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BIM技术在深基坑监测中的应用与研究

作者：李艳芳 张冬梅 张丽花 来源：《科学与技术》2018年第20期

摘要：BIM技术是一种建筑信息模型，基础是三维数字技术，集合了各种信息的工程数据模型，BIM技术可以通过对工程集成管理环境的管理，降低工程风险，提高工程的建筑效率。BIM技术是现在建筑行业新兴起的一种信息技术，因为这种技术具有可视化、协调性等各种优点，因此被广泛运用。BIM技术可以在深基坑检测过程中快速找到危险区域，并让人们直观了解深基坑的变化程度。本文主要从BIM技术在深基坑检测中的应用进行分析探索，为推广提供参考。

关键词：BIM；深基坑；检测

随着经济的不断发展，城市化进程加快，人们对建筑的需求增大，许多高层建筑拔地而起，地下轨道交通也在不断修建，因此出现了各种深基坑工程，而且深基坑工程的难度不断加大，深度不断增加，在深基坑的施工中一旦受到客观因素等影响，极易发生事故，导致安全隐患的出现，造成人员的生命安全以及财产损失。对深基坑进行检测已经受到了广泛重视。BIM技术因其独特的优点在深基坑监测上发挥了作用，受到推广。 一、BIM技术在深基坑中的应用概述 （一）BIM技术的深基坑监测原理

BIM技术实际上是一种建筑信息模型，通过建立三维模型对深基坑进行设计、建造的一种技术手段，建立应用数字信息进行，运用信息化技术，对建筑工程达到运营管理的一种新兴起的高科技技术，这种技术具有可视性、立体型的特点，适合在深基坑工程检测中进行应用，发现深基坑工程存在的风险以及技术发现存在的问题，进行纠正。传统在建筑工程中进行的视图多是二维视图，这种视图模式不够立体，不够直观，这种二维视图存在许多缺点，随着时代的发展，建筑行业发展的不断加快，这种方式已经无法适应现在的建筑工程。BIM技术采用了三维视图的方式，比传统的二维视图更加清晰、直观，并且全面的展示深基坑的状况，将建筑信息得到了完美的呈现。BIM技术在深基坑工程的应用中主要是将基坑的形状、结构以及周围对于深基坑产生影响的环境加上各种监测点的建立，使深基坑绘制成一个模型，在三维模型进行建立后将各种监测数据以及监测的指标变成信息输入到模型中，监测模型进行5D动画模拟，更加直观的将监测数据进行呈现，可以通过这个监测数据发现深基坑工程存在的细微差别，了解变形的程度，通过对建筑工程全面的了解，预测未来深基坑将出现的问题，针对这些问题提前制定应急方案，找出潜在问题，将施工中可能遇到的风险降至最低，将危险的节点找到准确消除，不留安全隐患，并且对不同的施工方案进行对比，找出最优方案，实现深基坑检测的最理性结果，保证建筑工程的顺利实施。

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（二）BIM技术的深基坑监测优势

BIM技术是一种新兴的技术，较传统技术而言有很大的创新与发展，在深基坑监测过程中呈现了较大的优势，主要有以下几点：1、BIM技术更加的直观清晰将工程建筑进行呈现，因为BIM技术具有可视化的功能，这种功能在将深基坑的信息进行输入到模型中之后，模型呈现了一种直观的展示，并且将深基坑工程的整体状况进行全面的呈现，深基坑工程一旦出现细微的变形都能够及时的发现问题，解决问题，将风险降到最低，并且可以用5D动画的形式将深基坑变形状况进行说明，可以节约很多时间，比传统技术更加准确判断情况。2、传统的技术需要将检测而来的数据绘制成纸质报表，管理人员通过纸质报表了解到深基坑工程的现状，这种方式呈现的数据不够精准，并且在记录数据的过程中容易出现差错，耗时、耗力，并且浪费人力、物力、财力，增加了深基坑监测的成本，降低了资源利用率，管理人员在深基坑的检测过程中不能及时发现问题，存在滞后性，因此，深基坑的检测容易埋藏安全隐患，BIM技术的应用有效降低了风险的发生，更加容易对于深基坑未来的建筑情况的预测，并且对于深基坑安全程度的预测更加精准，使深基坑安全施工顺利进行。帮助工程进行快速决策。3、深基坑支护结构中存在的危险准确的找出，管理人员可以根据深基坑的变形程度做出正确的决策，将问题在苗头中得到解决，并且制定应急方案，对深基坑未来做出预测。4、BIM技术运用信息化技术做到信息共享，将监测得来的数据参照其他工程的监测数据可以有效判断深基坑变形的原因，找到影响因素准确进行治理，从源头进行根治。 二、深基坑监测方案 （一）检测项目

深基坑检测项目位于沈阳市铁西区基坑面积为8800平方米，设置四层地下室，基坑的深度为20米，基坑距离水源地有100米，基坑的土质为砂质粉土，基坑四周用连续墙进行维护，用钢筋水泥进行支护工程。基坑的安全等级为1级，为了保证基坑监测项目的顺利进行，及时了解基坑的变形状况并且准确给予相应的调整措施，运用现代化信息方式进行基坑的监测工作，要给设计部门、施工部门提供准确无误的变形数据，变形数据做到科学化、规范化，同时竣工验收也需要提供相关的准确资料，因此采用BIM技术对深基坑进行检测。 （二）模型建立

根据设计单位提供的图纸以及结合现场测量得到的数据，将基坑形状，基坑支护结构以及周围影响基坑的因素进行记录，通过软件建立三维模型，具体的建模步骤主要有以下几点：1、利用软件中的场地建设建立地表模型，通过测量仪器对基坑周围的场地进行平面坐标的测量以及高度测量，数据存储格式为TXT格式后导入软件中结合图纸生成地表模型。2、利用软件中的建筑地坪创建出基坑的三维模型。3、在基坑模型中将基础构件导入模型中，将桩基础、土方、立柱桩等建立成文件，根据各构件之间存在的空间结构以及各构件之间的位置添加平面坐标以及其他的参数，形成了一个基坑的支护模型，模型中各个构件的位置可以通过改变轴网以及高程的调整进行改变。4、在基坑模型中安置监测点，在各个监测点上添加检测信

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息，检测信息也包括基础监测数据以及设置报警值，可以有效实行监管，将监测点与基坑模型相连，设置编码，模型的编号要与基坑实际的编号相一致。 （三）基坑监测及数据导入

在建立三维模型之后将数据导入到模型之中，三维模型通过对导入的监测数据的读取了解到基坑变形的程度监测数据导入后转化成三维坐标，变形监测点对应空间坐标，将空间坐标相连接变成曲线的变形监测孔，生成变形的数据值，将随机的一个时间点进行变形模型与初始模型的对照，检查是否存在误差，得到任意时间点的变形数值云图。

BIM技术运用到深基坑监测工程中，减少了管理人员对于纸质数据的研究，将变形结果得到更清晰的呈现，节约了时间，提供了一种高效的监测方法。 结语：

BIM技术是时代发展的产物，随着信息技术的不断发展，BIM技术也被广泛应用，深基坑检测实现信息化也是现在普遍追求的目标，随着越来越多难度大，深度增加的深基坑被要求建造，BIM技术被应用，同时BIM软件不断推陈出新，得到了极大的完善，更多工程的相关单位开始了解到BIM技术在工程应用上的作用，随着BIM技术的不断完善，在深基坑监测上的应用也将增多，一定会促进深基坑监测工作的开展。 參考文献

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（作者单位：云南全新世地质勘察有限公司）