BIM深基坑安全监测信息系统

1、BIM深基坑安全监测信息系统随着城市地下空间开发规模扩大，高层建筑及地铁、高铁迅速发展，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。深基坑开挖深度超超过5米米（含55米）或或地下室室三层以以上（含含三层），或或深度虽虽未超过过5米，但但地质条条件和周周围环境境及地下下管线特特别复杂杂的工程程。属于临时性性工程的的基坑具具有周边边环境及及地质条条件复杂杂、不确确定因素素多、技技术工艺艺繁杂、施施工条件件差、风风险高等等特点，具具有较强强的时空空效应，“信信息孤岛岛”现象象严重，迫迫切需要要利用BBIM技

2、技术解决决传统监监测的诸诸多弊端端。地铁及地下下停车场场是城市市地下空空间的重重要利用用形式基于BIMM的深基基坑安全全监测信信息化管管理优势势研究基于BBIM技技术的深深基坑监监测三维维可视化化及监测测信息快快速预报报警功能能，通过过创建基基坑及支支护结构构模型、周周边环境境及地质质模型和和各监测测项目的的测点模模型，能能够让监监测数据据驱动模模型进行行监测结结论的可可视化展展现，直直观而准准确地抓抓住基坑坑工程变变形风险险点，让让各参与与方基于于风险管管理方案案线上处处置、线线下巡查查，从而而节省大大量分析析报表的的时间。基于BIMM技术的的深基坑坑动态监监测和预预报警管管控优势势：BIM

3、+基基坑监测测，通过过实时采采集数据据，实现现监测数数据驱动动BIMM模型，直直观表现现安全风风险状态态快速定位基基坑围护护结构及及周边环环境危险险点，根根据变形形趋势及及现场巡巡查状况况快速预预报警处处置辅助施工开开挖作业业管理，各各参与方方能结合合支护结结构的历历史变形形预判变变形趋势势，加强强对危险险点加密密监测重重点关注注，便于于管理人人员作出出科学合合理的决决策根据其他监监测项目目的监测测数据辅辅助辨识识影响基基坑安全全的影响响因素日本美秀博博物馆地地下隧道道基于BIMM的深基基坑安全全监测信信息系统统深基坑安全全监测具具有项目目多、频频率高、数数据量大大等特点点。运用用BIMM、互

4、联联网、大大数据等等信息技技术，搭搭建深基基坑风险险BIMM管理平平台，实实现对新新建基坑坑及周边边环境的的各监测测数据实实时采集集、传输输、处理理、分析析，进行行基坑开开挖变形形历程和和时程位位移曲线线三维空空间分析析，结合合预报警警阈值实实时快速速发布风风险预报报警信息息，方便便各级管管理和技技术人员员快速、有有效地判判断深基基坑及周周边环境境安全状状态。美国芝加哥哥深隧基坑围护结结构及测测点BIIM模型型参数化化创建BIM模型型是基坑坑开挖、项项目监测测、安全全状态跟跟踪及周周边环境境监控的的集中展展示平台台，为实实现深基基坑安全全状态可可视化要要求，在在创建基基坑BIIM模型型过程中中

5、，将基基坑围护护结构及及测点拆拆分为基基本零件件，形成成基坑监监测工程程BIMM子模型型库。基坑围护结结构及测测点模型型根据设计图图调用模模型库中中相应模模型，利利用参数数化设计计，自动动拼接组组合成完完整的基基坑BIIM模型型，并按按照施工工方和第第三方的的监测方方案完成成各测点点的编码码，并赋赋予至测测点BIIM模型型属性中中，实现现测点BBIM模模型的快快速定位位需求。基于BIMM的数据据组织与与管理根据数据类类型和用用途，划划分为结结构信息息数据库库、工程程信息数数据库、监监测项目目数据库库、预警警事件数数据库、人人员数据据库等55类数据据库。数数据库以以BIMM模型为为核心，通通过数

6、据据转换接接口适配配及数据据融合技技术，实实现与BBIM模模型无缝缝集成；通过BBIM模模型的可可视化界界面，方方便用户户访问与与基坑施施工及监监测过程程中的信信息记录录，对超超过预报报警阈值值的监测测数据，实实现空间间和时间间维度上上的标记记和跟踪踪。数据库结构构关系系统架构设设计下图是基于于BIMM技术的的深基坑坑安全监监测信息息系统结结构。系统架构数据层：包包括工程程信息、周周边环境境信息、监监测项目目信息、测测点编码码信息、测测点属性性信息、预预警参数数及人员员信息，通通过异构构数据融融合机制制，将信信息集成成到BIIM模型型及中心心数据库库中，按按一定方方式读取取、使用用、修改改和存

7、储储。模型层：通通过轻量量化软件件，针对对不同的的监测项项目，对对数据层层的数据据进行组组织，形形成不同同特性的的BIMM模型，提提供不同同用户视视角下的的可视化化呈现。服务层：系系统各BBIM模模型的集集成管理理，包括括基坑及及周边环环境监测测、预报报警事件件处置与与跟踪、监监测成果果发布等等服务，通通过互联联网技术术支持基基于BIIM模型型获取相相应的模模型数据据，实现现数据共共享与应应用。应用层：对对数据层层信息进进行计算算处理和和分析，实实现对深深基坑的的动态监监测及预预报警管管控，作作出精确确合理决决策。系统功能设设计系统包括数数据中心心、数据据分析、报报警管控控、统计计信息、工工程

8、信息息与系统统管理等等功能。系统功能结结构数据中心：基于互互联网、物物联网和和自动采采集技术术，实现现深基坑坑施工动动态数据据实时采采集、处处理与传传输；自自动发布布数据汇汇总表、分分项报表表（日报报、周报报、月报报）、测测点曲线线的3层层监测成成果，方方便用户户了解工工程的项项目信息息、监测测报警、监监测数据据、监测测曲线、现现场工况况、工程程定位等等信息。数据分析：将基坑坑围护结结构监测测成果植植入BIIM三维维轻量化化模型中中，结合合基坑施施工工况况进行基基坑开挖挖变形历历程三维维可视化化展示，包包括时程程位移曲曲线分析析、深度度位移曲曲线分析析及两方方监测数数据对比比分析。报警管控：根

9、据报报警规则则，自动动生成发发布黄、橙橙、红33级预报报警事件件，包括括监测报报警、巡巡视报警警、综合合报警、频频率报警警，做到到“提醒醒处置置控制制消除除”报警警事件闭闭环管理理；根据据测量规规范，对对每种监监测项目目是否及及时上传传数据定定时提醒醒与统计计，保证证数据的的时效性性。统计信息：统计施施工方与与第三方方红、橙橙、黄33级报警警事件，监监测断面面、测点点数量与与基本信信息、人人员信息息及各线线路、标标段、工工点、监监测类型型的数据据上传量量。工程信息：维护深深基坑工工程基础础信息，包包括监测测类型、监监测断面面、测点点、预报报警阈值值、参与与报警处处置人员员、测点点状态修修正、B

10、BIM模模型及供供操作人人员使用用的手册册。系统管理：实现系系统中组组织机构构、人员员角色、功功能菜单单等管理理，基础础数据维维护及系系统运行行环境的的配置。日本名古屋屋市“荣荣”地下下商业街街应用实现基于BIMM技术的的深基坑坑安全监监测信息息系统以以深基坑坑为应用用对象，将将基坑围围护结构构和周边边环境的的监测成成果植入入系统中中，并与与深基坑坑施工工工况相结结合， 展示各各监测控控制点随随基坑开开挖变形形历程情情况、基基坑深度度与变形形等相关关指标的的全方位位耦合；通过计计算机互互联网实实现深基基坑安全全监测数数据分布布式管理理，极大大地方便便各级管管理和技技术人员员对监测测数据的的管理与与分析，快快速、有有效、准准确判断断深基坑坑安全状状态，指指导深基基坑工程程后续施施工。监测范围包包括地表表沉降、地地下水位位、桩顶顶水平位位移、桩桩顶竖向向位移、钢钢支撑轴轴力、混混凝土支支撑轴力力、桩体体深层水水平位移移、工作作井净空空收敛等等。钢支撑监测测数据曲曲线分析析桩体深层水水平位移移曲线分分析基于BIMM技术的的深基坑坑安全