基于BIM技术的深基坑可视化数据检测施工技术规范

1基于BIM技术的深基坑可视化数据检测施工技术规范本文件规定了深基坑可视化数据检施工技术规程的总则、一般规定、深基坑勘察、设计、施工、施工质量检验、场地整理、施工安全、竣工验收。本文件适用于软基处理填土预压施工。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。JGJ8-2016建筑变形测量规范JGJ311-2013建筑深基坑工程施工安全技术规范GB50497-2019建筑基坑工程监测技术标准JGJ120-2012建筑基坑支护技术规程GB5007-2011建筑地基基础设计规范JGJ79-2012建筑地基处理技术规范GB50202—2018建筑地基基础工程施工质量验收规范3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1深基坑DeepFoundationpit是指开挖深度超过5米（含5米）或地下室三层以上（含三层），或深度虽未超过5米，但地质条件和周围环境及地下管线特别复杂的工程。3.2BIM深基坑数据检测技术DataDetectionTechnologyofBIMDeepFoundationPIT在建筑深基坑施工及使用阶段，通过在基坑支护周围布置传感器，并通过IoT技术与BIM技术共同实现深基坑施工安全监测预警平台的管理，通过数据进行实时监测与反馈进行施工。4总则4.1应遵守国家建设工程的有关法律法规，建立健全质量保证体系，明确质量责任，加强质量管理。4.2应遵守国家安全生产的有关法律法规，建立健全安全生产管理体系，明确安全责任，制定安全技术措施，严格执行安全操作规程，保障施工人员的职业健康。4.3应遵守国家环境保护的有关法律法规，节约用地，少占农田，减少污染，保护环境。5一般规定5.1工程设计前，应对基坑区域地质情况进行勘察和调查，勘察和调查深度应满足施工图设计要求。5.2工程设计单位应根据勘察和调查结果进行施工图设计，必要时选择有代表性的场地进行工艺试验。25.3工程施工前应编制施工组织设计，制定施工质量控制和安全管理措施，报监理工程师批准后实施。5.4施工过程中，应做好质量控制、安全生产、文明施工和环境保护等工作。5.5工程资料编制应及时、真实、准确、齐全。6深基坑施工前检测6.1应调查既有基坑等级、技术标准、基坑现状、改造计划、附近建（构）筑物等资料。6.2确定监测基准点和安全检测点的埋设方法及保护措施，保证监测点的精准，建立监测时限及频次要求。6.3建立数据监测方案及异常情况处理措施。6.4检测单位进行安全监测数据与处理，检测单位编制及提交过程安全监测工作报告。7监测数据采集7.1检测7.1.1深基坑施工面积大，监测点众多，各测点位置与面积不尽相同，因此测点数量也略有差别。方便传感器的在BIM模型及其轻量化模型中进行识别、查找与过滤，为每一个监测点放置的传感器设置了ID，测点ID设置如表所示。监测点测点编号数量围护墙（桩）顶部水平位移~ZQS-0125围护墙（桩）顶部竖向位移~ZQC-0125深层水平位移~SCW-0125地下水位~GXW-0115周边建筑位移~JGC-01088周边道路沉降~DLC-010887.1.2在监测预警平台中，我们可以利用ID唯一性的特点，按照ID号查找相应构件，对监测点进行快速定位。7.2预警界值分级7.2.1一般规定7.2.1.1对于深基坑施工安全监测预警中的每个监测项目最后都通过三个定量评价指标进行确定：累计变化绝对值（mm）、相对基坑设计深度H控制值与变化速率（mm/d）。根据现场实际情况与施工文件本文从中选择累计变化绝对值（mm）与变化速率（mm/d）作为深基坑施工安全监测预警的警戒指标，通过这两项指标相互制约与控制实现深基坑施工安全的监测与预警。7.2.1.2对于监测预警体系，采取了分级监测预警策略，根据相应等级，结合相关规范及工程经验，考虑到基坑警戒值等硬性指标，有针对性地对基坑工程监测采取四级预警，以保证基坑围护结构的稳定和周边环境的安全。将最大允许值的30%作为基准值，最大允许值的70%与最大允许值之间称为预警范围。37.2.1.3预警范围内，我们将预警等级分为四个等级，分别为70%蓝色预警、80%黄色预警、90%橙色预警，当达到或超过允许值时则为红色预警。如果现场监测值在此范围内，应实施预警，根据当前预警等级，采取相应应急管理措施，避免监测数值超限，发生基坑失稳现象。7.2.1.4在分级设计中，我们采用五个风险层次，四级预警制度：设位移变化速率V，位移最大变化速率Vmax，位移值T，位移最大位移值Tmax。其中Tmax，Vmax根据规范中的警戒值确定，其他的监测项目可采用类似的方法处理。表2基坑预警规则表警戒级别预警方式基坑状态正常绿色“双控”指标均未达到警戒值的70%即：T˂0.7Tmax、V˂0.7Vmax基本正常蓝色预警“双控”指标均达到警戒值的70％～80％之间（含80%）即0.7Tmax≤T<0.8Tmax、0.7Vmax≤V<0.8Vmax低风险黄色预警“双控”指标均达到警戒值的80％～90％之间（含90%）即0.8Tmax≤T<0.9Tmax、0.8Vmax≤V<0.9Vmax中风险橙色预警“双控”指标均达到警戒值的90％～100％之间（含100%）即0.9Tmax≤T<Tmax、0.9Vmax≤V<1Vmax高风险红色预警速率出现急剧增长即T≥Tma和V≥Vmax7.2.2预警界值预警界值分级确定7.2.2.1根据相应的周边环境和基坑本体监测项目及其预警警戒值分级（根据《建筑基坑工程监测技术规范》和《建筑深基坑工程施工安全技术规范》）如表3。表3预警警戒值分级表预警等级预警等级监测项目正常基本正常（蓝色）低风险（黄色）中风险（橙色）高风险（红色）周边管线累计变化（mm）0速率（mm/d）0周边建筑累计变化（mm）0速率（mm/d）0周边道路累计变化（mm）0速率（mm/d）0桩顶水平位移累计变化（mm）04速率（mm/d）0桩顶竖向位移累计变化（mm）0速率（mm/d）0深层水平位移累计变化（mm）0速率（mm/d）0支撑轴力累计变化（mm）049%f56%f63%f70%f速率（mm/d）0地下水位累计变化（mm）0速率（mm/d）07.3传感器的选取和布设7.3.1传感器的选取对传统施工监测方法存在人工测量、纸质记录等不足，在施工中引入了信息化的监测采集方案。传感器在深基坑施工前或者伴随着施工过程埋置在构件底部或者内部，实感知构件的变化状态，对深基坑周边环境和基坑本体在施工过程中的受力和变形进行实时监测预警。图7.3.1-1-传感器选取7.3.2传感器的布设57.3.2.1传感器的布设位置、间距、监测频率、监测目的都应该根据现场情况与监测对象的监测要求综合考虑确定。文主要传感器监测项目的测点详情如表4所示表4传感器监测项目详情表监测项目测点布置测点间距监测频率桩顶水平、竖向位移结构上端部，基坑周边中部测点间隔15-20m，关键部位应加密项目2～3次/周墙体深层水平位移结构内部测点间距0.5m应测项目1次/天，选测项目2～3次/周支撑轴力支撑中部或端部每层支撑不少于12个开挖及回筑过程中2次/天地下水位深基坑周围测点间距20～50m，埋深6～8m施工及开挖期间每2天/次土体深层水平位移结构周边土体孔竖向间距0.5m开挖期间5天/次，施工期间2天/次道路沉降周边土体测点间距15~20m开挖期间1天/次周边建筑基础周边每栋4个2天/次周边管线沿管线放置测点间距15～25m2天/次8BIM模型的建模深度与标准8.1建模深度8.1.1因此在对模型深度等级划分时，将BIM模型深度划分为LOD100-LOD500五个不同级别，分别对应BIM从设计到运维的五个不同阶段的应用，分别对应建筑的五个不同阶段。8.1.2BIM模型构建深度等级选择需遵循“适度”原则，根据工程进度的不同阶段选择不同的模型深度，主要目的在于满足当阶段的BIM模型应用要求。8.1.3根据模型需求满足度，LOD300满足深基坑施工安全监测预警可视化的需求。8.2建模方法8.2.1选用Revit为本研究BIM模型的建模软件，模型创建流程如图所示。6图7.3.1-1-Revit建模流程8.2.2根据BIM模型可视化特性，以模型族的创建流程为依据，创建包含深基坑周边环境、深基坑本体和传感器监测点的三维可视化模型。8.3基坑本体施工安全的监测数据处理与分析8.3.1监测仪器设备安装埋设完成后，应及时取得各监测项目的初始值。8.3.2监测过程中及完成后，应及时准确地进行监测数据的处理分析与资料整编，并及时反馈。8.3.3监测资料整编包括各监测项目监测报表、预警报告、监测日报、阶段性监测报告和监测总结报8.3.4监测数据采集完成后应及时整理各监测项目的报表，监测数据出现异常时，应及时分析原因，必要时进行重测。监测报表宜包括以下内容：a)当时天气情况和施工工况；b)监测项目本次监测值、单次变化值、变化速率及累计变化值，必要时绘制的有关曲线图；c)监测数据正常或异常及报警情况描述。8.3.5监测预警报告内容包括预警时间、预警类别及等级、异常情况描述、原因初步分析和处置措施建议。8.3.6监测日报应包括当日天气及施工工况、各监测项目当日监测数据统计结果、巡视信息和预警建议信息等，监测日报宜采用附录B的样式。8.3.7阶段性监测报告应包括以下内容：a)工程概况及该阶段的施工