CN110096757B - 基于bim技术动态控制地下室建造过程抗浮的方法 - Google Patents

基于bim技术动态控制地下室建造过程抗浮的方法 Download PDF

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Abstract

本发明为基于BIM技术动态控制地下室建造过程抗浮的方法，属于建筑抗浮技术领域，针对现有方法不能同时节省能耗且保证地下室建造过程安全性的问题，采用技术方案如下：一种基于BIM技术动态控制地下室建造过程抗浮的方法，包括如下步骤：步骤1，建立BIM参数化模型；步骤2，生成4DBIM模型，获得上部载荷随时间变化的曲线；步骤3，输入上部荷载与地下水位的关系式或曲线，以及地下水位随时间变化的关系式或曲线；步骤4，计算出随上部载荷变化的最高水位控制曲线；步骤5，检测地下水位；步骤6，当某一时刻的地下水位的值超过或等于同一时刻的动态报警值曲线对应的值时，控制水位在安全范围内。本发明方法节省能耗，并保证地下室建造过程安全性。

Description

基于BIM技术动态控制地下室建造过程抗浮的方法
技术领域
本发明属于建筑抗浮技术领域，特别涉及一种基于BIM技术动态控制地下室建造过程抗浮的方法。
背景技术
随着城市土地价值的不断增长以及地下空间施工技术的提升，建设方越来越注重地下空间的开发利用，在大城市超10米的深基坑已较常见，超20米的深基坑也已不新奇，甚至有超30米的超深基坑工程。在深基挖土方开挖过程中降水是确保土方开挖顺利进行及确保安全的重要措施，但在地下室结构及主体结构逐步建造过程中往往疏忽对降水的合理控制。有两种较常见的做法，第一种是在结构建造过程中持续性降水；第二种是在地下结构施工完成后就停止降水。第一种做法没有考虑随着上部荷载的逐步增加，结构抗浮能力逐渐增强，持续性降水势必造成不必要的能源消耗。第二种做法存在一定的风险，在地下水位上涨后，可能会造成结构上浮。
发明内容
针对现有方法不能同时节省能耗且保证地下室建造过程安全性的问题，本发明提供一种基于BIM技术动态控制地下室建造过程抗浮的方法，其能满足节省能耗同时又确保地下室建造过程中的安全性。
采用技术方案如下：一种基于BIM技术动态控制地下室建造过程抗浮的方法，包括如下步骤：
步骤1，建立深基坑房屋建造的BIM参数化模型；
步骤2，将步骤1的模型关联进度计划生成4DBIM模型，以获得上部荷载随时间变化的曲线；
步骤3，在4DBIM模型中输入上部荷载与地下水位的关系式或曲线，以及地下水位随时间变化的关系式或曲线；
步骤4，通过4DBIM模型计算出随上部荷载变化的最高水位控制曲线；
步骤5，采用与4DBIM模型联动的监测装置检测地下水位，用于将地下水位的值实时输入到4DBIM模型中；
步骤6，将4DBIM模型联动抽水设备，当某一时刻的地下水位的值超过或等于同一时刻的最高水位控制曲线对应的值时，所述4DBIM模型获得报警信息，并联动抽水设备开始启动，将地下水位控制在安全范围内。
本发明方法能够根据工程进度来调整地下水位高低，可以达到节省能耗的目的；由于在本发明方法中关联了上部荷载和地下水位，在施工过程中可以实时调整地下水位，这可保证地下室建造过程安全性，不会发生上浮情况。
进一步地，所述监测装置还关联手机端和PC端，以在手机端和PC端显示报警信息；监测装置包括水位探头和数据生成处理器，水位探头安装于水位监测孔的下边缘，通过向水中发射和接收电磁波以获得空气/水交界面与探头之间的距离，从而得到水位信息。这种通过发射和接收电磁波来获得水位数据的方式不易受水的波动和水中杂质的影响，获得的测量数据更准确。
进一步地， 所述数据生成处理器与4DBIM模型、手机端以及PC端相关联，用于向4DBIM模型输送水位探头监测到的水位信息以及向手机端和PC端传递报警信息。数据生成处理将水位探头检测到的水位信息实时输入到4DBIM模型中，水位信息与动态报警曲线通过4DBIM模型进行比对，当某一时刻的水位值超过或等于同一时刻的最高水位控制曲线对应的值时，数据生成处理器将报警信息传递至手机端和PC端，这种传递方式的路径短，传递速度快，便于整个系统及时响应。
进一步地，所述监测装置通过无线数据发射器进行数据传输。无线数据发射器传递信号，省去了线路布置，可以精简结构。
进一步地，所述监测装置还与音频装置相关联，当监测装置向手机端和PC端输出报警信息时，音频装置发出报警音。操作人员有时会精力不集中，仅仅进行数据提示往往不能及时发现报警状况，增设音频装置可大大提升操作人员及时发现报警状况的概率。
本发明具有的有益效果：本发明方法能够根据工程进度来调整地下水位高低，可以达到节省能耗的目的；由于在本发明方法中关联了上部荷载和地下水位，在施工过程中可以实时调整地下水位，这可保证地下室建造过程安全性，不会发生上浮情况。
附图说明
图1为工作原理图；
图2为流程示意图；
图3为进度计划曲线图；
图4为上部荷载随时间变化的曲线图；
图5为上部荷载与地下水位的曲线图；
图6为地下水位随时间变化的曲线图；
图7为随上部荷载变化的最高水位控制曲线图。
具体实施方式
下面结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。
如图1和图2所示，本实施例的基于BIM技术动态控制地下室建造过程抗浮的方法，包括如下步骤：
步骤1，建立深基坑房屋建造的BIM参数化模型；
步骤2，将步骤1的模型关联进度计划曲线（如图3所示）生成4DBIM模型，以获得上部荷载随时间变化的曲线（如图4所示）；
步骤3，在4DBIM模型中输入上部荷载与地下水位的曲线（如图5所示），以及地下水位随时间变化的曲线（如图6所示）；
步骤4，通过4DBIM模型计算出随上部荷载变化的最高水位控制曲线（如图7所示）；
步骤5，采用与4DBIM模型联动的监测装置检测地下水位，用于将地下水位的值实时输入到4DBIM模型中；
步骤6，将4DBIM模型联动抽水设备，当某一时刻的地下水位的值超过或等于同一时刻的最高水位控制曲线对应的值时，所述4DBIM模型获得报警信息，并联动抽水设备开始启动，将地下水位控制在安全范围内。
本发明方法能够根据工程进度来调整地下水位高低，可以达到节省能耗的目的；由于在本发明方法中关联了上部荷载和地下水位，在施工过程中可以实时调整地下水位，这可保证地下室建造过程安全性，不会发生上浮情况。
所述监测装置还关联手机端和PC端，以在手机端和PC端显示报警信息；监测装置包括水位探头和数据生成处理器，水位探头安装于水位监测孔的下边缘，通过向水中发射和接收电磁波以获得空气/水交界面与探头之间的距离，从而得到水位的数据。这种通过发射和接收电磁波来获得水位数据的方式不易受水的波动和水中杂质的影响，获得的测量数据更准确。
所述数据生成处理器与4DBIM模型、手机端以及PC端相关联，用于向4DBIM模型输送水位探头监测到的水位信息以及向手机端和PC端传递报警信息。数据生成处理将水位探头检测到的水位信息实时输入到4DBIM模型中，水位信息与动态报警曲线通过4DBIM模型进行比对，当某一时刻的水位值超过或等于同一时刻的最高水位控制曲线对应的值时，数据生成处理器将报警信息传递至手机端和PC端，这种传递方式的路径短，传递速度快，便于整个系统及时响应。
所述监测装置通过无线数据发射器进行数据传输。无线数据发射器传递信号，省去了线路布置，可以精简结构。
所述监测装置还与音频装置相关联，当监测装置向手机端和PC端输出报警信息时，音频装置发出报警音。操作人员有时会精力不集中，仅仅进行数据提示往往不能及时发现报警状况，增设音频装置可大大提升操作人员及时发现报警状况的概率。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求的范围中。

Claims (5)

1.一种基于BIM技术动态控制地下室建造过程抗浮的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，建立深基坑房屋建造的BIM参数化模型；
步骤2，将步骤1的模型关联进度计划生成4DBIM模型，以获得上部荷载随时间变化的曲线；
步骤3，在4DBIM模型中输入上部荷载与地下水位的关系式或曲线，以及地下水位随时间变化的关系式或曲线；
步骤4，通过4DBIM模型计算出随上部荷载变化的最高水位控制曲线；
步骤5，采用与4DBIM模型联动的监测装置检测地下水位，用于将地下水位的值实时输入到4DBIM模型中；
步骤6，将4DBIM模型联动抽水设备，当某一时刻的地下水位的值超过或等于同一时刻的最高水位控制曲线对应的值时，所述4DBIM模型获得报警信息，并联动抽水设备开始启动，将地下水位控制在安全范围内。
2.根据权利要求1所述的基于BIM技术动态控制地下室建造过程抗浮的方法，其特征在于，所述监测装置还关联手机端和PC端，以在手机端和PC端显示报警信息；监测装置包括水位探头和数据生成处理器，水位探头安装于水位监测孔的下边缘，通过向水中发射和接收电磁波以获得空气/水交界面与探头之间的距离，从而得到水位信息。
3.根据权利要求2所述的基于BIM技术动态控制地下室建造过程抗浮的方法，其特征在于，所述数据生成处理器与4DBIM模型、手机端以及PC端相关联，用于向4DBIM模型输送水位探头监测到的水位信息以及向手机端和PC端传递报警信息。
4.根据权利要求2所述的基于BIM技术动态控制地下室建造过程抗浮的方法，其特征在于，所述监测装置通过无线数据发射器进行数据传输。
5.根据权利要求2所述的基于BIM技术动态控制地下室建造过程抗浮的方法，其特征在于，所述监测装置还与音频装置相关联，当监测装置向手机端和PC端输出报警信息时，音频装置发出报警音。
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