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T CSPSTC77-2021隧道施工信息化技术规范.pdf

T/CSPSTC77—2021

Technicalspecificationfortunnelconstructioninformation

中国科技产业化促进会发不

桩基冬季施工方案范围· 规范性引用文件 术语和定义、缩略语..…..· 3.1术语和定义 3.2缩略语 ........ 基本规定.…... 4.1实施要求 4.2实施内容 ...... 4.3建设各方工作内容 4.4信息化技术流程 信息化系统与设备 5.1传感器选择 5.3视频监控 5.4通信与传输.... 5.5信息管理系统 6隧道施工人员信息化 6.1基本要求..… 6.2管理系统功能要求 开挖与支护信息化 10 7.1基本要求..... 10 7.2围岩地质信息化… 10 7.3钻爆法. 12 7.4 岩石掘进机法 15 7.5盾构法. 16 7.6围岩与支护结构信息化. 17 隧道施工环境信息化.….· 23 8.1基本要求…. 23 8.2环境监测· 24 8.3环境评价 24 隧道信息化动态施工· 26 9.1基本要求 26 9.2动态设计

范围 规范性引用文件 术语和定义、缩略语.…· 3.1术语和定义 3.2缩略语 ...... 基本规定 4.1实施要求 4.2实施内容 ...... 4.3建设各方工作内容 4.4信息化技术流程 信息化系统与设备“ 5.1传感器选择 5.2数据采集..... 5.3视频监控 5.4通信与传输. 5.5信息管理系统 隧道施工人员信息化 6.1基本要求….. 6.2管理系统功能要求 开挖与支护信息化. 7.1基本要求.. 10 7.2围岩地质信息化 10 7.3 钻爆法·. 7.4 岩石掘进机法 15 7.5盾构法. 16 7.6围岩与支护结构信息化· 17 隧道施工环境信息化. 8.1基本要求… 23 8.2环境监测· 8.3环境评价 隧道信息化动态施工· 26 9.1基本要求 9.2动态设计 27

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10.1管理要求 ....* Ld 10.2施工质量管理信息化 10.3施工进度管理信息化 33 10.4施工造价管理信息化 11安全管理..…… 34 11.1风险管理 5 11.2应急管理与救援 ........ 参考文献

本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由北京市市政工程研究院提出并解释。 本文件由中国科技产业化促进会归口。 本文件起草单位：北京市市政工程研究院、中电建铁路建设投资集团有限公司、中化学交通建设集 团有限公司、深圳市市政工程总公司、中铁工程设计咨询集团有限公司、中国水利水电第五工程局有限 公司、中铁四局集团第五工程有限公司、核工业井巷建设集团有限公司、北京大学、北京交通大学、贵州 省交通规划勘察设计研究院股份有限公司、南京大学、中国铁道科学研究院集团有限公司、腾达建设集 团股份有限公司、标准联合咨询中心股份公司。 本文件主要起草人：叶英、曹玉新、韩海生、叶子剑、邓亚军、吕刚、张智明、杨晓诚、莫永春、孙余好、 朱鸿、孙九春、刘学生、李正斌、张成平、李昌龙、马伟斌、马迪、宋长宇、郭磊、兰昌志、章新生、吴维义 吴亚华、张巍、奚晓广、孟庆明、胡鹰志、于晨昀、廖斌、靳利安、顾大鹏、王晓亮、祁朦、郝宇花、卢成绪

隧道工程项目具有一次性投资大、工期较长、牵涉面广、存在潜在的安全隐患多等特点，随着信息化 技术的发展，以数字化为核心的信息系统对土木工程领域原有的设计模式、检测和监测技术产生了深远 的影响 本文件结合现有国家标准和行业规范、参照国内外大量的相关理论和工程实践经验，综合运用信息 化技术，围绕人员、机械、物料、方法、环境等关键要素，实现以信息智能采集、管理高效协同、数据科学分 析、过程智慧预测等为主要内容的工程建设信息化，达到提高工程建设效率，降低工程建设成本，保障工 程建设安全，提升工程建设质量，实现工程建设全生命周期管理的新方式、新手段和新模式。 为统一隧道施工信息化技术要求，规范隧道施工信息化技术的应用，降低隧道施工风险，提高隧道 工程建设的管理水平，保障隧道施工安全、质量、进度和造价管理目标，制定本文件。

隧道施工信息化技术规范

本文件规定了隧道施工信息化系统与设备、隧道施工人员信息化、开挖与支护信息化、隧道施工环 境信息化、隧道信息化动态施工、质量、进度和造价管理信息化、安全管理的技术要求和适用条件。 本文件适用于隧道工程开展施工信息化建设和运用

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文 件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单)适用于 本文件。 GB50140建筑灭火器配置设计规范 GB/T51244公众移动通信隧道覆盖工程技术规范 TB10223铁路隧道衬砌质量无损检测规程 TB10304铁路隧道工程施工安全技术规程 TB10417铁路隧道工程施工质量验收标准

下列术语和定义适用于本文件

隧道施工信息化tunnelconstructioninformatization 集工程当前已知所有信息，收集、传输、分类、归纳进人信息化平台，供隧道工程建设、勘察、设计、监 理、施工、监督等单位资源共享以及进一步分析、利用、决策的隧道工程信息共同体。 3.1.2 监控量测monitoringmeasurement 隧道施工中对围岩、地表、支护结构的变形和稳定状态，以及周边环境动态进行的经常性观察和量 测工作。 3.1.3 隧道超前地质预报tunnelaheadgeologicalprediction 对隧道开挖掌子面前方的地质情况及不良地质体的工程性质及位置、规模进行探测、分析解释及预 报，并提出技术措施建议。 3.1.4 动态设计dynamicdesign 将现场观测和监控量测获得关于围岩稳定性和支护系统工作状态的各类信息进行力学计算和理论 分析，并按照围岩稳定判别准则评价围岩稳定性和支护系统功能的经济性与安全性，借以修改和确定支 护系统的设计参数、支护时机和施工对策，优化工程设计和施工

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应急管理emergencymanagement

4.1.1隧道施工应进行信息化设计，开展信息化工作，并将其纳人施工组织和工

.3 隧道施工信息化工作应包括下列内容： a）现场踏勘、收集、分析已有的基础资料； b）根据项目特点选择确定信息化的范围及实施内容； c）设计隧道施工信息化方案； d）构建信息化所需的硬件、软件及网络环境； e）对现场人员进行信息化技术培训、试运行及维护； f）在信息化系统运行过程中进行人员管理、数据分析、信息反馈、异常处理、预案演练等，并对实 施情况进行监督管理； g）结合GIS技术与BIM技术进行地质模型、支护结构模型、施工组织模型、监控量测模型的建立 与施工动态管理。 .4隧道施工信息化的信息安全符合下列要求： a）服务器应设置防人侵、防病毒等网络安全措施； b）保证采集数据的可靠性、真实性、完整性； c）具备容错机制和容灾恢复方案，对数据进行应急备份； d）数据应分类存储，并根据需要备份和长期保存。 .5建设各方应明确信息化工作人员。工作人员应经过专业培训，熟悉数据采集、传输、处理、预警 异常信息响应、维护保障等工作内容。 1.6隧道施工信息化网络设计应具有前瞻性，并考虑网络质量和稳定性。 1.7隧道施工信息化应利用通信、计算机、网络以及设计、施工与管理技术建立一个集信息采集、分 处理、信息反馈为一体的局域网络，采用最新的信息化手段相连实现建设、监理、设计、施工单位方均

4.1.4隧道施工信息化的信息安全符合下列要

a）服务器应设置防人侵、防病毒等网络安全措施； b）保证采集数据的可靠性、真实性、完整性； c）具备容错机制和容灾恢复方案，对数据进行应急备份； d）数据应分类存储，并根据需要备份和长期保存。 4.1.5建设各方应明确信息化工作人员。工作人员应经过专业培训，熟悉数据采集、传输、处

4.1.6隧道施工信息化网络设计应具有前瞻性，并考虑网络质量和稳定性。 4.1.7隧道施工信息化应利用通信、计算机、网络以及设计、施工与管理技术建立一个集信息采集、分 析处理、信息反馈为一体的局域网络，采用最新的信息化手段相连实现建设、监理、设计、施工单位方均 可进行远程访问与通信的联机系统，要求建设的参与各方能在同一网络平台上协同工作。 4.1.8隧道施工信息化系统与设备的必备硬件、软件及网络环境应根据现场需求配备，系统平台应能 安全、稳定运行

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4.1.9隧道施工信息化数据传输应选用稳定可靠的传输方式，应根据现场选用有线、无线或有线与无 线结合的方式。 4.1.10信息化系统平台应涵盖人员管理、设备管理、材料管理、安全管理、质量管理、进度管理、造价管 理、风险管理、应急管理和综合管理等模块。 4.1.11隧道施工人员信息化设备应具备施工人员实时统计、作业考勤，视隧道工程风险等级实行人员 定位、现场人员分布管理，特殊隧道工程可以实施人员姿态、健康生命特征监测管理，提高隧道建设的安 全生产和日常管理水平 4.1.12信息化数据处理应采用成熟可靠的方法或专业软件分析处理。软件应能兼顾多类型客户端设 备，并应具备根据人员岗位职责设置数据访问或处理权限的功能。 4.1.13隧道施工信息化的数据宜根据需要移交运营单位。 4.1.14隧道施工信息化应积极采用新技术、新设备和新方法

工信息化实施内容宜结合工程特点，按照表1选

表1隧道施工信息化实施内容

2.2隧道施工信息化实施有害气体、地下水等特殊地质条件信息化监测时T型刚构施工方案，应根据工程特点确 的数据采集及处理要求

4.3.1建设单位工作应包括下列内容：

建设单位工作应包括下列内容： 日a） 组织建设各方开展隧道施工信息化的规划、运行及维护工作。 b） 制定管理办法，包括管理体系及岗位职责、信息化内容、管理流程、信息反馈及响应机制、 办法等。

c）确定信息化系统的部署模式、通信方式、组网方案和平台系统安全要求等，按照规划组织搭建 服务器端所需的硬件、软件及网络环境。在服务器上安装隧道施工信息化平台软件，管理相关 数据。 d）统一规划与指导参建各方信息化工作，确保硬件、软件及网络环境兼容、稳定、高效，对平台操 作组织相关培训。 e）监督、检查建设各方信息化工作。 4.3.2监理单位工作应包括下列内容： a）配备足够数量的移动智能终端设备，并安装终端专业软件； b）指定专人负责全过程监督与检查数据采集、数据处理及信息反馈。 4.3.3勘察、设计单位工作应包括下列内容： a）将隧道施工信息化纳人动态设计； b）提供相关信息化基础技术资料； c）根据配合施工需要配备移动智能终端设备，并安装终端专业软件； d) ）及时处理、反馈信息，调整相应工程措施。 4.3.4施工单位工作应包括下列内容： a）根据建设单位规划、设计单位设计和项目特点开展施工信息化运行及维护工作； b）编制实施细则，包括组织机构、资源配置、信息化实施内容、工作流程、质量保证、应急预案等 内容； c）配备足够数量的仪器设备、移动智能终端及电脑，并安装终端专业软件； d) ）及时采集、上传原始数据，确保数据真实可靠； e）根据专业软件分析处理结果.及时采取相应工程措施

隧道施工信息化技术应围绕人员、机械、物料、方法、环境等关键要素，体现施工过程以人为本的理 念，充分利用信息化的系统与装备，提升隧道开挖与支护过程的信息化水平，并将施工质量、进度和造价 管理信息化纳入信息化管理平台，体现隧道信息化动态施工，通过风险管理、应急管理与救援工作保障 隧道工程建设安全。隧道施工信息化技术流程如图1所示。

传感器的选用需要考虑灵敏度、线性范围、响应特性、稳定性、精确度、工作方式等方面： a) 12 灵敏度。考虑量程范围、环境噪声、测量方向（维数)等因素，结合隧道现场具体情况综合考虑 确定。 b) 1 线性范围。任何传感器都有一定的线性范围，为了保证测量的精确度，传感器应在线性区域内 工作。 C） 响应特性。需要在所测频率范围内尽量保持不失真。 稳定性。在选用传感器前，应调查使用环境，选择合适的传感器类型。 ?· 精确度。传感器的精确度表示传感器的输出与被测量的对应程度Q／GDW 11345.5-2020 电力通信网信息安全 第5部分：终端通信接入网.pdf，传感器的精确度应从实际 出发来选择。传感器精确度越高，价格越昂贵。 f) 工作方式。传感器在实际测试条件下的工作方式，也是选用传感器时需要考虑的重要因素。

5.2.2数据采集相关设备应符合设计文件的规定，应采用防水、防尘、防爆等密封设计，数据采集设备 的采购应选择有企业生产执行标准的厂商。 5.2.3数据采集设备应能实现无线或有线网络传输数据功能，应能实现多数据类型同时传输；数据采 集设备宜能设置分类数据传输的优先权和速率限制，并具有数据断点续传功能。 5.2.4数据采集设备宜实现远程终端对其发起的操作控制命令。 5.2.5数据采集设备应具有可靠性，具有较强的容错能力，工作稳定、可靠；数据采集设备应具有安全 性，能根据自身的访问权限和控制权进行严格的限制；数据采集设备应具有抗干扰性，具有免受其他网 络或设备干扰的能力。 5.2.6数据采集系统的设计与传感器的输出信号和监测变量的特征有关，对数据采集设备的分辨率， 采样频率.精度.触发.同步采样.时钟频率.通道数等选择要求如下