基于BIM技术的深基坑安全监测信息系统应用
基于BIM技术的深基坑工程施工运用分析
基于BIM技术的深基坑工程施工运用分析摘要：伴随工业、农业、科技水平以及第三产业的快速发展，我国经济水平快速提高，国内超高层建筑层出不穷，对深基坑工艺要求更加严格，如何将深基坑工程施工影响降至最小，实现全方位信息化监控，助力推进工程实施成为课题研究的大方向。
本文通过将BIM技术引入深基坑工程施工周期，从模型创建、应力分析、进度管控、安全监测多方面论述，深入剖析BIM技术在深基坑工程施工阶段产生的影响，进一步推进深基坑工程标准化、信息化施工，为其他同类型工程提供瑰宝施工经验。
关键词：BIM技术；超高层建筑；深基坑工程；施工工艺1 BIM技术研究背景1.1 国外研究BIM技术于上世纪90年代在欧美国家开展研究，它是基于三维立体技术，通过集成各项数据将实物通过信息化的模型展现出来，通过它可将工程中的各项参数、各项材料、施工进度以信息化模型或表单化的形式展现，实现了施工阶段全周期性管理。
为了推动该项技术研究，美国成立了众多BIM行业协会，通过研究证实该技术推动了工程项目进度，实现建设、运营、造价全方位管理，因此对该技术进行了大范围推广，在21世纪初期，BIM技术的应用率已达到71%。
图1 高层建筑BIM模型图1.2 国内研究BIM技术于21世纪早期引入国内，主要用于指导结构复杂的建筑工程施工，实现可视化施工模拟，降低工程返工率，但由于技术不成熟未能大范围推广。
2007年，我国将BIM技术列入建筑业创新重点研发课题，BIM技术在高校、科研院所、设计、咨询单位展开研究。
在2010年，我国发布了第一部BIM应用指南，从此BIM技术在基建工程中不断崭露头角，无论是设计还是施工均得到大范围推广应用。
通过将BIM技术与生产施工相结合，明显提升了施工效率以及施工质量，对工程进度以及成本把控发挥了重要作用。
2 深基坑施工常见问题及深基坑BIM技术研究意义2.1 深基坑施工常见问题深基坑工程常出现于城市市区中，其施工风险高、施工环境复杂、管线交叉较多、水文保护要求高，由于基坑开挖深度较大，对基坑支护施工是一个巨大挑战，若支护类型选用不当或施工不当，极可能出现边坡开裂、滑塌等安全事故，影响作业人员安全；若周边及地下水系丰富，不及时处理地下水极有可能造成地基承载力下降，基坑失稳等问题，因此深基坑无论是开挖还是支护，其综合施工难度较大，施工风险较高。
基于BIM技术的深基坑安全监测信息系统应用
基于BIM技术的深基坑安全监测信息系统应用摘要：随着城市地下空间开发规模的扩大，高层建筑及地铁、高铁的迅速发展，深基坑工程越来越多。
在人口较密集的城区，为保证基坑施工过程中的支护结构及其对周边构筑物的安全，深基坑开挖与支护的实时监测分析显得尤为重要。
属于临时性工程的基坑具有周边环境及地质条件复杂、不确定因素多、技术工艺繁杂、施工条件差、风险高等特点，具有较强的时空效应，“信息孤岛”现象严重，迫切需要利用BIM技术解决传统监测的诸多弊端，探索基于BIM的系统性、全面性和科学性的管理手段。
关键词：BIM技术；深基坑；安全监测；信息系统应用一、基于BIM技术的深基坑监测简述1、基于BIM技术的深基坑监测原理BIM是通过建立并应用数字信息三维模型来设计、建造和运营管理建筑项目的一种新兴技术，它使传统二维绘图的方式转变成三维绘图模式，能更加直观、全面地展示出建筑信息。
BIM技术应用于深基坑监测中是通过将基坑的形状、支护结构、周围的环境和各类监测点建立三维模型，再将实时监测的数据导入到模型中，并通过检测模型的5D动画模拟（三维模型＋时间轴＋变形色谱云图），就可以直观地展示出基坑变形的细微程度，从而分析和预测重要节点部位和潜在的问题，排除施工过程中的风险，消除危险节点，进行不同施工方案的比较分析。
2、基于BIM技术的基坑监测的优势（1）BIM技术具有可视化功能，可以将基坑支护结构的变形情况直观形象地体现出来，基坑的变形趋势可用动画的方式来准确判断；（2）管理人员不需再查阅纸质报表，就可容易的了解基坑的安全情况和未来的变形趋势，有助于工程决策；（3）基坑支护结构的危险点能准确快速地确定，同时根据变形趋势以及现场状况，及时制定应急预案；（4）利用BIM技术的信息共享功能，监测人员根据监测信息，再参照水位、道路塌陷、管道变形、周围建筑沉降等其他监测数据，就可分析出基坑变形的主要原因以及影响因素。
3、BIM技术深基坑监测技术路线BIM技术应用于深基坑的监测技术路线如图1所示。
BIM技术在深基坑监测中的应用研究
BIM技术在深基坑监测中的应用研究发布时间：2022-12-04T01:20:26.192Z 来源：《建筑实践》2022年15期8月41卷作者：秦浩伦吴泽锋[导读] 作为重要的工程应用技术，特别是在建设行业，BIM技术在国内和海外广泛使用。
秦浩伦吴泽锋 32100219921004**** 32058419960212****摘要:作为重要的工程应用技术，特别是在建设行业，BIM技术在国内和海外广泛使用。
近年来，土建行业朝气蓬勃，对推动当前的市场经济发挥了关键作用。
因此，建筑规模和建筑条件也在变化，工程验收标准的严格性也在增加。
进而，在进行土木工程项目时，需要做好深基坑监测工作。
所以，在当前的土建施工深基坑监测中，BIM技术起着重要的作用。
本文为了进一步促进BIM技术在土建行业深基坑监测的应用，对BIM技术进行了简要分析，介绍了其价值和影响，有助于土建产业深基坑监测恰当地实施BIM应用的有效管理。
关键词：BIM技术；深基坑监测；应用研究引言大直径盾构隧道逐渐成为城市主要建筑形态。
由于深基坑工程技术复杂多变，为避免深基坑出现塌方等问题危害人民生命财产安全，需要采取目标质量保证措施。
BIM技术在可视化，数字模型和其他方面的优点可以很好地应用于深基坑项目的建设建模，有效地开展项目建设管理，实现施工阶段工艺流程的改善，确保工程现场的安全性。
一、什么是BIM技术BIM，全名Building Information Modeling，也就是建筑信息模型。
它是一种基于建设项目数据，建立相应数学模型的技术策略。
该技术可以有效地模拟建筑信息，使工作人员可以真正掌握建筑工程的有效数据。
BIM技术主要设计在特定应用程序的资源、行动和交付等方面使用。
在实际应用中，为了达到改善项目管理的目的，工作人员通过模拟项目的设计、施工、运用，也就是BIM技术，并根据其结果优化适当的参数，可以调整大楼项目的构建过程。
BIM技术可以最大程度地模拟实际施工中难以运用的施工操作过程。
基于BIM技术的基坑监测应用研究_覃淼平
覃淼平Ji yu BIM ji shu deji keng jian ce ying yong yan jiu基于BIM技术的基坑监测应用研究现在我国的工程建设发展速度在不断加快，城市深部地下空间开发的进程也在全面推进，我国的深基坑工程发展无论是在理论研究方面还是在工程经验方面都遇到了各种新的挑战。
基坑监测作为基坑工程的重要内容之一，在基坑施工过程中可以全面并且系统地检测基坑支护结构以及周围环境，对工程的情况有更加全面的了解，为施工的顺利安全进行打下良好基础。
一、关于BIM技术的功能分析在基坑监测工作中运用BIM技术是非常有益的事情，也是很值得推广的。
因为该技术在基坑监测中的应用可以不断提升工程施工的可视化程度，帮助操作人员对整个过程有更加直观的把握，工程效率可以得到全面提高，也会促使工程的管理工作比之前更为精细，现场返工的几率就会不断减小，我们的成本自然会得到节约。
此外，BIM技术还有许多其他的功能，比如，场景漫游、实时监控、空间量测、分析报警、历史数据查询等等，下面我们一一介绍。
第一，场景漫游。
自定义路径同时还以飞行的第一人称视角在整个三维场景中进行漫游浏览，这样就可以对整个工程有直观且系统性的把握，空间的位置情况也可以全面掌握。
第二，施工模拟。
以多平台协作的方式，模拟基坑结构变形、周边地面沉降情况、周边建筑物的沉降倾斜等检测数据并且还可以进行应用仿真。
第三，实时监控。
按照工作的实际需要，可以对地面、地下作业面的相关情况进行实时查看。
第四，空间量测。
可以提供面积、长度、空间长度等数据，获取坐标和输出标高，并且按照具体的需要提供地面沉降量的统计等功能。
第五，分析报警。
对监测的变形数据进行全面分析，如果工作人员所监测的数据可以达到某一警戒值，就可以在第一时间发出相关警报。
第六，历史数据的查询。
将结构变形、管线变形、周边地面沉降形态以及周边重要建筑物的沉降倾斜等监测数据沿着时间轴全面展现出来，这时人们就可以非常便捷地查看任意时间和地点的信息数据。
深基坑工程中的BIM技术应用
深基坑工程中的BIM技术应用深基坑工程是一项复杂而困难的工程，涉及到大规模土方开挖、支护结构设计与施工、地下水处理等诸多问题。
在传统的深基坑工程中，由于信息传递的障碍和协调的不足，往往会导致施工过程中的问题无法及时发现和解决，给工程进展带来很大的风险。
而随着信息技术的飞速发展，建筑信息模型（BIM）技术在深基坑工程中的应用正在不断推广和发展。
BIM技术通过将建筑物的三维模型与相关工程数据集成在一起，实现了信息的共享和协调。
在深基坑工程中，BIM技术的应用可以帮助工程师们更好地进行设计、施工和管理，提高工程的效率和质量。
首先，BIM技术可以在深基坑工程的设计阶段提供有力的支持。
传统的深基坑结构设计过程需要依靠二维图纸和纸质文件，存在信息传递不准确和不完整的问题。
而采用BIM技术，可以通过三维模型的形式直观地呈现基坑结构设计方案，并提供自动化的冲突检测以及施工路径分析等功能，从而减少设计错误和施工变更的风险。
其次，BIM技术在深基坑工程的施工过程中起到了至关重要的作用。
传统的深基坑施工中，存在着施工方案不一致、施工与设计之间的信息断层等问题。
而通过BIM技术，可以将设计模型与施工方案相结合，实现施工路径的优化和施工进度的控制。
另外，基于BIM技术的施工模拟可以提前预测施工过程中可能遇到的问题，并提供解决方案，以减少施工期间的风险和纠纷。
此外，BIM技术还可以在深基坑工程的管理和运营阶段发挥重要作用。
通过BIM技术，可以对基坑结构与设备进行智能化管理，实现工程信息的实时更新和传递，提高工程的维护和管理效率。
另外，基于BIM技术的数据分析和预测模型可以帮助工程师们更好地了解基坑结构的性能和使用状况，为未来的维护和修复提供科学依据。
综上所述，BIM技术在深基坑工程中的应用具有重要意义。
它可以提高设计精度和施工效率，减少工程风险和成本，提高工程管理的效果。
鉴于BIM技术的不断发展和更新，我们有理由相信，在不久的将来，BIM技术将在深基坑工程中发挥越来越大的作用，为深基坑工程的发展带来革命性的变化。
BIM技术在深基坑监测中的应用研究
BIM技术在深基坑监测中的应用研究摘要：随着科学技术的发展，我国的BIM技术有了很大进展，并在深基坑监测中得到了广泛的应用。
BIM技术是当下工程实现精细化管理的关键技术手段，尤其是在大型且具有一定危险性的工程当中应用效果十分明显。
本文首先分析了基于BIM技术的深基坑监测原理，其次探讨了BIM技术在深基坑工程中的应用，以供参考。
关键词：BIM技术；深基坑监测；应用引言大直径盾构隧道会逐步成为城市主要建筑形式，深基坑工程技术较为复杂、多变，需要采取有针对性的质量保障措施，避免深基坑的坍塌等问题造成的损坏。
BIM技术可视化、模拟性等方面的优点，使之能够很好的应用到深基坑工程的施工模拟中，在施工阶段能够实现工艺流程的优化，保证施工现场的安全。
1BIM技术概述BIM技术是将三维数字技术作为基础而实现数字化模型构建的一种技术形式。
在这个数字化三维模型中，所有的工程信息都将会被纳入进来。
而通过这个模型的构建与应用，可以为工程项目的具体设计、施工和管理等提供科学的指导。
在整个的建筑工程生命周期内，都可以借助于BIM模型来进行可视化的施工管理，以此来实现整体工程项目管理全面性、系统性与直观性的显著提升。
相比较其他形式的建筑工程技术而言，BIM技术最为突出的特征表现在其信息的集成化、工作的协同性以及工作的关联性等方面。
首先是信息的集成化。
在BIM技术的具体应用过程中，其构建出的数字化三维模型数据库和普通的二维平面设计图纸具有本质区别。
通过这个数字化的三维模型，可将建筑工程中的各个节点更加直观地表现出来，比如荷载情况、空间关系以及相应构件的连接形式等，这样便可让建筑工程的管理效率及其精准性得以显著提升。
其次是工作的协同性。
借助于BIM技术，可以实现一个高效的信息化沟通平台构建，通过这个信息化平台，建设单位、设计单位、监理单位以及施工单位之间可实现高效的沟通。
这样不仅可实现整体建筑工程管理效率和管理质量的显著提升，同时也可以使其管理成本得到良好控制。
BIM技术在基坑监测中的应用研究
BIM技术在基坑监测中的应用研究摘要：基坑工程在城市建设中具有重要的地位和作用，其施工过程中需要进行严密的监测和控制。
本文将介绍BIM技术在深基坑监测中的应用，以及相应的技术路线。
深基坑的监测一直是工程建设中的重要环节。
传统的监测方法存在着效率低、数据不准确等问题。
而基于BIM技术的基坑监测则可以有效地解决这些问题。
通过对仪器监测项目和巡视检查项目的详细规划和实施，可以更好地保障基坑工程的安全和稳定性。
借助BIM技术，可以提高监测和检查工作的效率和准确性，为基坑工程的顺利进行提供有力的支持。
关键词：BIM技术；基坑监测；应用研究引言基于BIM技术的深基坑监测原理的优势主要体现在以下几个方面：数据准确性高：BIM技术可以提供高精度的数据，保证监测结果的准确性。
实时监测：基于BIM技术的深基坑监测可以实时采集数据，并及时反馈给相关人员，以便及时处理问题。
数据分析方便：BIM软件可以对监测数据进行自动化分析，提供更全面的监测结果。
可视化展示：BIM技术可以将监测结果以可视化的形式展示，便于工程师和决策者进行分析和判断。
基于BIM技术的深基坑监测原理的应用前景广阔，可以提高深基坑施工的效率和安全性，减少监测成本和人力投入。
同时，该技术也可以应用于其他领域的工程监测中，具有很大的推广价值。
一、基于BIM技术的深基坑监测简述深基坑监测是建筑工程中非常重要的环节，通过对深基坑的监测可以确保施工的安全性和可行性。
传统的深基坑监测方法存在一些问题，例如监测难度大、数据处理复杂等。
因此，基于BIM技术的深基坑监测被引入以解决这些问题。
基于BIM技术的深基坑监测原理主要包括以下几个方面：建立基坑模型：通过使用BIM软件，将待监测的基坑进行建模，包括地面、支护结构、土层等要素。
添加监测设备：在基坑模型中添加各种监测设备，如位移传感器、应变计等。
设置监测参数：对每个监测设备设置监测参数，如监测点位置、监测频率等。
数据采集与处理：监测设备将实时数据采集并传输到BIM软件中，软件会对数据进行处理和分析。
深基坑工程施工中BIM技术的应用研究
深基坑工程施工中BIM技术的应用研究摘要：伴随着信息化智能化时代的全面来临，建筑信息模型（BIM）技术在建筑工程项目中得到广泛应用。
特别是在深基坑工程项目施工中，BIM平台基坑建模更是为深基坑施工提供了新的方向。
因此，文章重点就深基坑工程施工中BIM技术的应用展开分析。
关键词：深基坑；BIM技术；应用BIM 技术的出现和应用为我国建筑工程项目管理提供了一种新的解决方案，它可以将非常抽象和复杂的平面投影成可视化的三维视图，并采用模型作为数据信息的主要载体，同时提高不同专业实际工作的效率，更好地促进整个建筑行业的发展，BIM 技术的应用价值在于不断的发展和创新。
1深基坑工程的特点1.1具有较强的个性化在进行深基坑工程的建设时，有关工作人员要进行充分的实地勘察，对各区域的水文、地质等方面的具体条件有充分的认识，从而选取适当的支护方案。
由于各区域地形地貌的特殊性，使得土壤性质、水文状况存在很大的差别。
在进行建设前，也要对建设周围的道路、地下管网有一定的了解。
由于深基坑建设具有很大的个体差异。
因此，在进行深基坑建设时，不能简单照搬其它项目，应根据地方特色制定相应的规范。
1.2具有较强的时空和环境效应在工程建设中，随着土体的不断变化，土体的力学性质也随之变化，造成了工程整体的稳定状态呈现出一种动态性的变化，这种变化被称作“时空效应”。
根据实际情况，当基坑挖深增大时，地表变形量将增大。
在施工中要遵循先撑后挖的原则，降低时空效应所带来的不利影响，降低开挖作业对周围环境和土体所带来的问题。
1.3具有较大的风险和较多的事故若在基坑施工期间，土壤长期处于裸露状态，将增加施工安全隐患。
同时，在开挖和排水作业过程中，若操作不当，还会引起各种各样的重大事故。
另外，因为是一个临时性的项目，所以，当地下建筑完工后，工人们会立即开始拆除支撑。
为此，许多建筑企业在进行围护结构的设计时，往往选用质量差、造价低的建筑材料，从而造成了工程中经常发生的安全事故。
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基于BIM技术的深基坑安全监测信息系统应用
发表时间：2019-01-04T11:11:23.643Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第27期作者：吴中禹
[导读] 针对基坑监测成果反应水平及可视化效果仍需继续提高，预报警等级地展示还处于色彩表示阶段，基坑围护结构地变形展示还要进一步研究。
广东省地质物探工程勘察院广东省广州市 510800
摘要：随着城市地下空间开发规模的扩大，高层建筑及地铁、高铁的迅速发展，深基坑工程越来越多。
在人口较密集的城区，为保证基坑施工过程中的支护结构及其对周边构筑物的安全，深基坑开挖与支护的实时监测分析显得尤为重要。
属于临时性工程的基坑具有周边环境及地质条件复杂、不确定因素多、技术工艺繁杂、施工条件差、风险高等特点，具有较强的时空效应，“信息孤岛”现象严重，迫切需要利用BIM技术解决传统监测的诸多弊端，探索基于BIM的系统性、全面性和科学性的管理手段。
关键词：BIM技术；深基坑；安全监测；信息系统应用
一、基于BIM技术的深基坑监测简述
1、基于BIM技术的深基坑监测原理
BIM是通过建立并应用数字信息三维模型来设计、建造和运营管理建筑项目的一种新兴技术，它使传统二维绘图的方式转变成三维绘图模式，能更加直观、全面地展示出建筑信息。
BIM技术应用于深基坑监测中是通过将基坑的形状、支护结构、周围的环境和各类监测点建立三维模型，再将实时监测的数据导入到模型中，并通过检测模型的5D动画模拟（三维模型＋时间轴＋变形色谱云图），就可以直观地展示出基坑变形的细微程度，从而分析和预测重要节点部位和潜在的问题，排除施工过程中的风险，消除危险节点，进行不同施工方案的比较分析。
2、基于BIM技术的基坑监测的优势
（1）BIM技术具有可视化功能，可以将基坑支护结构的变形情况直观形象地体现出来，基坑的变形趋势可用动画的方式来准确判断；
（2）管理人员不需再查阅纸质报表，就可容易的了解基坑的安全情况和未来的变形趋势，有助于工程决策；
（3）基坑支护结构的危险点能准确快速地确定，同时根据变形趋势以及现场状况，及时制定应急预案；
（4）利用BIM技术的信息共享功能，监测人员根据监测信息，再参照水位、道路塌陷、管道变形、周围建筑沉降等其他监测数据，就可分析出基坑变形的主要原因以及影响因素。
3、BIM技术深基坑监测技术路线
BIM技术应用于深基坑的监测技术路线如图1所示。
图1基坑围护结构及测点模型
根据设计图调用模型库中相应模型，利用参数化设计，自动拼接组合成完整的基坑BIM模型，并按照施工方和第三方的监测方案完成各测点的编码，并赋予至测点BIM模型属性中，实现测点BIM模型的快速定位需求。
2、基于BIM的数据组织与管理
由于基坑施工过程及监测过程中涉及的数据来源多样、格式不一、形式复杂，因此根据数据类型和用途，划分为结构信息数据库、工程信息数据库、监测项目数据库、预警事件数据库、人员数据库等5类数据库。
数据库以BIM模型为核心，通过数据转换接口适配及数据融
合技术，实现与BIM模型无缝集成；通过BIM模型的可视化界面，方便用户访问与基坑施工及监测过程中的信息记录，对超过预报警阈值的监测数据，实现空间和时间维度上的标记和跟踪。
数据库结构关系见图2。
图3系统架构
（1）数据层：包括工程信息、周边环境信息、监测项目信息、测点编码信息、测点属性信息、预警参数及人员信息，通过异构数据融合机制，将信息集成到BIM模型及中心数据库中，按一定方式读取、使用、修改和存储。
（2）模型层：通过轻量化软件，针对不同的监测项目，对数据层的数据进行组织，形成不同特性的BIM模型，提供不同用户视角下的可视化呈现。
（3）服务层：系统各BIM模型的集成管理，包括基坑及周边环境监测、预报警事件处置与跟踪、监测成果发布等服务，通过互联网技术支持基于BIM模型获取相应的模型数据，实现数据共享与应用。
（4）应用层：对数据层信息进行计算处理和分析，实现对深基坑的动态监测及预报警管控，便于作出精确合理的决策。
4、系统功能设计
系统包括数据中心、数据分析、报警管控、统计信息、工程信息与系统管理等功能（见图4）。
图4系统功能结构
（1）数据中心：基于互联网、物联网和自动采集技术，实现深基坑施工动态数据实时采集、处理与传输；自动发布数据汇总表、分项报表（日报、周报、月报）、测点曲线的3层监测成果，方便用户了解工程的项目信息、监测报警、监测数据、监测曲线、现场工况、工程定位等信息。
（2）数据分析：将基坑围护结构监测成果植入BIM三维轻量化模型中，结合基坑施工工况进行基坑开挖变形历程三维可视化展示，包括时程位移曲线分析、深度位移曲线分析及两方监测数据对比分析。
（3）报警管控：根据报警规则，自动生成发布黄、橙、红3级预报警事件，包括监测报警、巡视报警、综合报警、频率报警，做到“提醒—处置—控制—消除”报警事件闭环管理；根据测量规范，对每种监测项目是否及时上传数据定时提醒与统计，保证数据的时效性。
（4）统计信息：统计施工方与第三方红、橙、黄3级报警事件，监测断面、测点数量与基本信息、人员信息及各线路、标段、工点、监测类型的数据上传量。
（5）工程信息：维护深基坑工程基础信息，包括监测类型、监测断面、测点、预报警阈值、参与报警处置人员、测点状态修正、BIM 模型及供操作人员使用的手册。
（6）系统管理：实现系统中组织机构、人员角色、功能菜单等管理，基础数据维护及系统运行环境的配置。
结束语
基于BIM技术的深基坑安全监测信息系统在深基坑动态监测与预警管控中取得了良好的应用效果，实现了数据采集、传输、处理与分析一体化管理，将BIM模型、施工与监测信息、预报警处置机制、监测成果发布有机融合在一起，构建了深基坑监测管控可视化协同平台，大大提高监测人员责任心，有效指导基坑施工，对基坑工程施工过程中安全风险起到预防作用。
但是，针对基坑监测成果反应水平及可视化效果仍需继续提高，预报警等级地展示还处于色彩表示阶段，基坑围护结构地变形展示还要进一步研究。
参考文献
[1]沈东升，王万齐.我国铁路行业BIM实施路径的思考[J].铁路技术创新，2016（3）：8-12.
[2]吴振君，王浩，王水林，等．分布式基坑监测信息管理与预警系统的研制[J]．岩土力学，2008，29（9）：2503-2507，2514.。