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基于BIM技术的建筑深基坑岩土工程动态监测与支护优化研究
摘要:伴随城市化进程不断加速,建筑深基坑工程数量持续增长,其施工安全以及支护成效成了工程关注的焦点。BIM 技术被应用到深基坑岩土工程当中,给动态监测及支护改良带来了新的解决途径。文章探究了BIM 技术在深基坑工程中的应用情况,剖析了它在动态监测和支护改良方面所具有的优势,给出了依靠BIM 技术开展深基坑岩土工程动态监测与支护改良的策略,希望能给有关工程赋予参照。关键词:BIM 技术;深基坑;岩土工程;动态监测;支护优化
建筑深基坑工程由于施工环境繁杂,风险较大,所以成了岩土工程范畴内关键的研究对象。以往的检测及支护手段在信息整合以及即时性上有所短缺,无法符合当下工程的需要。BIM 技术属于一种综合化的信息经营工具,在深基坑工程里表现出很大的发展潜能。文章希望探究BIM 技术在深基坑岩土工程中的应用情况,剖析它在动态监测以及支护改良时具备的优点,并给出一些应对之策,从而加强工程的安全水平并提高效率。
一、BIM 技术在深基坑岩土工程中的应用现状
(一) 深基坑设计中BIM 技术的应用研究
深基坑岩土工程设计阶段,BIM 技术属于三维信息集成平台,具有多维信息集成、可视化展示、数据动态更新等优点。借助创建数字化模型,设计人员可全方位模拟复杂地质条件、地下结构及周边环境,进而完成对深基坑结构的细致分析与设计。BIM 技术既提升了设计过程的精确度与速度,又减小了设计失误引发的施工危险。
(二) BIM 技术在深基坑施工中的应用研究
施工阶段,BIM 技术借助数字化模型把施工工艺、支护结构、基坑边界条件等直观表现出来,使得施工单位对施工流程和技术要点有更清楚的认识。它的动态更新功能可以即时显示施工现场的变动情况,把施工进度、结构改变以及现场监测的数据一起整合起来,从而改善施工调度的精确度。BIM 模型可用于施工过程的预演和冲突检测,提前察觉设计和实际施工存在的矛盾,进而改进施工顺序和资源调配。
(三) BIM 技术在深基坑运维阶段的应用
深基坑工程建成以后,结构稳定情况及周围环境状况依然需要持续关注。在这个阶段,BIM 技术在运作守护期间的作用越发显著起来。 相融合,管理人员就能创建起个带有时效性和连续性的运作资 料参数、施工信息,而且包含即时或者过往的变形数据、环境影响 时间性能评定。在这种情况下,守护人员便可以用BIM 平台开展趋向 到结构存在的潜藏问题并制订应对方案。
二、基于BIM 的深基坑动态监测与支护优化
(一) BIM 动态监测系统构建研究
基于BIM 的动态监测系统是把传统的监测技术同现代的信息模型融合起来而形成的产物。它依靠整合多种来源的监测数据以及可视化的模型,创建起一种全方位、即时又高效的监控体系。在深基坑工程当中,动态监测涵盖的内容包含土体变形、支护结构受力、周边环境反应等诸多方面。BIM 平台可以把这些分散的信息整合到同一个三维模型里展开分析,凭借这个模型,技术人员就能直接看见基坑各个部分的状态改变情况,而且还可以按照事先设定好的警戒数值来执行预警操作。BIM 系统不但可以做到自动更新并且留存历史记录供分析使用,这样就能找出一些趋向性的变动并且预先察觉到潜藏的风险。依靠这个系统,工程管理者既能够提升监测工作的效率和精确度,又能在第一时间得到异常消息并马上做出回应,进而有效地保证基坑工程的安全稳定运转。
BIM 支护结构优化设计
深基坑工程里,支护结构的设计直接牵涉到整个工程的稳定性和经济性。在BIM 的支护结构改良设计当中,传统设计依赖二维图纸作为基础,缺少空间交互和即时反馈。通过形成准确的三维支护模型,设计人员可针对各种类型的支护方案执行模拟比较,全方位剖析这些支护方案对于周围地质环境以及建筑结构的适应程度和响应状况。BIM 平台可与地质信息体系集成,随时改变模型参数,从而做到更为细致的设计规划。 基于多方案比较,BIM 可以协助设计团队挑选出最为可行且安全的方案,并且在施工过程中尽量减少设计上的变动,进而提高资源的利用效率。而且BIM 技术的协同功能能够推动结构、施工以及监测等不同专业之间进行有效沟通,从而提升整个支护系统之间的配合程度及其执行力,以此达到最佳的支护效果。
(三) BIM 支持的施工过程动态调整
施工阶段是深基坑工程最核心的执行环节,施工过程的稳定性与应变能力直接决定着工程能否顺利开展。而BIM 的动态调整机制让施工过程变得更加灵活。当施工现场出现土体沉降、支护变形或者周边建筑物反应异常时,施工单位可以借助BIM 模型分析问题产生的原因,并且快速地对施工工艺、顺序甚至是设备进行调整。BIM 平台可以将现场监测数据实时同步到模型当中,使得施工人员在图形化的环境中及时了解施工情况,结合工程进度和风险等级制定出合适的应对方案。 借助这一平台,施工组织可以很好地把控施工的节奏和质量,而且对于突发事件能够快速做出应对,防止次生的风险出现。BIM 技术的应用给深基坑施工带来的是以数据为依据、以模型为载体的智慧决策,这使施工现场的管理水平得到明显提升。
(四) BIM 支持的多方协同管理机制
深基坑工程牵涉的专业与单位很多,包含设计方、施工方、监测方以及建设管理部门等。这些单位之间的协同状况直接影响着整个工程的质量与进度。BIM 技术凭借创建起共享的数字模型,给各个参与方供应了一个统一的交流协作平台。在这个平台上,不同的单位可以随时查阅模型信息,上传新的数据资料,而且还能按照各自的权限对模型内容展开修改和反馈,从而冲破信息壁垒,做到真正的多方同步经营。 BIM 系统可以对各个参与方的职责和任务进行明确的划分,使得工程的进展具有透明性并且是可控的。当施工进度出现延误、设计发生变更或者现场出现问题的时候,各方人员可以通过模型来进行即时的讨论并作出调整,从而减少决策的时间以及执行周期。在此建立起来的以BIM 为核心协同体系之下,深基坑工程中的资源配置、风险控制以及技术交底等工作环节能够实现无缝对接,整个工程的效能和成果质量都得到了明显的改善。
三、结束语
BIM 技术被用于深基坑岩土工程当中,给动态监测以及支护改良赋予了新的思路和办法。依靠BIM 模型的整合及可视化功能,工程人员可以更为全面地了解基坑状况,制定出更为合理的支护计划,从而提升工程的安全性与效率。将来,随着BIM 技术持续发展,它在深基坑工程方面的应用会愈发普遍,给岩土工程发展增添新的生机。
参考文献
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