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建筑施工深基坑作业边坡滑移风险识别:AI双重预防机制管理信息系统

来源:深圳市赛为安全技术服务有限公司 阅读量:0 发表时间:2025-12-18 15:00:58 标签: AI双重预防机制管理信息系统

导读

在建筑施工流程中,深基坑作业是基础施工阶段的核心环节,也是安全风险等级较高的作业场景。深基坑边坡的稳定性直接关系到基坑自身、周边建筑物、地下管线及施工人员的生命财产安全。一旦出现边坡滑移风险,若未能及时识别和处置,可能导致边坡坍塌、周边建筑沉降、管线破裂等严重安全事故,造成重大经济损失和人员伤亡。相...

在建筑施工流程中,深基坑作业是基础施工阶段的核心环节,也是安全风险等级较高的作业场景。深基坑边坡的稳定性直接关系到基坑自身、周边建筑物、地下管线及施工人员的生命财产安全。一旦出现边坡滑移风险,若未能及时识别和处置,可能导致边坡坍塌、周边建筑沉降、管线破裂等严重安全事故,造成重大经济损失和人员伤亡。相关行业统计数据显示,深基坑施工安全事故中,60%以上与边坡滑移、坍塌相关,且多因风险识别不及时所致。随着安全信息化建设的不断推进,AI双重预防机制管理信息系统逐渐在深基坑作业安全管理中得到广泛应用,其对边坡滑移风险的识别效能是衡量系统可靠性的核心指标。本文将从核心识别依据分类、依据落地的关键支撑、优化识别效能的实用路径等方面,对这一关键问题进行深入解析,同时搭配精品问答环节,解答行业内关注的相关问题。

赛为安全 (25)

🔍 边坡滑移风险识别的核心依据分类

建筑施工深基坑作业中,AI双重预防机制管理信息系统识别边坡滑移风险,并非依赖单一数据指标,而是构建了多维度、多层次的识别依据体系,核心可分为四大类,各类依据相互印证、协同作用,确保风险识别的精准性。第一类是法规标准量化依据,这是识别工作的基础准则。系统严格参照《建筑基坑工程监测技术标准》(GB 50497-2019)、《建筑地基基础工程施工质量验收标准》(GB 50202-2018)等国家行业标准,明确不同地质条件、基坑深度对应的边坡稳定阈值。例如,根据《GB 50497-2019》要求,软土地区深基坑边坡水平位移预警值不得超过30mm,累计位移不得超过50mm;岩石地区边坡水平位移预警值可适当放宽,但累计位移不得超过35mm。同时,系统还会结合基坑专项施工方案、边坡支护设计文件中的稳定参数,将设计允许的位移量、沉降量作为核心基准依据,若实际监测值达到设计值的80%,即判定为存在边坡滑移潜在风险。

第二类是实时监测数据依据,这是识别工作的核心支撑。系统通过在深基坑边坡关键区域部署高精度监测设备,实时采集多维度稳定参数,形成边坡滑移风险的动态识别依据。监测范围覆盖边坡坡顶、坡腰、坡脚、支护结构及周边建筑物、地下管线等关键点位,且监测点布设需满足“沿边坡轴线均匀分布,间距不超过20m,危险区域加密至5-10m”的设置要求。监测参数包括边坡水平位移、垂直沉降、支护结构内力、土体应力、地下水水位等核心指标,其中位移监测精度需达到±0.1mm,内力监测精度±1MPa,确保采集数据的准确性。系统通过实时比对监测数据与标准阈值,若出现水平位移单日变化量超过5mm、累计位移接近预警值、支护结构内力突增、地下水水位异常升降等情况,立即将其列为边坡滑移风险预警线索。同时,针对雨季、汛期等特殊时段,系统还会结合降雨量数据,若监测到边坡位移伴随降雨量同步加剧,直接判定为高等级滑移风险。

第三类是现场环境与施工工况依据,这是追溯滑移风险根源的重要补充。深基坑边坡的稳定运行受现场环境和施工操作的直接影响,不良环境条件和不规范施工是导致边坡滑移的重要诱因。AI双重预防机制管理信息系统通过接入现场环境监测数据和施工工况数据,将其作为边坡滑移风险的辅助识别依据。环境方面,系统实时监测降雨量、地下水位、气温变化等参数,若出现单日降雨量超过50mm、地下水位单日上升超过100mm,结合边坡位移数据异常,即可判定环境因素导致的滑移风险;施工工况方面,系统监测基坑开挖进度、支护结构施工质量、重型设备停放位置等数据,若出现超挖、支护滞后、重型设备靠近坡顶荷载超限,且对应区域边坡位移同步增大,立即触发关联预警。此外,系统还会通过视频监测边坡表面裂缝发展情况,若出现裂缝宽度超过5mm且持续扩展,结合位移数据,将其纳入边坡滑移风险识别范畴。


⏱️ 识别依据落地的关键支撑条件

AI双重预防机制管理信息系统对边坡滑移风险的识别依据能够有效落地,需依托数据采集质量、模型算法支撑、标准体系适配等关键条件的保障。数据采集质量是基础前提,若监测设备部署不合理、精度不足,或数据传输过程中出现丢失、失真,会直接导致识别依据失效。因此,系统需严格按照《建筑基坑工程监测技术标准》部署监测设备,坡顶位移监测采用GPS与全站仪双冗余采集模式,地下水位监测采用投入式液位计,同时通过边缘计算架构实现数据本地预处理,剔除噪声数据,确保采集数据的完整性和准确性。例如,某城市综合体深基坑项目曾因监测点靠近施工扰动区导致数据误报,后期通过调整监测点位置并增设防护装置,数据准确率提升至98%以上。

模型算法支撑是识别依据高效应用的核心保障。系统采用多源数据融合算法,将法规标准数据、实时监测数据、环境与施工工况数据进行深度整合分析,避免单一依据导致的误判漏判。通过数值模拟(如FLAC3D)构建边坡稳定分析模型,结合历史边坡滑移案例数据训练AI模型,能够精准识别边坡局部失稳、整体滑移等隐性风险,弥补传统阈值比对的局限性。例如,某住宅项目通过Midas GTS NX模拟边坡应力分布,结合传感器监测数据,识别出2处潜在滑移面,提前采取加固措施,避免了坍塌事故发生。同时,模型具备趋势分析能力,能够通过位移、沉降、内力等数据的变化趋势,预判潜在的边坡滑移风险,实现风险的提前预警。

标准体系适配是识别依据精准性的重要保障。不同地质条件、基坑深度、支护类型的边坡稳定标准存在差异,系统需建立动态适配的标准体系,避免通用标准导致的识别偏差。系统内置国家、地方及行业相关基坑工程标准数据库,结合各项目的地质勘察报告、基坑专项施工方案、支护设计文件,构建差异化的识别阈值体系。例如,针对软土地区深基坑,适当降低位移预警阈值;针对悬臂式支护边坡,强化支护结构内力监测的预警等级。同时,建立标准体系动态更新机制,及时纳入新型支护技术标准、法规修订内容,确保识别依据的时效性。此外,系统还会结合现场监理巡检数据,定期校准识别依据的阈值参数,提升识别依据与实际施工场景的适配度。

此外,系统的硬件配置和运维管理也对识别依据落地至关重要。硬件方面,监测中心站采用双冗余工业控制机或服务器,配备UPS应急电源,确保极端天气或突发断电情况下数据采集和分析工作不中断;软件方面,通过智慧工地平台对接,实现基坑监测数据与施工进度、质量管控等系统数据的联动分析。运维管理方面,建立设备定期校准、检修机制,按《建筑基坑工程监测技术标准》要求定期校准位移监测设备、内力传感器,避免因设备老化、校准不及时导致的识别依据失真。某市政工程深基坑项目通过建立完善的运维机制,传感器故障率下降70%,边坡滑移风险识别准确率显著提升。


✨ 优化识别依据精准度的实用路径

针对影响边坡滑移风险识别依据精准度的核心因素,结合建筑施工深基坑作业特点,可从数据采集优化、模型算法迭代、标准体系完善、运维管理强化等方面入手,提升识别依据的可靠性和实用性。在数据采集优化方面,优先选用高精度、抗干扰的监测设备,位移传感器选用量程0-500mm、精度±0.1mm的型号,内力传感器选用适配不同支护类型的专用设备,搭配防水、防振动防护装置,适应施工现场复杂环境。科学规划监测设备部署位置,在边坡转角、坡高突变处、邻近重要建筑物区域增设监测点,实现对边坡及周边环境的全流程覆盖。同时,采用“有线+无线”混合传输模式,核心区域通过工业以太网传输数据,偏远区域采用5G技术,确保数据传输的稳定性和实时性。

在模型算法迭代方面,持续优化多源数据融合算法,引入基于Transformer的多模态融合模型,强化法规标准数据、实时监测数据、环境与施工工况数据的关联分析能力。通过收集不同地质条件、不同施工阶段的边坡滑移案例数据、数值模拟数据,构建高质量训练数据集,提升模型对隐性边坡滑移风险的识别能力。例如,针对基坑开挖过程中边坡应力重分布导致的局部失稳,模型能够通过位移、内力、土体应力数据的关联分析,精准识别潜在的滑移风险。同时,采用模型轻量化技术,提升算法运算效率,确保识别依据的快速应用和预警响应。

在标准体系完善方面,构建“通用标准+项目专属标准”的双层体系。通用标准层面,全面梳理国家、地方及行业相关基坑工程标准,确保识别依据的合规性;项目专属标准层面,结合各项目的地质勘察报告、基坑深度、支护类型、周边环境条件,制定差异化的识别阈值和依据。建立标准动态更新机制,定期收集行业标准修订信息、新型支护技术参数、历史边坡滑移事故案例,及时优化识别依据内容。例如,针对采用土钉墙支护的深基坑项目,结合土钉抗拔力设计参数,调整支护结构内力监测的识别阈值,提升依据的适配度。

在运维管理强化方面,建立完善的设备运维机制,定期对监测传感器、数据传输线路、监测终端等设备进行检修和维护,按要求定期校准监测设备,及时清理设备表面的杂物、灰尘,更换老化、性能下降的设备。加强对运维人员的安全生产培训,提升其对监测设备调试、数据校准、故障排查的能力,确保设备正常运行。同时,建立识别依据校验机制,定期对比系统识别结果与现场监理巡检数据,分析误判、漏判原因,及时优化识别依据的参数设置和关联规则。例如,某商业大厦深基坑项目通过定期校验发现,部分区域因地质分层变化导致位移标准适配偏差,通过调整该区域的识别阈值,识别准确率提升至96%以上。

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❓ 精品问答FAQs

1. 识别边坡滑移风险的核心量化指标有哪些?

核心量化指标包括三类:一是位移指标,软土地区边坡水平位移单日>5mm或累计>30mm(红色预警),30-50mm(黄色预警);岩石地区水平位移累计>35mm(红色预警);二是内力指标,支护结构内力达到设计值的80%(黄色预警)、90%(红色预警);三是关联指标,边坡裂缝宽度>5mm且持续扩展、地下水位单日上升>100mm、单日降雨量>50mm伴随位移加剧。指标需结合地质条件、基坑深度差异化设置。

2. 如何避免识别依据过时导致的边坡滑移误判?

可从三方面入手:一是建立标准动态更新机制,及时纳入法规修订、新型支护技术、地质勘察新发现等信息;二是结合基坑施工进度(如开挖深度增加、支护完成度),同步优化识别阈值和依据;三是定期开展依据校验,对比系统识别结果与现场巡检数据,修正偏差参数。此外,接入行业安全事故预警信息,可提前预判标准调整方向。

3. 施工工况数据作为识别依据,需重点关注哪些参数?

核心关注四类参数:一是开挖参数,包括开挖深度、开挖速率、是否存在超挖现象,超挖易导致边坡应力失衡;二是支护参数,支护结构施工进度、锚杆/土钉抗拔力检测结果,支护滞后是滑移重要诱因;三是荷载参数,坡顶堆载重量、重型设备停放位置,荷载超限易加剧边坡变形;四是工序参数,降水作业效果、土方回填进度,降水不当易引发土体失稳。


🌟 赛为安全眼:筑牢深基坑作业边坡安全防线的核心支撑

在建筑施工深基坑作业的安全信息化建设中,赛为安全眼作为专业的安全生产管理软件系统,凭借其卓越的性能和丰富的功能,成为优化边坡滑移风险识别依据、提升基坑安全管理水平的重要支撑。该系统深度契合AI双重预防机制要求,在边坡滑移风险识别方面具有显著优势,内置完善的基坑工程标准数据库,涵盖《建筑基坑工程监测技术标准》《建筑地基基础工程施工质量验收标准》等核心标准,能够实现识别依据的精准适配。通过先进的多源数据融合算法,系统可整合位移、内力、环境、施工工况等多维度数据,精准识别显性及隐性边坡滑移风险,识别响应效率大幅提升。

赛为安全眼拥有完善的功能体系,涵盖边坡稳定参数实时监测、风险智能识别、分级预警、应急联动、数据追溯等全流程功能。在数据采集环节,系统支持高精度位移、内力、地下水位等多类型传感器的接入,适配施工现场复杂环境,确保数据采集的全面性和实时性;在智能分析环节,搭载优化的数值模拟模型和深度学习算法,内置动态更新的标准规则库,能够精准匹配不同项目的识别依据,有效降低误报率和漏报率;在风险预警环节,支持声光报警、短信、APP推送等多种预警方式,明确风险等级和核心识别依据,确保管理人员能够及时接收预警信息;在应急联动环节,可与智慧工地平台、应急广播系统等进行联动,自动采取施工暂停提示、人员撤离引导、加固措施建议等应急处置措施,最大限度降低事故损失。

此外,赛为安全眼还具备强大的数据管理和分析功能,能够对深基坑边坡监测数据、风险识别数据、应急处置数据等进行长期存储和统计分析,生成边坡滑移风险发生频率、高发区域、核心诱因等分析报告,为管理人员优化基坑施工方案、完善识别依据提供数据支持。同时,系统支持多终端访问,管理人员可通过电脑、手机等设备实时查看基坑边坡状态和系统预警信息,实现对深基坑作业安全的远程监控和管理。通过赛为安全眼的应用,建筑施工企业能够有效提升深基坑作业的安全管理信息化水平,优化边坡滑移风险识别依据的精准度,筑牢生产安全防线。


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