 页数 1 总说明 34 2 隧道仪器布置总图 HBHMS—1 1 3 隧道环境温湿度传感器布置图 HBHMS—2 1 4 隧道环境温湿度传感器布置细图 HBHMS—3 1 5 隧道渗压计测试布置图 HBHMS—4 1 6 隧道渗压计测试细部图 HBHMS—5 1 7 隧道土压力计测试布置图 HBHMS—6 1 8 隧道土压力计测试细部图 HBHMS—7 1 9 隧道应变计测试布置图 HBHMS—8 1 10 两金隧道监控系统施工图设计 HBHMS—9 1 11 隧道锚杆轴力测试布置图 HBHMS—10 1 12 隧道锚杆轴力安装布置图 HBHMS—11 1 13 隧道内部位移监测布置图 HBHMS—12 1 14 隧道内部多点位移计监测布置图 HBHMS—13 1 15 隧道内部多点位移监测布置细图 HBHMS—14 1 16 监控中心电气接线图 HBHMS—15 1 17 现场工作站电气接线图 HBHMS—16 1
序号 图名 图号 页数 18 围岩位移监测传感器接线图 HBHMS—17 1 19 环境温湿度监控系统电气接线图 HBHMS—18 1 20 结构应变监测传感器接线图 HBHMS—19 1 21 两金隧道监测系统全局布置图 HBHMS—20 1 22 环境监测系统数据传输图 HBHMS—21 1 23 结构应力应变监测系统数据传输图 HBHMS—22 1 24 围岩位移监测系统数据传输图 HBHMS—23 1 25 监控中心系统数据传输图 HBHMS—24 1 26 数据采集系统结构图 HBHMS—25 1 27 数据通讯系统结构图 HBHMS—26 1 28 两金隧道监测数据采集系统 HBHMS—27
系统设计总说明
本项目设计预期达到的效果为：
1、能够实现远程自动化监测，无需人员进行监控，采集方式有定时间采集、特殊事件采集等。远程自动化采集可以实现远程采集监测，无需人员多次进入施工现场。
2、系统实现无线传输，无需长距离布设线缆、光缆。
3、实现测试数据信息化管理，相关人员可以通过不同权限登入以太网或者利用手机取得现场结构安全数据及安全评估信息。
4、通过实施监测得到丰富的数据样本，通过系统的自动分析功能，可以分析环境因素（温度、湿度、降雨量等因素）的影响，从而得出结构的实际变化发展趋势，了解隧道结构的安全状况。
5、当结构出现异常信息是，系统自动进行预报警，在监控中心以声音以及警示灯（屏幕警示）方式进行报警，并通过短信方式将信息及时转达给相关管理人员。
最终该系统达到的效果是在隧道施工中，使结构安全监测达到：自动化、信息化、实时性等效果，从而真正保障隧道施工的安全。
一．工程概况
两金隧道属于新溆高速公路的一段，位于新化县金凤乡笋芽村-溆浦县两江乡竹园村境内，为分离式隧道，左起桩号为ZK55+403，长4333m，隧道最大埋
深约763.5m；右讫桩号为YK51+044～YK55+372，长4328m，最大埋深约为754.2m。隧道轴线走向方位角为2770，属低中山地貌，地形起伏比较大，斜坡自然角为25o-55o，隧道范围内中线地面高程361.5m-1163.3m，最大相对高差为801.8m。
1.1地质构造
根据勘察结果，结合区域地质资料分析，隧道区下伏基岩为泥盆系中统棋梓桥组（D2q）泥质灰岩，跳马涧组（D2t）石英砂岩及志留系下统（S1）板岩，呈单斜构造。
1.2水文地质条件
隧道区地表水不发育，未见明显地表水体。地下水主要为第四系碎石土中的孔隙水和基岩中的裂隙水。孔隙水赋存于碎石层中，主要接受大气降水补给，以地下径流形式排泄，因地形较陡，碎石土的赋水能力差，降雨后补给快、排泄快，水量不大。泥质灰岩、砂岩及板岩岩体节理裂隙发育，深部节理多呈闭合状，多充填泥质，连通性较差，赋水条件差；浅部强风化岩风化裂隙发育，岩体碎裂，含少量裂隙水，主要靠大气降水补给，冲沟等低洼部位以地下径流形式排泄；斜
坡部位以沿裂隙渗流形式或受地形切割排出地表。由于节理裂缝联通性差，地下水并非为具有联通性的裂隙潜水，仅为局部破碎岩体中赋存的裂隙水，且水量小。但断层带F03处破碎带宽约10m，具导水性，为赋水构造，涌水量大。
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勘察期间，各钻孔均为揭露到地下水。
地面无地表水体经过，勘察期间本隧道未见地下水，故未做抽水试验，断层带F03为逆断层，破碎带宽约10m，有一定的胶接程度，为赋水构造。本隧道采用《铁路工程水文地质勘察规程》（TB 10049-2004）推荐的降水入渗发预测隧道正常涌水量。
1.3岩土体工程地质特征及隧道围岩级别划分
1.3.1岩土体工程地质特征
隧道区土体主要为第四系更新统坡积成因（QdlP）碎石，分布不均匀，陡斜坡地段厚度较小，新化端洞口段斜坡地段厚度较大，碎石层厚度为1.1m-4.6m。碎石层结构较松散，抗雨水冲刷能力差，作为隧道洞口仰坡土体，易产生冲刷变形破坏，水土流失。在雨水浸润冲刷侵蚀作用下，开挖受到扰动后可能失稳。碎石承载力基本容许值[fao]=400KPa，摩阻力标准值qik=160KPa；弹性纵坡速度Vp为1100m/s-1400 m/s。 1.3.2隧道进、出口工程地质评价
隧道新化端洞口隧道稳定性评价：
新化端洞口段隧道轴线方向约263o，左线洞口斜坡坡向92o，自然坡度约35o，隧道轴线与地形等高线近于垂直相交，地形上左、右基本对称；右线洞口斜坡向约125o，自然坡度约40o，隧道轴线与地形等高线呈大角度相交；第四系覆盖主
要为碎石，厚度约4.6m下伏基岩为泥质灰岩，强风化泥质灰岩节理裂隙发育，岩体破碎，岩层产状为135o∠68o。
1.4技术标准
隧道按高速公路标准设计，采用的主要技术标准如下： 公路等级：高速公路双向四车道标准；
设计行车速度：80Km/h；
隧道建筑界限:0.75+0.5+2×3.75+0.75+0.75=10.25m，隧道净高：5.0m； 设计方法：新奥法设计；
地震设防：遂址去基本烈度为Ⅵ度，隧道设计按7度设防。 1.4.1隧道平、纵面设计
隧道左线位于R右1500+A-500+直线+于R右4000的平面线形上，右线位于R右1500+A-500+直线+于R右4000的平面线形上。
隧道左线纵坡为2.1%+（-1.5%）的人字坡（岩路线前进方向上坡为正）。 隧道右线纵坡为1.93%+（-1.5%）的人字坡（岩路线前进方向上坡为正）。
二．编制依据、原则及目的
2.1编制依据
1. 《公路土工试验规程》（JTJ 051-93）
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