T/CSPSTC 77-2021 隧道施工信息化技术规范

ICS 35.020 CCS P 21

团体标准T/CSPSTC 77-2021

隧道施工信息化技术规范

Technical specification for tunnel construction information

2021-12-31实施  2021-12-16发布

中国科技产业化促进会    发布

引 言

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。

1 范围

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。

2 规范性引用文件

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。

GB 50140 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

TB 10223 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

TB 10417 铁路隧道工程施工质量验收标准

3 术语和定义、缩略语3.1 术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1.1隧道施工信息化 tunnel construction informatization

集工程当前已知所有信息，收集、传输、分类、归纳进入信息化平台，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 monitoring measurement

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 tunnel ahead geological prediction

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 dynamic design

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。

3.1.5应急管理 emergency management

建设单位、施工单位等在突发事件的事前预防、事发应对、事中处置和善后恢复过程中，通过建立必要的应对机制，采取一系列必要措施，应用科学、技术、规划与管理等手段，保障现场人员生命、健康和工程安全的有关活动。

3.2 缩略语，下列缩略语适用于本文件。

RFID：射频识别（Radio Frequency Identification）

UWB：超宽带（Ultra Wide Band）

ZB：紫蜂协议（ZigBee）

BT：蓝牙（Blue Tooth）

Wi-Fi：无线保真/行动热点（Wireless Fidelity）

Wi-Fi＋Mesh：无线网络系统（Wireless Fidelity Mesh）

4 基本规定4.1 实施要求

4.1.1 隧道施工应进行信息化设计，开展信息化工作，并将其纳入施工组织和工序管理。

4.1.2 隧道工程应在人员、机械、物料、方法、环境等关键要素中采用信息化管理技术。

4.1.3 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。

4.1.4 隧道施工信息化的信息安全符合下列要求：

a）服务器应设置防入侵、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、处理、预警及异常信息响应、维护保障等工作内容。

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。

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。

前．言 ………………………………………………………………………………………………………… Ⅲ

引言 ………………………………………………………………………………………………………… Ⅳ

１ 范围 ……………………………………………………………………………………………………… １

２ 规范性引用文件 ………………………………………………………………………………………… １

３ 术语和定义、缩略语……………………………………………………………………………………… １

３.１ 术语和定义 ………………………………………………………………………………………… １

３.２ 缩略语 ……………………………………………………………………………………………… ２

４ 基本规定 ………………………………………………………………………………………………… ２

４.１ 实施要求 …………………………………………………………………………………………… ２

４.２ 实施内容 …………………………………………………………………………………………… ３

４.３ 建设各方工作内容 ………………………………………………………………………………… ３

４.４ 信息化技术流程 …………………………………………………………………………………… ４

５ 信息化系统与设备 ……………………………………………………………………………………… ５

５.１ 传感器选择 ………………………………………………………………………………………… ５

５.２ 数据采集 …………………………………………………………………………………………… ５

５.３ 视频监控 …………………………………………………………………………………………… ６

５.４ 通信与传输 ………………………………………………………………………………………… ７

５.５ 信息管理系统 ……………………………………………………………………………………… ８

６ 隧道施工人员信息化 …………………………………………………………………………………… ８

６.１ 基本要求 …………………………………………………………………………………………… ８

６.２ 管理系统功能要求 ………………………………………………………………………………… ９

７ 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

８ 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

９ 隧道信息化动态施工…………………………………………………………………………………… ２６

９.１ 基本要求 …………………………………………………………………………………………… ２６

９.２ 动态设计 …………………………………………………………………………………………… ２７

１０ 质量、进度和造价管理信息化………………………………………………………………………… ２８

１０.１ 管理要求 ………………………………………………………………………………………… ２８

１０.２ 施工质量管理信息化 …………………………………………………………………………… ３０

１０.３ 施工进度管理信息化 …………………………………………………………………………… ３３

１０.４ 施工造价管理信息化 …………………………………………………………………………… ３３

１１ 安全管理 ……………………………………………………………………………………………… ３４

１１.１ 风险管理 ………………………………………………………………………………………… ３４

１１.２ 应急管理与救援 ………………………………………………………………………………… ３５

参考文献 …………………………………………………………………………………………………… ３９

投稿会员：古德

土木圣经9.9