城市轨道交通建设工程智能监测技术要求-地方标准编制说明

《城市轨道交通建设工程智能监测技术要求》山东省地方标准编制说明（报批稿）一、工作简况（一）任务来源本标准任务来源是根据山东省市场监督管理局的《关于印发2021年度“山东标准”建设项目计划的通知》（鲁市监标函[2021]261号）通知要求，《城市轨道交通建设工程智能监测技术要求》获批立项编号2021-T-069。本标准由山东省交通运输厅提出并组织编制，由山东省交通运输标准化技术委员会（TC41）归口。（二）主要起草单位、主要起草人及任务分工1.主要起草单位青岛市西海岸轨道交通有限公司、北京城建勘测设计研究院中铁第一勘察设计院集团有限公司、江西飞尚科技有限公司、中交公路规划设计院有限公司、上海勘察设计研究院（集团）股份有限公司、中铁发展投资有限公司。2.主要起草人龚旭东、曹洪林、司小东、耿志强、纪英奎、尹文纲、徐庆辉、郭廷科、夏晓明、田长超等。3.任务分工青岛市西海岸轨道交通有限公司、北京城建勘测设计研究院有限责任公司主要负责标准的需求调研、立项，标准编制进度管控、标准文本及编制说明的汇总、归纳和统筹修改。山东省交通科学研究院主要负责协助征集相关方意见及汇总处理等事项。其中：刘泉维担任标准起草组组长，全面组织、协调标准的编制工作。黄成、刘林胜、魏绍军、龚旭东、曹洪林对标准技术内容进行整体研究把控。刘国勇、任干、司小东、耿志强、张培元、姜刘远建、王虹程、郑全鹏、夏晓明、郭廷科、田长超等负责标准编制组负责组织召开标准研讨会议，标准编制进度把控。（三）起草过程截至目前，标准的起草工作形成三个阶段：第一阶段是项目立项及项目初稿编制阶段2021年3月12日，参与了山东省市场监督管理局于征集2021年度“山东标准”的申报及立项评审等工作。2021年9月30日，山东省市场监督管理局下发《山东省市场监督管市监标函[2021]261号）文件，《城市轨道交通建设工程智能监测技术要求》立项获批，青岛市西海岸轨道交通有限公司与北京城建勘测设计研究院有限责任公司、山东省交通科学研究院承担了牵头编制工作，2021年12月完成了“标准”初稿编写工作。2022年1月5日，由山东省交通运输标准化技术委员会组织召开了标准初稿专家审查会，会议邀请了7位专家，共提出修改意见，修改完善了标准的总体框架及条款内容。第二阶段为征求意见及送审稿编制阶段2022年4月19日，由山东省交通运输标准化技术委员会下发关于征求《城市轨道交通建设工程智能监测技术要求》（征求意见稿）地方标准意见的通知，发送“征求意见稿”至33个单位。截至2022年5月30日，共收到31家单位的意见回函，其中回函并有建议或意见的单位30家。30家单位对征求意见稿提出修改意见共121条，其中已采纳相关修改意见90条，未采纳31条，并在山东省地方标准征求意见汇总处理表中进行说明。对征求意见稿进行通篇梳理，形成了送审稿。第三阶段为送审稿评审及报批稿编制阶段2023年10月24日，山东省交通运输厅在青岛组织召开了《城市轨道交通建设工程智能监测技术要求》（2021-T-069）山东省地方标准专家审查会议，山东省市场监督管理局对审查会议进行监督指导。来自北京市轨道交通设计研究院有限公司、北京建筑大学、山东大学、青岛市勘察测绘研究院等单位共9名专家组成了审查委员会，会议一致同意该标准通过审查，并提出修改意见54条。编制组根据各位专家提出的意见和建议进行了修改和完善，进而形成报批稿。二、标准制定的目的和意义目前，山东省济南、青岛两地共有十多条在建城市轨道交通线路。随着省内“大交通”概念的不断落实推进，城市轨道交通工程的建设和发展将步入新的高峰时期。城市轨道交通建设工程具有建设周期长、建设规模大、技术要求高、安全风险大和质量管控难等特点。利用完善的、标准化的、智能化的监测技术、设备和系统平台对城市轨道交通工程建设过程中围护结构、周边环境安全的监控量测是安全风险管控、减少事故发生的重要一环。目前山东省城市轨道交通建设阶段现行的规范中还没有针对“城市轨道交通建设工程智能监测”方面的地方标准，建设、设计、施工、监测过程中大多参照国家标准及其它相关的规范，如《城市轨道交通工程监测技术规范》（GB50911-2013）、《城市轨道交通工程测量规范》(GB/T50308-2017）、《建筑基坑工8-2016）等，缺乏针对山东省的智能监测相关标准。随着省内城市轨道交通建设的发展，各种施工工法及工艺应运而生，需要有针对性的智能监测方面规范、标准加以指导。地铁建设安全风险监测，是轨道交通工程建设施工、风险评估和调试运营等众多工作程序中的重要一部分，它是一个城市轨道交通工程建设的“第三方眼睛”，对于掌握城市轨道交通建设和运营阶段的结构体变形和周边环境影响分析等，起着非常重要的角色和作用。同时可以向建设方和设计方提供详实、准确、有效的监测数据，为城市轨道交通工程类似工程提供经验和数据积筑物、桥梁等实施位移变化和爆破振动等方面的监测，可提供及时、可靠的监测信息用以评定地铁工程在施工期间的安全性及施工对周边环境的影响，以便及时采取有效措施消除隐患，避免事故的发生。因此，建设过程中智能监测是城市轨道工程安全风险管控的关键技术保障。结合山东省内济南、青岛等城市轨道交通工程在土建施工阶段所开展的智能监测工作经验，编制更加细化、更有针对性的轨道交通建设工程智能监测技术要求，提高智能监测技术管理水平，对于新建线路的投入使用，具有极为重要的意义。随着科技的发展，智慧城市的建设，地铁的高效推进，监测作为地铁建设过程中的一个重要安全风险管控分支，为保障工程建设过程中提供一个准确地、客观地、及时地监控量测数据，为地铁工程建设风险的决策提供有力的数据支撑。智能监测形式已由小范围的保护区应用，逐步推广至土建阶段的安全风险管控。目前，轨道交通工程智能监测技术的硬件设备和软件系统平台，具备采集数据精度高、软件系统处理便捷等效果，为城市轨道交通建设引入了智能监测高质量发展模式。编制本标准主要目的：（1）贯彻“创新，协调，绿色，开放，共享”的发展理念，提高监测技术水平；（2）解决监测数据全天候准确实时传输，较为客观地采集监测数据，避免人工干扰；（3）推进智能监测的应用，大量减少人工，提高监测效率，提升安全风险管控的时效性、有效性。《城市轨道交通建设工程智能监测技术要求》的编制从轨道交通安全风险控制的角度出发，为有效降低轨道交通工程施工的安全风险，控制施工对周边环境的影响，从而保障人民群众的生命财产安全，有利于社会的稳定和人力的节约。标准主要规定了城市轨道交通建设工程智能监测技术要求，该标准实施后将为城市轨道交通建设工程智能监测提供技术支撑，对于完善山东省城市轨道交通建设工程标准化体系，推进城市轨道交通建设工程高质量发展具有积极的指导意义。三、标准编制原则、主要技术内容和依据（一）标准的编制原则本标准按照GB/T1.1-2020《标准化工作到则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本标准编写过程中以国家现行相关标准和规范为依据，在广泛调研山东省轨道交通监测工作经验基础上，遵循“科学性、先进性、系统性、可行性”的原则制定本标准，使本标准更具可操作性和规范性。1.科学性。智能监测的科学性主要体现在其基于科学原理和技术手段进行数据的收集、分析和应用。本标准编制过程中，注意体现和考虑智能监测实施中的科学设置，以保证监测结果的准确、可靠。2.先进性。编制组在通过对多地城市轨道交通、智能监测设备厂家进行广泛调研的基础上，注意吸收其他地方的先进做法和3.系统性。本标准不仅智能监测项目使用的前端设备的选择、精度、量程等方面进行了推荐，也对智能监测的供电模块、数据采集与传输模块、数据处理与信息管理模块等各个组成部分均进行了详细的调研和说明，考虑智能监测各个组成部分之间的相互作用和关系，以及与施工工法、外部周边环境的关系。尽量做到对智能监测技术做到全面的、系统的论述和要求，以使本标准根据指导意义。4.可行性。本标准编制过程中，注意智能监测项目要符合常规监测的要求，不能脱离实际情况，遵循相关要求在实际操作中能够实现并达到预期目标，对成熟、可靠的智能监测技术进行了符合实际需求的规范化要求，力求标准实施的可行性。（二）标准编写的主要依据城市轨道交通建设工程智能监测技术要求主要应用于建设气、噪声、爆破、污水等）的监测工作，并且考虑了信息安全方面的内容。该标准规范性引用的文件主要包括：（1）环境空气质量标准GB3095（2）声环境质量标准GB3096（3）爆破安全规程GB6722（4）信息安全技术数据库管理系统安全技术要求GB/T20273（5）测量传声器第4部分：工作标准传声器规范GB/T20441.4（6）信息安全技术应用软件系统通用安全技术要求GB/T28452（7）污水排入城镇下水道水质标准GB/T31962（8）信息安全技术关键信息基础设施安全保护要求GB/T39204（9）城市轨道交通工程测量规范GB/T50308（10）城市轨道交通工程监测技术规范GB50911（11）城市轨道交通结构安全保护技术规范CJJ/T202（12）环境空气颗粒物（PM10和PM2.5）连续自动监测系统技术要求及检测方法HJ653（13）建筑变形测量规范JGJ8（14）声级计检定规程JJG188（三）主要技术内容本条是对本标准适用范围的界定，本标准规定了智能监测的总体要求、监测项目及方法、监测成果及预警等内容，适用于城市轨道交通建设工程的智能监测。2.规范性引用文件主要从两个层面考虑，一个层面是符合国家现有标准监测技术要求；另一个层面是结合山东省城市轨道交通建设工程的特点。该标准实施后将为城市轨道交通建设工程智能监测提供技术支撑，对于完善山东省城市轨道交通建设工程标准化体系，推进城市轨道交通建设工程高质量发展具有积极的指导意义。基于以上两个层面和标准文本中涉及的有关标准内容，列出了该标准引用的主要标准。3.术语和定义本术语章节主要列入了与城市轨道交通建设工程智能监测监测预警的术语，参考了国家标准及相关资料，部分术语引用自相关标准并予以注明，经编制组讨论将其纳入本标准。4.基本规定（1）技术内容为指导在城市轨道交通建设工程中更好地实施智能监测，本章从实施条件、监测方案、监测点布设、仪器及传感器的选择、智能监测频率、监测精度、工程影响分区、监测项目及方法、监测成果及预警等多个方面对智能监测实施要求进行了规定。监测工作实施需划定工程影响区及确定工程监测等级。对于明挖法基坑工程、矿山法和盾构法隧道工程影响分区划分主要参照标准GB50911和CJJ/T202。振动影响分区的划分主要参照GB6722，同时根据山东区域硬岩地层爆破施工管控的经验进行确定；工程噪声影响分区的划分主要结合实际工程经验等。工程监测等级的确定参照国家标准GB50911的有关规定进行划分，并根据工程经验结合地质条件复杂程度进行调整。规定了至少在主要影响区范围内应开展智能监测工作，并提出了扩大监测范围及满足安全保护区相关管理要求的环境对象。监测设备应具备自动采集、自动计算、数据自动分析比较、自动发送预警等信息处理与反馈功能。监测设备和传感器应安装牢固，设置明显的警示标识、指示牌，并安装保护装置。（2）关键技术指标依据4.2.3中爆破工艺施工振动影响分区划分根据GB6722的有关规定计算确定，爆破振动的安全允许距离及爆破空气冲击波的安全影响距离根据青岛地层条件及地区经验综合确定。①爆破振动安全允许距离R应根据GB6722提供的爆破振动安全允许距离计算公式获取：R-爆破振动安全允许距离，m；V-保护对象所在地安全允许质点振速，cm/s；K,α-与爆破点至保护对象间的地形、地质条件有关的系数和衰减指数，应通过现场试验确定；在无试验数据的条件下，可Kα根据GB6722提供的爆破振动安全允许距离R计算公式，结合青岛地区大量工程实践经验，以青岛硬岩地层为例，R宜取50m~100m是合适的。（2）爆破空气冲击波安全允许距离RK应根据GB6722提供的爆破空气冲击波安全允许距离获取：露天地表爆破当一次爆破炸药量不超过25kg时，按下列公式确定空气冲击波对掩体内避炮作业人员的安全影响距离。Rk=253QRK-空气冲击波对掩体内人员的最小允许距离，m；Q-一次爆破炸药当量，秒延时爆破为最大一段药量，毫秒延时爆破为总药量，kg。夯锤等施工强度大，影响十分严重。工程噪声影响分区划分是依据青岛、济南等地区相关工程经验结合相关规范内容，由编制组讨论分析确定。5.监测项目及方法（1）技术内容参照GB50911、GB50982等国家现行有关标准的规定，规定了工程结构及岩土体、周边环境、作业环境智能监测所包含的监测内容。根据GB50911、GB50982、CJJ/T202、JGJ8的要求以及智能监测的特点，明确了水平位移、竖向位移、深层水平位移、倾斜、支护结构应力、土压力、孔隙水压力、地下水位、锚杆及土钉拉力、土体分层竖向位移、净空收敛、裂缝、振动、环境噪声、扬尘、施工污水排放、视频监控等监测项目采用的智能监测设备、方法、精度要求、测点布设、监测频率、控制值等内容。根据国家及山东法律法规对环境保护方面的要求，本章内容规定了智能监测在环境保护方面包含环境噪声、振动、扬尘、施工污水排放等主要内容。在水平位移和竖向位移监测中，使用了“吊脚桩”锁脚梁的用词，主要考虑了青岛实际工程中的应用，吊脚桩”作为土岩组合基坑支护结构，支护桩的底部在基底以上，桩脚吊在半空中，桩端预留岩体易发生踢脚破坏，为增大桩端的约束力，可增设锁脚锚索，增大桩体嵌岩深度或岩肩预留宽度。“吊脚桩”嵌岩深度根据工程经验，一般嵌入强风化不少于3.5m，中风化不少于2.5m，微风化不少于1.5m。（2）关键技术指标依据5.1.5为明确隧道的安全状态，除进行监测手段外，开展工前和工后的现状调查检测工作是非常有必要的，调查检测工作主要包括隧道衬砌裂缝、渗漏水、破损等表观病害调查、隧道断面测量，能较全面对比工前和工后隧道结构状态变化情况。5.2.2-a）JGJ8中4.5节规定了不同的位移观测等级对应不同的全站仪标称精度要求，由于2″全站仪达不到一、二等位并且由于目前全站仪的更新换代和设备精度的提高，通过行业调研，在城市轨道交通智能监测工作中用2″的全站仪比较少，故而综合确定推荐全站仪标称测角精度不低于±1"，测距精度不低于±（1.0mm+2.0ppm×D）。5.2.3-a）水平位移监测采用激光测距仪时，考虑其测距精度应与全站仪相当，结合JGJ8和5.2.2-a）的要求，故规定其测量精度不低于1.0mm。5.3.6-b）GB50911中6.4节对地下管线监测项目及布设作了规定；GB50497中5.3.7条对周边管线监测点的布置作了要求，GB50497中9.3.3条对地下管线监测控制值作了规定：2225.3.6-e）GB50911中6.5节对高速公路与城市道路的监测项目、布设要求进行了规定。GB50911中9.3.4条对高速公路与城市道路监测项目控制值进行了规定：33路基路面采用智能监测传感器时，不可避免会露出在地面上，应该将传感器尽量布设在中央隔离带、道路两侧路肩等不易阻碍交通和影响行车安全的地方。GB50911中9.3.6条对铁路监测项目控制值进行了规定。5.4.2-a）使用测斜仪进行深层水平位移监测时，在GB50911中7.4.6条规定人工方式监测的要求：“……，恒温一段时间后自下而上以0.5m或1.0m间隔逐段量测。”条的要求。当智能监测采用固定式测斜仪、柔性测斜仪时，纵向采集间距与相邻测斜仪传感器间距有关，通常测斜仪探杆长度为0.5m或1.0m，也有特殊定制的长度，设备布设间距与计算分析应根据所使用的相邻测斜仪传感器间距来确定。测斜仪系统精度应不低于0.25mm/m，分辨率应不低于0.02mm/0.5m。5.9对于像济南、临沂等地区存在岩溶地区，还有一些地下水位较高、处于外部施工作业降水、回灌的影响区内的建（构）筑物，考虑到地下水升降对建（构）筑物的沉降影响比较大，需要布设地下水位智能监测项目，以便分析降水、回灌施工对其的影响性。5.14对于青岛等硬岩地区，城市轨道交通施工进行爆破施工作业时，应对建（构）筑物进行爆破振动监测，特别是对于抗5.15环境噪声监测数据采集频率及采集时段的相关要求引用的GB3096的相关规定。5.16扬尘监测相关技术要求引用HJ653的相关规定。5.17施工污水排放监测相关技术要求引用HJ91.1的相关5.18结合智慧工地一体化建设应用情况，增加了视频监控相关内容及要求，侧重于施工现场巡查、行为管理等风险管控。6.监测成果及预警（1）技术内容监测成果由智能监测系统生成，宜包括原始采集数据、仪器设备参数信息、环境参数信息、监测数据成果及相关的属性信息等内容。对监测成果的形式提出了监测数据应通过软件自动计算、处理、分析，形成监测成果文件的要求。提出了关于信息管理平台统计分析功能中对监测成果报表、变化曲线图等应自动生成的要求。提出了在监测数据预警或巡查发现异常时，信息管理平台应自动将警情信息以短信、系统界面提示等形式反馈、推送至各相关单位的要求。（2）关键技术指标依据本章节监测成果及信息反馈是在GB50911基础上结合青岛及济南地区轨道交通管理办法确定，对信息处理系统、信息反馈的时间及成果做了明确要求。四、与现行相关法律、行政法规和其他标准的关系本标准遵守了《关于加强重大工程质量安全保障措施的通知》发改投资[2009]3183号、《城市轨道交通工程安全质量管理暂行办法》（建质【2010】5号）等相关法律法规对城市轨道交通