BIM技术在基坑监测中的应用

吴虹雨 袁油新

1 重庆科技学院 重庆 401331

2 重庆市建筑科学研究院 重庆 401331

正文：

1 项目概况

项目地块位于朝天门广场与解放碑之间，直面长江与嘉陵江交汇口，是重庆城市中心及CBD核心区域；地铁站、公交枢纽站、客运码头与游轮中心汇聚于此，预计2013年通车的两座跨江大桥还将贯穿连通重庆另外两个核心区域-江北区与南岸区。本项目基地总面积为91782㎡，地上总建筑面积约817000㎡，地下总建筑面积约270000㎡（四层地下室）。根据建筑方案，地下室共四层，地下室裙楼结构底板标高为180.85m。

2 基坑监测与BIM技术的重要性

2.1 基坑监测技术

基坑监测对于基坑工程施工来说是必不可少的环节，其指的是在地下工程施工及基坑开挖过程中，对基坑支护结构、岩土体周围环境和变位条件的改变，进行各种监测和分析工作，且将监测结果及时反馈，预测下一步施工将引起的稳定状态和变形的发展,根据预测判定施工对周围环境造成影响的程度，来指导设计与施工，实现所谓信息化施工[1]。

2.2 BIM的功能

在基坑监测中工程中结合运用BIM技术，可以提高工程施工的可视化程度，让操作人员更加直观地了解整个工程，提高工程效率，使工程管理更加精细，减少现场返工，节约成本。BIM 还有场景漫游、施工模拟、实时监控、空间量测、分析报警、历史数据查询等功能。

1） 场景漫游。自定义路径并以飞行的第一人称视角在三维场景中进行漫游浏览，系统、直观地看清整个工程，了解空间位置情况。

2） 施工模拟。通过多平台协作，模拟基坑结构变形、周边地面沉降情况、地下管线沉降、周边建筑物的沉降倾斜等监测数据并进行应用仿真。

3） 实时监控。根据实际需要，可以实时查看地面、地下作业面的相关情况[2]。

4） 空间量测。提供面积、长度、空间长度，获取坐标输出标高，并根据需要提供地面沉降量的统计等功能。

5） 分析报警。对监测的变形数据进行分析，当监测数据达到某一警戒值时，立即发出警报[3]。

6） 历史数据查询。将结构变形、管线变形、周边地面沉降形态、周边重要建筑物的沉降倾斜等监测数据沿时间轴展现出来，人们可以快速方便地查看任意时间、地点的信息数据。

3 实际应用

3.1 建立模型

将基坑监测点布置图纸导入Revit软件，利用场地模块、透明覆盖及体量功能建立基坑模型，再利用自建族功能做出支护构件。效果如下图1所示。

图1 基坑支护模型图

3.2 web平台

通过网页的自主研究，成功开发出一个内部专用的WEB数据共享平台，该平台设有项目中心、BIM智慧工地、进度管理、安全管理等功能。

传统形式下的基坑监测技术通常以人工抄录数据配合二维曲线或图像的形式来展现基坑支护结构变形趋势，变形情况不能整体直观的展现。由于以上原因，我们将BIM技术应用于基坑监测工程后，通过将基坑的四维模型（三维模型+时间轴）上传至WEB共享平台，再将现场实时监控画面链接进入WEB共享平台，以及通过自动化监测技术实时采集的监测数据上传至WEB平台。业主单位、监理单位、工程师及施工方均能第一时间通过WEB共享平台直接得到直观的基坑监测信息，从而大幅加强相关人员对基坑支护结构的现场情况作出有效判断的效率。

图2 WEB数据共享平台

4 应用BIM的优势

（1）可视化程度高。通过REVIT与三维地质模型可以直观形象的展示出基坑的地质情况及支护变形情况。不仅是在基坑监测过程中，甚至在设计阶段、全过程施工阶段及竣工验收等阶段，高可视化程度均可充分发挥作用。

（2）信息化程度高。通过三维模型可以随时调取任意地质及支护构件的全部信息，一旦出现监测预警，可以在更快时间得到现场信息，可以更为快速有效的做出判断及得出处理方案。

（3）提升组织协调性。通过WEB共享平台，建设全工程所有参与方均可第一时间获得第一手现场资料，避免了层层上报、多方沟通的麻烦，同时，也能有效遏制工程中出现的贪污腐败、欺上瞒下的行为。

5 结语

基坑监测是基坑的开挖中安全保证的必要措施，近年来随着我国城市化道路进程的不断深化，目前社会对于超高层或高层建筑物及地下公共交通的需求不断加大，从而对深基坑工程的深度、规模、质量以及安全要求也在不断提高，随之带来的便是基坑监测技术的不断优化与发展，而BIM技术凭借着它信息完备、信息关联、信息一致性、可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图等优势，已经得到了全球工程建设领域的一致认可，在建筑业中得到了广泛关注与应用。BIM技术在基坑监测中的应用研究将更加有效的增强基坑支护的安全性。