TCSPSTC 77-2021 隧道施工信息化技术规范

书书书犐犆犛３５．０２０犆犆犛犘２１团　　　体　　　标　　　准犜／犆犛犘犛犜犆７７—２０２１隧道施工信息化技术规范犜犲犮犺狀犻犮犪犾狊狆犲犮犻犳犻犮犪狋犻狅狀犳狅狉狋狌狀狀犲犾犮狅狀狊狋狉狌犮狋犻狅狀犻狀犳狅狉犿犪狋犻狅狀２０２１１２１６发布２０２１１２３１实施中国科技产业化促进会发布书书书目　　次前言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……………………………………………………………………………………………Ⅰ犜／犆犛犘犛犜犆７７—２０２１１０　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……………………………………………………………………………………………………Ⅱ犜／犆犛犘犛犜犆７７—２０２１前　　言　　本文件按照ＧＢ／Ｔ１．１—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、朱鸿鹄、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、祁鏤、郝宇花、卢成绪。Ⅲ犜／犆犛犘犛犜犆７７—２０２１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。Ⅳ犜／犆犛犘犛犜犆７７—２０２１隧道施工信息化技术规范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。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　狋狌狀狀犲犾犮狅狀狊狋狉狌犮狋犻狅狀犻狀犳狅狉犿犪狋犻狕犪狋犻狅狀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　犿狅狀犻狋狅狉犻狀犵犿犲犪狊狌狉犲犿犲狀狋隧道施工中对围岩、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　狋狌狀狀犲犾犪犺犲犪犱犵犲狅犾狅犵犻犮犪犾狆狉犲犱犻犮狋犻狅狀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　犱狔狀犪犿犻犮犱犲狊犻犵狀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。１犜／犆犛犘犛犜犆７７—２０２１３．１．５应急管理　犲犿犲狉犵犲狀犮狔犿犪狀犪犵犲犿犲狀狋建设单位、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（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）ＵＷＢ：超宽带（ＵｌｔｒａＷｉｄｅＢａｎｄ）ＺＢ：紫蜂协议（ＺｉｇＢｅｅ）ＢＴ：蓝牙（ＢｌｕｅＴｏｏｔｈ）ＷｉＦｉ：无线保真／行动热点（ＷｉｒｅｌｅｓｓＦｉｄｅｌｉｔｙ）ＷｉＦｉ＋Ｍｅｓｈ：无线网络系统（ＷｉｒｅｌｅｓｓＦｉｄｅｌｉｔｙＭｅｓｈ）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。２犜／犆犛犘犛犜犆７７—２０２１４．１．９　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