CN105586995A - 基于bim的深基坑变形监测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于BIM的深基坑变形监测方法，将基坑的形状、围护结构、周边环境以及监测点通过BIM建立三维模型；在建立的三维模型中导入监测数据；三维模型通过读取导入的监测数据生成基坑变形模型：将监测数据转换成空间三维坐标，每一个变形监测点在模型中就是一个空间坐标点；将每一个监测点的空间坐标连起来形成监测孔的变形曲线；输出变形数值云图：将任意一个时间点的变形模型与初始模型叠合并进行误差检验，可以得到该时间点的变形数值云图；根据变形数值云图对基坑变形情况做出正常、异常或危险的判断性结论，本发明解决了以往在基坑围护结构变形监测过程中，不能直观表现其变形情况和变形趋势的缺点。
Description
技术领域
本发明涉及一种深基坑变形监测方法，尤其涉及一种基于BIM的深基坑变形监测方法。
背景技术
随着城市化进程的加快和建筑水平的提高，基坑工程在总体数量、开挖深度和使用领域方面得到了高速发展。目前虽然对软土深基坑的研究有了一定的进展，但对其变形及力学性质的的研究还不够完善，使计算模型及假定与工程实际情况存在较大偏差，导致基坑支护工程的变形估算不太准确，从而影响了工程的安全和成本。因此，在施工工程中对基坑围护结构和周边环境的监测就显得十分重要。特别是在基坑出现质量问题或支护结构不稳定时，基坑监测就成了决策者的耳目，时刻指引着基坑施工工作向着安全、稳定的方向发展。
目前基坑安全监测数据文件均以报表配合二维曲线、图形的方式表达变形趋势，当工程师查看变形情况时不能方便地整体查阅变形情况，对基坑支护结构的变形趋势难以准确判断。对于经验丰富、责任心强的工程师尚可及时发现基坑变形的异常情况，但对于新参与项目的工程师或非专业人员则不同，当不能正确判断时对基坑下一步的施工决策将产生影响，严重情况下可能产生安全隐患。
BIM技术(建筑信息模型)是数字技术在建筑工程中的直接应用，解决建筑工程在软件中的描述问题，使设计人员和工程技术人员能够对各种建筑信息做出正确的应对，并为协同工作提供坚实的基础。建筑信息模型同时又是一种应用于设计、建造、管理的数字化方法，这种方法支持建筑工程的集成管理环境，可以使建筑工程在其整个进程中显著提高效率和大量减少风险。
鉴于以上原因将BIM技术引入基坑工程监测工作，以解决以往在基坑围护结构变形监测过程中不能直观表现其变形情况和变形趋势的缺点。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种基于BIM的深基坑变形监测方法，该基于BIM的深基坑变形监测方法解决了以往在基坑围护结构变形监测过程中，不能直观表现其变形情况和变形趋势的缺点。
为了解决上述技术问题，本发明的基于BIM的深基坑变形监测方法，该方法包括以下步骤：
步骤一，将基坑的形状、围护结构、周边环境以及监测点通过BIM建立三维模型；
步骤二，在建立的三维模型中导入监测数据；
步骤三，三维模型通过读取导入的监测数据生成基坑变形模型：将监测数据转换成空间三维坐标，每一个变形监测点在模型中就是一个空间坐标点；
步骤四，将每一个监测点的空间坐标连起来形成监测孔的变形曲线；
步骤五，输出变形数值云图：将任意一个时间点的变形模型与初始模型叠合并进行误差检验，可以得到该时间点的变形数值云图；
步骤六，根据变形数值云图对基坑变形情况做出正常、异常或危险的判断性结论。
所述监测数据包括水平位移、竖向位移、支撑轴力、围护墙内力、土压力、地下水位、地下裂缝。
所述基坑变形的方向为变形曲线的法线方向。
采用这种基于BIM的深基坑变形监测方法，具有以下优点：
1)可以直观的表现基坑围护结构的变形情况，通过添加时间轴的4D变形动画可以准确判断基坑的变形趋势。
2)可以快速定位基坑围护结构的危险点，并根据变形趋势及现状及时作出应急预案。
3)辅助施工管理，非监测专业人员同样可以看懂基坑变形情况。
4)结合其他监测数据如水位变化、道路沉降、管线变形、周边建筑物变形等辅助工程师判断基坑变形的原因及主要影响因素。
5)结合已有的基坑围护结构的变形历史判断未来一段时间的变形趋势，对危险位置提前预警重点监测，有利于施工管理人员和业主方的工程决策。
具体实施方式
基于BIM的深基坑变形监测方法，该方法包括以下步骤：
步骤一，将基坑的形状、围护结构、周边环境以及监测点通过BIM建立三维模型；
步骤二，在建立的三维模型中导入监测数据；
步骤三，三维模型通过读取导入的监测数据生成基坑变形模型：将监测数据转换成空间三维坐标，每一个变形监测点在模型中就是一个空间坐标点；
步骤四，将每一个监测点的空间坐标连起来形成监测孔的变形曲线；
步骤五，输出变形数值云图：将任意一个时间点的变形模型与初始模型叠合并进行误差检验，可以得到该时间点的变形数值云图；
步骤六，根据变形数值云图对基坑变形情况做出正常、异常或危险的判断性结论。
所述监测数据包括水平位移、竖向位移、支撑轴力、围护墙内力、土压力、地下水位、地下裂缝。
所述基坑变形的方向为变形曲线的法线方向。
管理人员根据危险程度采取相应的应急措施，对达到或超过检测报警值的监测点做出分析和建议。
本申请中没有详细说明的技术特征为现有技术。上述实施例仅例示性说明本申请的原理及其功效，而非用于限制本申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本申请的权利要求所涵盖。
Claims (3)
1.一种基于BIM的深基坑变形监测方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
步骤一，将基坑的形状、围护结构、周边环境以及监测点通过BIM建立三维模型；
步骤二，在建立的三维模型中导入监测数据；
步骤三，三维模型通过读取导入的监测数据生成基坑变形模型：将监测数据转换成空间三维坐标，每一个变形监测点在模型中就是一个空间坐标点；
步骤四，将每一个监测点的空间坐标连起来形成监测孔的变形曲线；
步骤五，输出变形数值云图：将任意一个时间点的变形模型与初始模型叠合并进行误差检验，可以得到该时间点的变形数值云图；
步骤六，根据变形数值云图对基坑变形情况做出正常、异常或危险的判断性结论。
2.按照权利要求1所述的基于BIM的深基坑变形监测方法，其特征在于：所述监测数据包括水平位移、竖向位移、支撑轴力、围护墙内力、土压力、地下水位、地下裂缝。
3.按照权利要求1所述的基于BIM的深基坑变形监测方法，其特征在于：所述基坑变形的方向为变形曲线的法线方向。
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