基坑支護工程的不可預見因素很多，風險性大，設(shè)計和施工應考慮的首要問題是確�；�坑支護本身及周邊環(huán)境的安全，因此需進行基坑監(jiān)測，通過施工監(jiān)測，及時回饋信息來指導施工和優(yōu)化、修改設(shè)計，四川工程檢測將BIM這項技術(shù)應用到某三層地下室辦公大樓的深基坑工程監(jiān)測中，創(chuàng)建基坑的三維模型，進行全過程的模擬分析與研究，做到信息化施工與管理。結(jié)構(gòu)安全檢測指出BIM技術(shù)的優(yōu)勢有多維可視化、工作協(xié)同化、施工模擬化、參數(shù)信息化等，可以實現(xiàn)在基坑監(jiān)測過程中準確快速地識別變形敏感點和危險點，直觀地展現(xiàn)基坑變形的細微程度，可有效預防深基坑工程的施工安全事故。

  1、深基坑工程概況及監(jiān)測方案

  1.1深基坑工程概況

  擬建南昌某辦公大樓設(shè)三層地下室，設(shè)計整平地面標高為35.300m，基坑坑底最深處標高為21.400m，開挖深度約為13.9m，基坑面積約為4312平方米�；�坑開挖深度范圍內(nèi)分布有素填土、強風化泥質(zhì)粉砂巖、中風化泥質(zhì)粉砂巖和中風化泥質(zhì)粉砂巖破碎帶，基底位于中風化泥質(zhì)粉砂巖中。基坑北側(cè)臨近道路和南側(cè)臨近鐵路線側(cè)安全等級為一級，重要性系數(shù)為1.1；基坑東，西側(cè)安全等級為二級，重要性系數(shù)為1.0。

  本項目支護體系：基坑采用旋挖樁作為圍護結(jié)構(gòu)，樁型為800@1100旋挖樁，排水方式采用明溝有組織排水。在樁頂設(shè)置1000x1100的頂圈梁和1000x1100的腰梁及兩道800x1000混凝土支撐以為支護樁提供側(cè)向支撐力。

  1.2深基坑監(jiān)測方案

  基坑支護工程是一個風險性工程，影響基坑工程安全的不確定因素很多，基坑開挖施工時，應通過監(jiān)測和現(xiàn)場觀察，獲得準確數(shù)據(jù)并及時分析處理，嚴密注視是否有險情發(fā)生及險情發(fā)展的動向。對可能發(fā)生的突發(fā)事件制定必要的應急措施。

  2、BIM技術(shù)在深基坑安全監(jiān)測中的應用

  2.1BIM技術(shù)在深基坑安全監(jiān)測中的應用概述

  建立BIM深基坑監(jiān)測BIM模型，在深基坑工程施工過程中，利用 BIM 技術(shù)的多維可視化、施工模擬、全參數(shù)化的優(yōu)勢，按照監(jiān)測方案中的監(jiān)測要求和監(jiān)測類型在模型中布置變形監(jiān)測點，并添加參數(shù)信息，將工程變形監(jiān)控數(shù)據(jù)與模型進行關(guān)聯(lián)，利用多維可視化BIM技術(shù)，來實現(xiàn)基坑模型的實時監(jiān)控，并根據(jù)監(jiān)測點的參數(shù)數(shù)值變化模擬實現(xiàn)基坑監(jiān)測的預警功能，從而實現(xiàn)對深基坑工程安全的智能監(jiān)控。

  2.2深基坑安全監(jiān)測BIM建模

  Autodesk Revit是目前使用最為廣泛的BIM建模軟件之一，本項目深基坑工程安全監(jiān)測模型選用Autodesk Revit來BIM建模。

  結(jié)合本項目深基坑工程安全監(jiān)測的實際要求，進行深基坑安全監(jiān)測BIM 建模，將深基坑的土方、護壁旋挖樁、立柱樁、頂圈梁、腰梁、格構(gòu)立柱、砼支撐、土釘墻等每個構(gòu)件設(shè)置成一個“族”，將族導入到項目文件中，并添加參數(shù)信息。根據(jù)深基坑設(shè)計施工圖紙中的平面尺寸信息、標高信息，創(chuàng)建深基坑支護的整體安全監(jiān)測模型(如圖-1)。

  圖-1 深基坑工程BIM安全監(jiān)測模型

  2.3BIM深基坑安全監(jiān)測模型的應用

  （1）深基坑工程施工模擬

  該深基坑工程的施工模擬順序為第一步：平整場地、定位放線、施工圍護旋挖樁、工程樁、立柱樁，第二步：進行坑內(nèi)降水并施工格構(gòu)柱，第三步：開挖基坑土方至第一道砼支撐后施工頂圈梁和砼支撐，第四步：待第一道砼支撐達到強度，開挖基坑土方至第二道砼支撐底，施工腰梁和第二道砼支撐，第五步：待第二道砼支撐達到強度后開挖基坑至坑底標高。依據(jù)初定的施工方案,編制施工計劃,利用數(shù)據(jù)源將施工計劃導入到時間線工具之中，在 Navisworks 軟件中添加巖土體及支護結(jié)構(gòu)的場景動畫并附著選擇集合及動畫,調(diào)試模擬，導出模擬文件[3]，通過深基坑工程施工模擬，進行碰撞檢查，預測危險源，提高深基坑工程施工的安全性。

  （2）深基坑工程施工安全監(jiān)測

  在深基坑工程施工過程中，利用 BIM 技術(shù)的多維可視化、施工模擬、全參數(shù)化的優(yōu)勢，通過在 Revit 軟件中建立的深基坑多維安全監(jiān)測模型，實現(xiàn)深基坑工程施工安全動態(tài)警示化監(jiān)測。在BIM安全監(jiān)測模型中建立基坑的多維變形監(jiān)測族，并在族中添加監(jiān)測數(shù)據(jù)信息，包括基坑位移、支撐內(nèi)力、變形、地下水位變化等不同類型的監(jiān)測數(shù)據(jù)，實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)與模型關(guān)聯(lián)，并通過設(shè)置族函數(shù)來控制監(jiān)測族的參數(shù)顯示，實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的警示化[1]。

  結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測表示利用BIM安全監(jiān)測模型，當基坑周圍地表沉降、圍護結(jié)構(gòu)深層水平位移、圍護樁頂面水平位移、圍護樁頂面豎向位移、地下水位、支撐軸力、土體深層水平位移、地下管線、立柱樁豎向沉降等監(jiān)測項目超過預警值時，發(fā)出警示聲音，通過不同的警示聲音來提示反應出現(xiàn)報警的監(jiān)測項目，通過警示音的急促程度來反應監(jiān)測項目超過預警值的大小。將深基坑工程施工的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)傳導給BIM 模型上的警示裝置，可以形象反應基坑在任意時間點各監(jiān)測區(qū)域危險源以及變形危險程度，判別深基坑工程的危險等級，實現(xiàn)對深基坑支護結(jié)構(gòu)的變形、受力趨勢的預測，動態(tài)調(diào)整深基坑的施工方案，達到快速準確消除危險節(jié)點、排除施工過程中的沖突以及風險、避免發(fā)生安全事故的目的，并根據(jù)監(jiān)測點的聲音變化模擬實現(xiàn)基坑監(jiān)測的預警功能。

  3、結(jié)束語

  在深基坑工程中運用BIM技術(shù),建立BIM安全監(jiān)測模型,模擬深基坑施工過程，按照監(jiān)測方案中的監(jiān)測要求和監(jiān)測類型在模型中布置變形監(jiān)測點，并添加參數(shù)信息，將工程變形監(jiān)控數(shù)據(jù)與模型進行關(guān)聯(lián)，利用多維可視化BIM技術(shù)，來實現(xiàn)基坑模型的實時監(jiān)控，并根據(jù)監(jiān)測點的參數(shù)數(shù)值變化模擬實現(xiàn)基坑監(jiān)測的預警功能，當監(jiān)測項目超過預警值時，發(fā)出警示聲音，通過不同的警示聲音來提示反應出現(xiàn)報警的監(jiān)測項目，通過警示音的急促程度來反應監(jiān)測項目超過預警值的大小，從而實現(xiàn)對深基坑工程安全的智能監(jiān)控，杜絕深基坑工程施工安全事故發(fā)生。BIM技術(shù)在深基坑工程施工安全監(jiān)測中的應用有著廣闊的前景。