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摘要：随着城市化进程的加快，城市深部地下空间开发的进程也在全面推进。BIM技术作为建筑信息领域的一项新兴技术，由于它的可视化、协调性、模拟性、参数化等优势，可以实现在基坑监测过程中能准确快速地提取变形敏感点和危险点，并能直观地展现基坑变形的细微程度，促进基坑监测工作的信息化发展。本文基于BIM技术的基坑监测管理系统展开探讨。
关键词：基坑工程；BIM；基坑监测；管理系统
引言
当前，随着城市建设的不断发展，高层建筑和地下轨道交通工程日益增多，由此产生了大量的深基坑工程，而且其规模和开挖深度不断加大。在深基坑施工过程中，由于受到地下水位、地质条件、周边环境等多种不确定因素的影响，易发生坍塌事故，造成人员和财产的重大损失，因此对深基坑进行实时监测具有非常重要的意义。
1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。
2基坑工程监测
2.1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。
2.2实施流程
传统的基坑监测在实施方面存在一些可以改进的地方：①现场监测大多处于“测点埋设—数据监测—数据简单处理—报表（报告）提交”的模式，面对复杂情况和大量监测信息，未形成规范化的监控管理体系。②数据处理及监测日报等多由人工完成，且源数据、报表、日志等多以word或excel形式保存，不利于数据查询及变化规律的总结分析，导致处理效率低、反馈不及时，影响辅助决策。③监测多以报表配合曲线、图形的方式针对某个测点展示其变形趋势，不能方便地查阅整体变形情况，难以综合其他测试信息预判发展趋势及指导下一步施工。④施工过程中一旦出现超出预警值的情况，若不能直观掌控危险发生位置、周边环境及历史监测数据变化情况，不利于应急方案的有效实施。伴随移动互联网、物联网、云计算、BIM等信息技术的快速发展，基坑监测可通过融合多种信息化元素来实现流程的升级再造。从业主和监测方应用需求出发，结合工程实际，构建以数据库为基础，打造集可视化管理、基坑监测业务管理、状态评估分析为一体的基坑监测信息管理系统，充分发挥基坑监测的工程效用，确保基坑和周边环境的安全。
2.3基坑监测的作用分析
岩土体有自己的特点，如各向异性、非均质、不连续等，这些工程性质是导致我们预测工程变化困难的重要内容和因素，因此，工程中结合理论对岩土体进行持续性监测非常有必要。基坑监测的作用和目的就在于可以帮助工作人员得到基坑沉降和水平位移、土体变化、地下水位变化等多种变形参数，然后在这些参数的基础上观察他们的规律。基坑工程会对周边的环境造成很严重的影响，我们通过基坑监测分析得到的实时数据规律，可以帮助我们更加合理地对工程是不是发生了异常情况进行准确的判断，并且还为工作人员后期采取必要的预防措施带来便利。若工作人员在监测时发现了异常情况，就应该及时地向监理和设计单位汇报，并和其进行全面交流，进而得出更为合理的处理方案，为工程的安全顺利进行做好铺垫。
3基于BIM技术的基坑监测管理系统
3.1工程概况
铁科院科研业务用房包括1#，2#，3#楼。其中1#，2#楼地下室3层连成一体，基坑长174.10m，宽57.60m，深约14.50m，安全等级为Ⅰ～Ⅱ级。3#楼地下2层，基坑长45.30m，宽20.40m，基坑深度10.70m，安全等级为Ⅰ～Ⅱ级。2处基坑支护结构均采用桩锚支护方案，基坑场地及周边布设多条地下管线（含电力、热力、通信、给排水管线）。周边有多幢办公楼、精密检测实验室及市域繁忙道路。环境复杂，基坑开挖的稳定性和安全性对周边环境影响大。
3.2系统应用
（1）基础信息。该模块包括项目简介、项目公告、施工阶段、模型导入和图纸管理等内容。结合工程实施特点，将1#，2#基坑及3#基坑划分为2个项目单独管理，在系统内可实现不同项目切换。（2）可视化管理。对基坑支护结构模型、属性信息、设计图纸、测点模型及信息、监测数据进行可视化的展示及查询。（3）基坑监测。该模块为基于BIM技术基坑监测管理系统的核心功能模块，主要包括测点管理、巡视记录、监测数据、阶段性报告、报警管理等子模块。主要功能有添加测点（单个/批量）、日常巡视记录录入（后台/移动APP）、监测数据查询、监测日报输出、报警管理。
结语
BIM是社会信息技术发展的必然产物，是实现基坑监测信息化的必要途径，随着大型复杂深基坑项目的不断出现以及BIM应用软件的不断完善，越来越多的项目参与方在关注和应用BIM技术，相信随着BIM相关理论和技术的不断发展，其在深基坑工程中的应用必将具有广阔的前景。
参考文献
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