《深基坑數(shù)字化風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警平臺(tái)技術(shù)規(guī)范》

ICS93.020

CCSL70CSPSTC

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CSPSTCX-2022

深基坑數(shù)字化風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警平臺(tái)技術(shù)規(guī)范

Technicalspecificationofdeepfoundationpitdigitalriskwarning

platform

（征求意見(jiàn)稿）

2022–XX-XX發(fā)布2022–XX-XX實(shí)施

中國(guó)科技產(chǎn)業(yè)化促進(jìn)會(huì)發(fā)布

深基坑數(shù)字化風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警平臺(tái)技術(shù)規(guī)范

1范圍

本文件規(guī)定了深基坑數(shù)字化風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警平臺(tái)的系統(tǒng)構(gòu)成、功能要求、性能要求、預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)

和實(shí)施與管理等內(nèi)容。

本文件適用于深基坑數(shù)字化風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警平臺(tái)參數(shù)定義、功能設(shè)計(jì)，軟件開發(fā)和實(shí)施，可作

為企業(yè)構(gòu)建深基坑數(shù)字化風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警平臺(tái)時(shí)的參照依據(jù)。

本文件的使用者包括深基坑工程建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位、監(jiān)理單位、質(zhì)監(jiān)單位

和深基坑風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警實(shí)施及咨詢服務(wù)機(jī)構(gòu)等，其他工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)管理相關(guān)的領(lǐng)域亦可參照使

用。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期

的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括

所有的修改單）適用于本文件。

GB/T20271信息安全技術(shù)信息系統(tǒng)通用安全技術(shù)要求

GB/T22240信息安全技術(shù)網(wǎng)絡(luò)安全等級(jí)保護(hù)定級(jí)指南

GB50497建筑基坑工程監(jiān)測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

GB/T51409數(shù)據(jù)中心綜合監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

JGJ120建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程

JGJ/T334建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范

YD/T3411移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下個(gè)人數(shù)據(jù)共享導(dǎo)則

DG/TJ08-2001基坑工程施工監(jiān)測(cè)規(guī)程

3術(shù)語(yǔ)和定義

下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。

3.1

深基坑deeppit

開挖深度超過(guò)5m（含5m）或地下室三層以上（含三層），或深度雖未超過(guò)5m，但地

質(zhì)條件和周圍環(huán)境及地下管線特別復(fù)雜的工程。

3.2

多參數(shù)融合技術(shù)multi-parameterfusiontechnology

基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)和周圍環(huán)境在開挖卸荷過(guò)程中是一個(gè)體系工程，各參數(shù)之間具有內(nèi)在的力

學(xué)影響和密切的相互關(guān)系。同時(shí)，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與工況也有復(fù)雜的關(guān)聯(lián)關(guān)系，應(yīng)將這些數(shù)據(jù)作為

1

一個(gè)相互關(guān)聯(lián)的多參數(shù)源體系來(lái)進(jìn)行融合分析和評(píng)估，實(shí)現(xiàn)了對(duì)多種參數(shù)進(jìn)行有效的邏輯配

置，實(shí)現(xiàn)多參數(shù)融合輸入，從而進(jìn)行更高效風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警。

3.3

預(yù)警關(guān)聯(lián)關(guān)系riskearlywarningcorrelation

基于多參數(shù)融合技術(shù)，對(duì)于某一風(fēng)險(xiǎn)同時(shí)具有影響的多個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)、施工工況數(shù)據(jù)之間形

成的關(guān)聯(lián)對(duì)應(yīng)關(guān)系。

3.4

預(yù)警關(guān)聯(lián)信息模型buildinginformationmodeling

以基坑工程項(xiàng)目的各項(xiàng)相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為模型的基礎(chǔ)，通過(guò)預(yù)警關(guān)聯(lián)關(guān)系建立的建筑信

息模型。

3.5

多參數(shù)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)multi-parameterriskearlywarningstandard

根據(jù)基坑工程周邊環(huán)境、水文地質(zhì)等，通過(guò)多參數(shù)融合技術(shù)和預(yù)警關(guān)聯(lián)關(guān)系，確定不同

等級(jí)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警的判別標(biāo)準(zhǔn)。

3.6

自動(dòng)化監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集automatedmonitoring

采用自動(dòng)化采集設(shè)備，將預(yù)警關(guān)聯(lián)關(guān)系相關(guān)的工程數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和監(jiān)測(cè)，并通過(guò)標(biāo)

準(zhǔn)化接口協(xié)議傳輸?shù)缴罨语L(fēng)險(xiǎn)預(yù)警平臺(tái)。

3.7

深基坑數(shù)字化風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警平臺(tái)deepfoundationpitriskwarningplatform

針對(duì)深基坑工程開挖過(guò)程中可能引發(fā)的基坑安全及周邊環(huán)境安全風(fēng)險(xiǎn)，通過(guò)將預(yù)警關(guān)聯(lián)

關(guān)系相關(guān)的監(jiān)測(cè)項(xiàng)和施工工況數(shù)據(jù)建立預(yù)警關(guān)聯(lián)信息模型，基于多參數(shù)融合技術(shù)，以多參數(shù)

風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)為判斷不同風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，形成集實(shí)體模型、力學(xué)模型、工況模型和數(shù)據(jù)模型為一

體的深基坑風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警平臺(tái)，是深基坑施工風(fēng)險(xiǎn)控制的大數(shù)據(jù)分析專家系統(tǒng)。

4平臺(tái)搭建標(biāo)準(zhǔn)

4.1一般規(guī)定

深基坑數(shù)字化風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警平臺(tái)應(yīng)能夠集成基坑監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和工況數(shù)據(jù)、應(yīng)用多參數(shù)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警

標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)預(yù)警。同時(shí)具備數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)展示（可結(jié)合BIM、GIS等技術(shù)）、數(shù)

據(jù)推送（信息和報(bào)表等）等功能，實(shí)現(xiàn)基坑工程的風(fēng)險(xiǎn)管理。

平臺(tái)系統(tǒng)構(gòu)架、模塊功能結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)使用者需求設(shè)置不同的應(yīng)用層和功能分類。

平臺(tái)性能指標(biāo)應(yīng)符合訪問(wèn)量、頁(yè)面響應(yīng)時(shí)間、數(shù)據(jù)上傳和分析的需求。

4.2系統(tǒng)架構(gòu)

深基坑數(shù)字化風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警平臺(tái)主要由設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)層、應(yīng)用服務(wù)層、展現(xiàn)層組成，

平臺(tái)系統(tǒng)構(gòu)架如圖1所示。

2

圖1系統(tǒng)架構(gòu)圖

4.3平臺(tái)模塊功能結(jié)構(gòu)

深基坑數(shù)字化風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)功能模塊分為五類，分別是項(xiàng)目管理、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分

析、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、數(shù)據(jù)展示及推送：平臺(tái)功能結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2。

圖2功能結(jié)構(gòu)圖

3

項(xiàng)目管理應(yīng)包括項(xiàng)目信息、監(jiān)測(cè)信息管理、預(yù)警關(guān)聯(lián)關(guān)系設(shè)置、BIM模型設(shè)置、用戶及

角色管理、項(xiàng)目總覽等內(nèi)容。.

數(shù)據(jù)采集模塊應(yīng)包括自動(dòng)化及人工監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上傳、工況數(shù)據(jù)上傳。

數(shù)據(jù)分析模塊應(yīng)包括監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析，包括數(shù)值分析和圖表分析。

風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊應(yīng)包含采用多參數(shù)融合技術(shù)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警。

數(shù)據(jù)展示及推送模塊應(yīng)包括監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、工況信息展示，數(shù)據(jù)報(bào)表展示及推送。

4.4平臺(tái)性能指標(biāo)

平臺(tái)主要性能指標(biāo)宜滿足表3的目標(biāo)性能指標(biāo)值的要求。

表3平臺(tái)主要性能指標(biāo)表

性能指標(biāo)名稱目標(biāo)性能指標(biāo)值

最大用戶人數(shù)≥100（人）

并發(fā)訪問(wèn)量＞100（次/s）

頁(yè)面平均響應(yīng)時(shí)間＜5s

文件上傳＜10s

＜3s（簡(jiǎn)單查詢）

查詢檢索

＜10s（大數(shù)據(jù)量復(fù)雜和組合查詢）

數(shù)據(jù)分析≤1min（一般情況）

4.5平臺(tái)接口

深基坑數(shù)字化風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警平臺(tái)應(yīng)具備數(shù)據(jù)和服務(wù)訪問(wèn)接口，能夠與硬件傳感器及其他相關(guān)

系統(tǒng)對(duì)接、共享。

深基坑數(shù)字化風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)接口應(yīng)遵循通用性、低耦合、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、貼合業(yè)務(wù)的原則，

宜采用XML或JSON作為數(shù)據(jù)交換格式。

自動(dòng)化傳感器之間通過(guò)串行總線方式進(jìn)行通訊，常用的串行數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)有RS-485、

RS-232、RS-422。傳感導(dǎo)線接入無(wú)線測(cè)量模塊，通過(guò)GPRS通信模塊實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)控。

軟件系統(tǒng)與無(wú)線采集器之間或者與其他軟件系統(tǒng)之間宜應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議接口對(duì)接，如

WebApi、Webservice、socket、REST、FTP、MessageQueue（消息隊(duì)列）等接口。也可通

過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)共享的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。

可根據(jù)系統(tǒng)對(duì)接需要提供系統(tǒng)上可供共享或開放的數(shù)據(jù)，包括監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、工況數(shù)據(jù)、風(fēng)

險(xiǎn)預(yù)警、數(shù)據(jù)報(bào)表等各類數(shù)據(jù)。

深基坑數(shù)字化風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)接口應(yīng)具備安全訪問(wèn)控制機(jī)制，確保未經(jīng)授權(quán)無(wú)法訪問(wèn)。

5多參數(shù)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)

5.1深基坑工程風(fēng)險(xiǎn)源判定標(biāo)準(zhǔn)

風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估之前應(yīng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)源的辨識(shí)，建立對(duì)各類風(fēng)險(xiǎn)源進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的判斷依據(jù)和數(shù)據(jù)

4

模型。

風(fēng)險(xiǎn)源判定標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)適用于工程所在區(qū)域的水文地質(zhì)條件、周邊環(huán)境及相關(guān)管理要求。

風(fēng)險(xiǎn)源判定標(biāo)準(zhǔn)以現(xiàn)行基坑規(guī)范和施工經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，宜采用多參數(shù)融合技術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

預(yù)警方法進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定。

多參數(shù)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)的主要監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括：

a）圍護(hù)變形；

b）圍護(hù)-地表變形；

c）圍護(hù)-支撐變形；

d）支撐變形；

e）建筑物變形；

f）管線變形；

g）地表變形；

h）立柱樁變形；

i）軌道交通變形；

j）地下水；

圍護(hù)變形風(fēng)險(xiǎn)判別標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)包括以下內(nèi)容：

a）圍護(hù)最大位移值；

b）圍護(hù)最大位移的位置；

c）圍護(hù)踢腳比；

d）圍護(hù)位移變化值正負(fù)對(duì)稱情況；

e）圍護(hù)最大位移速率；

f）圍護(hù)最大位移深度下移深度；

g）圍護(hù)最下道支撐以上位移收斂情況；

h）圍護(hù)最大位移震蕩情況；

i）圍護(hù)在墊層澆筑后位移收斂情況。

圍護(hù)-地表變形風(fēng)險(xiǎn)判別標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)包括以下內(nèi)容：

a）沉降槽與變形槽體積差異；

b）最大地表沉降與最大圍護(hù)位移對(duì)比情況；

c）沉降與位移匹配情況。

圍護(hù)-支撐變形風(fēng)險(xiǎn)判別標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)包括以下內(nèi)容：

a）支撐軸力變化與支撐壓縮量匹配情況；

b）最下道支撐軸力和最大位移持續(xù)上升情況。

支撐變形風(fēng)險(xiǎn)判別標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)包括以下內(nèi)容：

a）實(shí)際軸力與設(shè)計(jì)軸力對(duì)比情況；

b）最大軸力超過(guò)設(shè)計(jì)允許值情況；

c）非最下道支撐軸力增長(zhǎng)情況；

d）鋼支撐壓縮量；

e）支撐軸力與靜水壓力對(duì)比情況；

f）墊層澆筑前最下道支撐軸力減小情況；

g）鋼支撐軸力偏小情況；

h）鋼支撐軸力減少的比值；

i）上部支撐軸力持續(xù)上升情況。

建筑物變形風(fēng)險(xiǎn)判別標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)包括以下內(nèi)容：

a）建筑沉降單次變量超過(guò)規(guī)程要求；

5

b）建筑沉降累計(jì)值值超過(guò)規(guī)程要求；

c）建筑差異沉降率超過(guò)規(guī)程要求；

d）建筑傾斜率超過(guò)規(guī)程要求。

管線變形風(fēng)險(xiǎn)判別標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)包括以下內(nèi)容：

a）管線沉降日變化值；

b）管線沉降累計(jì)最大值；

c）管線沉降斜率。

地表變形風(fēng)險(xiǎn)判別標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)包括以下內(nèi)容：

a）地表日變化量；

b）地表持續(xù)較大沉降；

c）墊層澆筑后，對(duì)應(yīng)沉降測(cè)斷面點(diǎn)收斂情況；

d）同一橫斷面多測(cè)點(diǎn)地表沉降情況；

e）地表沉降最大值。

立柱樁變形風(fēng)險(xiǎn)判別標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)包括以下內(nèi)容：

a）立柱樁隆起超過(guò)混凝土梁撓度允許值；

b）立柱樁隆起量與開挖深度關(guān)系；

c）立柱樁持續(xù)隆起；

d）立柱樁隆起累計(jì)值