CN109853580A - 基于摄影测量的明挖基坑施工管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及基坑施工管理的技术领域，公开了基于摄影测量的明挖基坑施工管理方法，选取基坑周边若干稳定点，做好标记，形成多个环绕在基坑周边外的稳定标记点；利用GPS器件进行外业测量，控制器采集GPS采集的稳定标记点数据；根据基坑红线及基坑开挖深度确定摄影测量器件以及摄影测量方法；进行摄影测量，控制器采集摄影测量的影像数据；利用摄像测量分析工具以及稳定标记点数据，解析得到影像数据的地理信息数据；将影像数据以及地理信息数据导入建模软件中，生成三维影像模型；从而可以使得数据采集更为简单，减少工作量，降低成本，并且由于数据易于追溯，可减少索赔等工程纠纷，从而方便后续的管理工作进行。

Description

基于摄影测量的明挖基坑施工管理方法

技术领域

本发明专利涉及基坑施工管理的技术领域，具体而言，涉及基于摄影测量的明挖基坑施工管理方法。

背景技术

目前现有明挖基坑工程项目的施工管理方式仍较传统，利用比如巡查、拍照、测量标高、面对面会议等。其中暴露出比如设计不完善，各环节施工衔接不当，工程的质量、进度、成本等得不到有效控制等问题，这些问题已经成为阻碍了我国建筑行业建设质量提升的主要障碍。而基于BIM的施工管理比前者有直观和便于协同管理的优势，并且进一步优化了项目管理进程。

现有的BIM技术采集方法中存在现场信息数据采集困难、对现场的数据采集不够全面、数据采集任务繁重、自动化程度低、数据不易留存等特点，从而提高了项目管理成本。

发明内容

本发明的目的在于提供基于摄影测量的明挖基坑施工管理方法，旨在解决现有技术中现场信息数据采集困难、不全面、任务繁重的问题。

本发明是这样实现的，基于摄影测量的明挖基坑施工管理方法，包括以下施工管理步骤：

1)、选取基坑周边若干稳定点，做好标记，形成多个环绕在基坑周边外的稳定标记点；利用GPS器件进行外业测量，控制器采集GPS采集的稳定标记点数据；

2)、根据基坑红线及基坑开挖深度确定摄影测量器件以及摄影测量方法；

3)、进行摄影测量，控制器采集摄影测量的影像数据；

4)、利用摄像测量分析工具以及稳定标记点数据，解析得到影像数据的地理信息数据；

5)、将影像数据以及地理信息数据导入建模软件中，生成三维影像模型。

进一步地，所述的基于摄影测量的明挖基坑施工管理方法，在所述施工管理步骤5)中，利用影像数据以及地理信息数据生成成果文件，所述成果文件包括DOM、DEM、DLG、DRG文件。

进一步地，所述的基于摄影测量的明挖基坑施工管理方法，将生成的三维影像模型进行总平面图布置，确定办公区、生活区、材料加工厂、洗车槽、截水沟、沉淀池、硬化道路、基坑出土路线的位置、尺寸、高程。

进一步地，所述的基于摄影测量的明挖基坑施工管理方法，通过所述成果文件实时测量土石方量、围护结构施工长度、支撑或锚拉结构施工范围、开挖面积以及开挖深度。

进一步地，所述的基于摄影测量的明挖基坑施工管理方法，通过所述成果文件量测放坡坡率以及查看围护结构渗水情况。

进一步地，所述的基于摄影测量的明挖基坑施工管理方法，通过三维影像模型直观查看现场安全作业情况、基坑积水情况、裸土覆盖情况、现场扬尘情况、地面硬化情况、以及有无采取相关控制措施。

进一步地，所述的基于摄影测量的明挖基坑施工管理方法，通过成果文件计算工程索赔、工程量估算、资源投入统计、风险识别以及水电线路防护。

进一步地，所述的基于摄影测量的明挖基坑施工管理方法，重复实施施工管理步骤3)、施工管理步骤4)以及施工管理步骤5)，所述控制器定时采集影像数据，所述建模软件定时生成三维影像模型。

进一步地，所述的基于摄影测量的明挖基坑施工管理方法，在所述施工管理步骤2)中，采用两个无人机作为摄影测量器件，所述无人机中具有摄像头；两个所述无人机包括处于多个稳定标记点形成的包围圈外的外部无人机以及处于多个稳定标记点形成的包围圈内的内部无人机，所述外部无人机具有外部设摄像头，所述内部无人机具有内部摄像头；在所述施工管理步骤3)中，所述外部无人机绕着多个所述稳定标记点形成的包围圈的外周环绕飞行，所述外部摄像头朝向多个所述稳定标记点形成的包围圈的内部倾斜拍摄；所述内部无人机在多个所述稳定标记点形成的包围圈内部螺旋状环绕飞行，所述内部摄像头朝下倾斜拍摄。

进一步地，所述的基于摄影测量的明挖基坑施工管理方法，在所述施工管理步骤3)中，所述内部无人机由多个所述稳定标记点形成的包围圈的中心位置逐渐朝外扩散飞行。

与现有技术相比，本发明提供的基于摄影测量的明挖基坑施工管理方法，选取基坑周边若干稳定点，做好标记，形成多个环绕在基坑周边外的稳定标记点；利用GPS器件进行外业测量，控制器采集GPS采集的稳定标记点数据；根据基坑红线及基坑开挖深度确定摄影测量器件以及摄影测量方法；进行摄影测量，控制器采集摄影测量的影像数据；利用摄像测量分析工具以及稳定标记点数据，解析得到影像数据的地理信息数据；将影像数据以及地理信息数据导入建模软件中，生成三维影像模型。这样，利用该管理方法可以使得数据采集更为简单，减少工作量，降低成本，从而方便后续的管理工作进行。

附图说明

图1是本发明实施例提供的基于摄影测量的明挖基坑施工管理方法的流程架构图；

图2是本发明实施例提供的基于摄影测量的明挖基坑施工管理方法的无人机的现场布置图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

参照图1～2所示，为本发明提供的较佳实施例。本发明提供的基于摄影测量的明挖基坑施工管理方法，包括以下可以实施的施工管理步骤：

施工管理步骤1)，选取基坑101周边若干稳定点，做好标记，形成多个环绕在基坑101周边外的稳定标记点103；利用GPS器件进行外业测量，控制器采集GPS采集的稳定标记点数据以供后续算法分析使用；

施工管理步骤2)，根据基坑101红线及基坑101开挖深度确定摄影测量器件以及摄影测量方法，从而确定测量器件位置及其布置方法；

施工管理步骤3)，进行摄影测量，控制器采集摄影测量的影像数据，传递到下一步中的摄影测量分析工具；

施工管理步骤4)，利用摄像测量分析工具以及稳定标记点103数据，解析得到影像数据的地理信息数据；

施工管理步骤5)，将影像数据以及地理信息数据导入建模软件中，经过软件内算法运算，最后生成三维影像模型。

在所述施工管理步骤5)中，利用影像数据以及地理信息数据生成成果文件，而成果文件包括DOM、DEM、DLG、DRG文件。可以导出到BIM中进行施工管理

还有，在上述的施工管理步骤5)中生成的三维影像模型，可以用来进行总平面图布置，从而确定办公区、生活区、材料加工厂、洗车槽、截水沟、沉淀池、硬化道路、基坑出土路线的位置、尺寸、高程。

具体地，通过上述的施工管理步骤5)中得到的成果文件实时测量土石方量、围护结构施工长度、支撑或锚拉结构施工范围、开挖面积以及开挖深度，从而确定下一步的实施方法，并且进行进度管理。

具体地，通过上述的施工管理步骤5)中得到的成果文件量测放坡坡率以及查看围护结构渗水情况，从而进行进一步的质量管理。

还有，可以通过上述的施工管理步骤5)中得到的三维影像模型来直观查看现场安全作业情况、基坑积水情况、裸土覆盖情况、现场扬尘情况、地面硬化情况、以及有无采取相关控制措施，可以进行施工现场的安全文明管理。

还有，通过上述的施工管理步骤5)中得到的成果文件计算工程索赔、工程量估算、资源投入统计、风险识别以及水电线路防护，可以进行工程预算管理，以及进行资产风险管理。

另外，通过重复实施施工管理步骤3)、施工管理步骤4)以及施工管理步骤5)，上述控制器定时采集影像数据，并且传递到建模软件，使其能够定时生成三维影像模型，而三维模型与相关GPS数据可以进一步导入BIM等管理软件中进行管理。

另外，在上述施工管理步骤2)中，具体采用两个无人机104～105作为摄影测量器件，无人机104～105中具有摄像头；这两个无人机包括处于多个稳定标记点103形成的包围圈102外的外部无人机104以及处于多个稳定标记点103形成的包围圈102内的内部无人机105，外部无人机104具有外部摄像头，内部无人机105具有内部摄像头；在上述的施工管理步骤3)中，外部无人机104绕着多个稳定标记点103形成的包围圈102的外周环绕飞行，外部摄像头朝向多个稳定标记点103形成的包围圈102的内部倾斜拍摄；内部无人机105在多个所述稳定标记点103形成的包围圈102内部螺旋状环绕飞行，内部摄像头朝下倾斜拍摄。

还有，在所述施工管理步骤3)中，内部无人机105由多个稳定标记点103形成的包围圈102的中心位置逐渐朝外扩散飞行；无人机会根据相应设定的稳定标记点所包围的面积大小动态调整相应的旋转圈数以及旋转速度。

具体地，在施工管理步骤3)中，当内部无人机105飞行至多个所述稳定标记点103形成的包围圈102的边缘处，所述内部无人机105再由多个稳定标记点103形成的包围圈102的边缘处螺旋飞行至多个稳定标记点103形成的包围圈102的中心位置。

具体地，当内部无人机105由多个稳定标记点103形成的包围圈102的边缘处螺旋飞行至多个稳定标记点103形成的包围圈102的中心位置的过程中，此时内部摄像头朝向多个稳定标记点103形成的包围圈102的边缘处倾斜布置，从而得到相关的基坑的三维建模必要信息。

具体地，当内部无人机105由多个所述稳定标记点103形成的包围圈102的中心位置螺旋飞行至多个所述稳定标记点103形成的包围圈102的边缘处的过程中，而内部摄像头朝向多个所述稳定标记点103形成的包围圈102的中心位置倾斜布置。

具体地，在所述施工管理步骤3)中，每次摄影测量中，外部无人机104及内部无人机105的飞行高度逐渐增高；在飞行过程中，内部无人机105与外部无人机104呈相对布置。在分析阶段能够更方便模型渲染生成。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.基于摄影测量的明挖基坑施工管理方法，其特征在于，包括以下施工管理步骤：

1)、选取基坑周边若干稳定点，做好标记，形成多个环绕在基坑周边外的稳定标记点；利用GPS器件进行外业测量，控制器采集所述GPS器件采集的所述的稳定标记点的数据；

2)、根据基坑红线及基坑开挖深度确定摄影测量器件以及摄影测量方法；

3)、进行摄影测量，所述控制器采集摄影测量的影像数据；

4)、利用摄像测量分析工具以及所述稳定标记点的数据，解析得到影像数据的地理信息数据；

5)、将所述影像数据以及所述地理信息数据导入建模软件中，生成三维影像模型。

2.如权利要求1所述的基于摄影测量的明挖基坑施工管理方法，其特征在于，在所述施工管理步骤5)中，利用所述影像数据以及所述地理信息数据生成成果文件，所述成果文件包括DOM、DEM、DLG、DRG文件。

3.如权利要求1所述的基于摄影测量的明挖基坑施工管理方法，其特征在于，将生成的所述三维影像模型进行总平面图布置，确定办公区、生活区、材料加工厂、洗车槽、截水沟、沉淀池、硬化道路、基坑出土路线的位置、尺寸、高程。

4.如权利要求2所述的基于摄影测量的明挖基坑施工管理方法，其特征在于，通过所述成果文件实时测量土石方量、围护结构施工长度、支撑或锚拉结构施工范围、开挖面积以及开挖深度。

5.如权利要求2所述的基于摄影测量的明挖基坑施工管理方法，其特征在于，通过所述成果文件量测放坡坡率以及查看围护结构渗水情况。

6.如权利要求1-5任意一项所述的基于摄影测量的明挖基坑施工管理方法，其特征在于，通过所述三维影像模型直观查看现场安全作业情况、基坑积水情况、裸土覆盖情况、现场扬尘情况、地面硬化情况、以及有无采取相关控制措施。

7.如权利要求1-5任意一项所述的基于摄影测量的明挖基坑施工管理方法，其特征在于，通过所述成果文件计算工程索赔、工程量估算、资源投入统计、风险识别以及水电线路防护。

8.如权利要求1-5任意一项所述的基于摄影测量的明挖基坑施工管理方法，其特征在于，重复实施所述施工管理步骤3)、所述施工管理步骤4)以及所述施工管理步骤5)，所述控制器定时采集影像数据，所述建模软件定时生成所述三维影像模型。

9.如权利要求1-5任意一项所述的基于摄影测量的明挖基坑施工管理方法，其特征在于，在所述施工管理步骤2)中，采用两个无人机作为所述摄影测量器件，所述无人机中具有摄像头；两个所述无人机包括处于多个稳定标记点形成的包围圈外的外部无人机以及处于多个稳定标记点形成的包围圈内的内部无人机，所述外部无人机具有外部设摄像头，所述内部无人机具有内部摄像头；在所述施工管理步骤3)中，所述外部无人机绕着多个所述稳定标记点形成的包围圈的外周环绕飞行，所述外部摄像头朝向多个所述稳定标记点形成的包围圈的内部倾斜拍摄；所述内部无人机在多个所述稳定标记点形成的包围圈内部螺旋状环绕飞行，所述内部摄像头朝下倾斜拍摄。

10.如权利要求1-5任意一项所述的基于摄影测量的明挖基坑施工管理方法，其特征在于，在所述施工管理步骤3)中，所述内部无人机由多个所述稳定标记点形成的包围圈的中心位置逐渐朝外扩散飞行。