CN115404921B - 一种基于bim的施工过程基坑变形监测方法及监测装置 - Google Patents

一种基于bim的施工过程基坑变形监测方法及监测装置 Download PDF

Info

Publication number
CN115404921B
CN115404921B CN202211026766.8A CN202211026766A CN115404921B CN 115404921 B CN115404921 B CN 115404921B CN 202211026766 A CN202211026766 A CN 202211026766A CN 115404921 B CN115404921 B CN 115404921B
Authority
CN
China
Prior art keywords
foundation pit
information
monitoring
risk
deformation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202211026766.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115404921A (zh
Inventor
邱志凯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xinyu Times Engineering Consulting Co ltd
Original Assignee
Xinyu Times Engineering Consulting Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xinyu Times Engineering Consulting Co ltd filed Critical Xinyu Times Engineering Consulting Co ltd
Priority to CN202211026766.8A priority Critical patent/CN115404921B/zh
Publication of CN115404921A publication Critical patent/CN115404921A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115404921B publication Critical patent/CN115404921B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D33/00Testing foundations or foundation structures
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D17/00Excavations; Bordering of excavations; Making embankments
    • E02D17/02Foundation pits
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D17/00Excavations; Bordering of excavations; Making embankments
    • E02D17/02Foundation pits
    • E02D17/04Bordering surfacing or stiffening the sides of foundation pits
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/10Geometric CAD
    • G06F30/13Architectural design, e.g. computer-aided architectural design [CAAD] related to design of buildings, bridges, landscapes, production plants or roads
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A90/00Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
    • Y02A90/10Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Alarm Systems (AREA)

Abstract

本申请涉及基坑监测的技术领域,公开了一种基于BIM的施工过程基坑变形监测方法及监测装置,所述基于BIM的施工过程基坑变形监测方法包括:获取基坑位置信息和基坑施工计划信息,基于基坑位置信息和基坑施工计划信息生成基坑BIM模型和风险类型表单,所述风险类型表单包括各风险类型信息和对应的风险程度信息;基于风险类型表单中各风险类型信息对应的风险程度信息确定针对各风险类型的监测方案,以生成基坑变形监测计划,所述基坑变形监测计划包括监测周期和绘测顺序表;基于基坑变形监测计划进行基坑变形监测,生成基坑变形报告;本申请具有提高对基坑变形高危类型监测针对性的效果。

Description

一种基于BIM的施工过程基坑变形监测方法及监测装置
技术领域
本申请涉及基坑监测的技术领域,尤其是涉及一种基于BIM的施工过程基坑变形监测方法及监测装置。
背景技术
施工建筑过程中常需要挖掘基坑,以建设建筑物的承重结构,然而,由于地质条件复杂,基坑在挖掘以及基础建设的过程中可能发生垮塌事故,容易造成施工人员以及周边人员伤亡;为了降低基坑垮塌的概率以及可能造成的损失,目前在基坑施工的过程中常需要进行变形监测,便于对可能发生的基坑垮塌进行预警,以及时进行人工干预或人员疏散。
对基坑变形具有影响的因素有很多,包括基坑的形状、深度、大小,基坑所在位置的地质、水文、气候情况,支护结构、施工流程等;而现有的基坑监测方法通常是由工作人员携带监测仪器定期对基坑各点位进行监测,以便获知基坑支护结构的变形情况。
因此,针对上述相关技术,发明人认为现有的基坑变形监测方法存在对于基坑变形高危类型针对性较差的问题。
发明内容
为了提高对基坑变形高危类型监测的针对性,本申请提供一种基于BIM的施工过程基坑变形监测方法及监测装置。
本申请的发明目的一采用如下技术方案实现:
一种基于BIM的施工过程基坑变形监测方法,包括:
获取基坑位置信息和基坑施工计划信息,基于基坑位置信息和基坑施工计划信息生成基坑BIM模型和风险类型表单,所述风险类型表单包括各风险类型信息和对应的风险程度信息;
基于风险类型表单中各风险类型信息对应的风险程度信息确定针对各风险类型的监测方案,以生成基坑变形监测计划,所述基坑变形监测计划包括监测周期和绘测顺序表;
基于基坑变形监测计划进行基坑变形监测,生成基坑变形报告。
通过采用上述技术方案,获取基坑位置信息以获知基坑所在位置附近的环境情况,获取基坑施工计划信息以获知针对基坑的施工计划情况,便于后续根据基坑周边的环境情况和基坑的施工计划情况,以生成基坑的BIM模型,并评估各种可能发生的基坑变形风险类型和对应的风险程度,以生成风险类型表单;根据基坑的风险类型表单中记载的各风险类型信息和对应的风险程度信息针对性地生成各风险类型的监测方案,便于根据各风险类型的监测方案确定针对基坑变形的监测周期和绘测顺序表,进而汇总形成基坑变形监测计划,便于指导进行基坑变形监测工作;基于基坑变形监测计划进行基坑变形监测工作,根据监测结果生成基坑变形报告,便于针对性地采取处置措施,减少基坑变形所可能造成的人员和财产的损失。
本申请在一较佳示例中:基于基坑变形监测计划进行基坑变形监测,生成基坑变形报告的步骤中,包括:
基于监测周期向伺服监测装置发送环绕监测指令,获取基坑图像信息,基于基坑图像信息识别各定位靶标的光信号标识信息;
基于基坑BIM模型获取当前监测基点坐标,根据光信号标识信息和预设的测绘顺序表逐一获取各定位靶标的角度数据和距离数据,计算各待测点坐标;
将各待测点坐标输入至基坑BIM模型中,计算基坑变形参数,基于基坑变形参数生成基坑变形报告,所述基坑变形报告包括变形类型信息和对应的变形程度信息。
通过采用上述技术方案,在进行基坑变形监测工作时,基于基坑变形监测计划中的监测周期定期向伺服监测装置发送环绕监测指令,以控制伺服监测装置的成像组件环绕移动并获取基坑图像信息,以便从基坑图像信息中识别到各定位靶标的光信号标识信息,便于定位各定位靶标的位置;基于基坑BIM模型获取当前伺服监测装置的位置以得到当前监测基点坐标,根据预设的测绘顺序表中记载的顺序逐一获取各定位靶标的角度数据和距离数据,以根据当前监测基点坐标、角度数据和距离数据计算得到各待测点坐标;将各待测点坐标输入至基坑BIM模型中,便于根据各待测点坐标的初始位置、移动情况计算得到基坑变形参数,以便获知基坑在各待测点位置的变形情况,从而判断基坑所发生的变形类型和变形程度,进而生成基坑变形报告,便于管理人员根据基坑变形报告采取对应的处置措施,降低基坑变形所造成的损害。
本申请在一较佳示例中:获取基坑位置信息和基坑施工计划信息,基于基坑位置信息和基坑施工计划信息生成基坑BIM模型和风险类型表单的步骤中,包括:
获取基坑位置信息,基于基坑位置信息获取环境影响因素信息和地下工程信息;
获取基坑施工计划信息,基于基坑施工计划信息生成基坑BIM模型,所述基坑施工信息包括基坑形态尺寸信息、支护结构信息和施工方法信息;
将环境影响因素信息、地下工程信息、基坑形态尺寸信息、支护结构信息和施工方法信息输入至基坑风险模型中,确定各风险类型信息和对应的风险程度信息,生成风险类型表单,所述风险程度信息包括风险损失信息和风险概率信息。
通过采用上述技术方案,获取基坑位置信息,以便确定基坑所在的位置周边的地质、水文等自然环境情况以及管道、线缆等地下建筑工程情况;获取基坑的形态尺寸、支护结构、施工方案、步骤等信息以生成基坑施工计划信息,根据施工计划信息生成基坑BIM模型,便于后续基于基坑BIM模型判断基坑变形情况;将基坑对应的环境影响因素信息、地下工程信息、基坑形态尺寸信息、支护结构信息和施工方法信息输入至基坑风险模型中,从而确定基坑可能发生的各风险类型信息以及对应的风险损失信息和风险概率信息,生成风险类型表单,以便后续根据风险类型表单制定更加科学的基坑变形监测的计划。
本申请在一较佳示例中:基于风险类型表单中各风险类型信息对应的风险程度信息确定针对各风险类型的监测方案,以生成基坑变形监测计划的步骤中,包括:
获取各风险类型的变形特征信息,基于变形特征信息确定对应的监测路径信息;
获取各风险类型对应的风险程度信息,基于各风险类型对应的风险程度的大小确定各风险类型的监测频率信息;
基于各风险类型的监测路径信息和监测频率信息生成对应的监测方案,基于各监测方案生成基坑变形监测计划。
通过采用上述技术方案,获取各风险类型的变形特征信息,便于根据各风险类型发生时的变形情况确定对应的监测路径信息,以提高基坑变形的检出概率;获取各风险类型对应的风险程度信息,便于根据各风险类型对应的发生概率和危害结果综合确定针对各风险类型的监测频率信息;基于各风险类型的监测路径信息和监测频率信息生成对应的监测方案,便于根据各风险类型的监测方案生成基坑变形监测计划,以指导基坑变形监测工作的进行。
本申请在一较佳示例中:基于风险类型表单中各风险类型信息对应的风险程度信息确定针对各风险类型的监测方案,以生成基坑变形监测计划的步骤之前,还包括:
实时获取气象数据和当前施工信息,生成实时风险因素信息;
将实时风险因素信息输入至基坑风险模型中,确定实时风险更新信息;
基于实时风险更新信息更新风险类型表单。
通过采用上述技术方案,由于气象因素和基坑挖掘施工对基坑变形的影响十分显著,因而在基于风险类型表单生成监测方案和基坑变形监测计划的步骤之前,实时获取气象数据和当前施工信息,以生成实施风险因素信息,便于评估当前气象因素和基坑施工因素对基坑变形的实时影响;将实施风险因素信息输入至基坑风险模型中,以便根据当前气象因素和基坑施工因素对基坑变形的实时影响确定实施风险更新信息,以作为风险类型表单的更新数据,根据实施风险更新信息更新风险类型表单,以提高风险类型表单对基坑各风险类型及风险程度评估的准确性。
本申请在一较佳示例中:将各待测点坐标输入至基坑BIM模型中,计算基坑变形参数,基于基坑变形参数生成基坑变形报告的步骤之后,还包括:
基于各变形类型信息匹配对应的风险阈值和危险阈值,将各变形程度信息与对应的风险阈值、危险阈值进行比较;
若变形程度信息大于危险阈值,生成停止施工信息并发送至警示广播设备;若变形程度信息小于危险阈值且大于风险阈值,生成监测周期调整指令。
通过采用上述技术方案,针对基坑的各种变形类型信息确定对应的风险阈值和危险阈值,以便将各变形程度信息与对应变形类型的风险阈值和危险阈值进行比较,便于评估各变形类型的当前变形程度的危险性;若某一变形类型信息对应的变形程度信息大于危险阈值,则认为当前该变形类型信息对应的变形危险性较高,需要生成停止施工信息并发送至警示广播设备,使警示广播设备向基坑内以及基坑周边的人员暂停施工并远离基坑,以便降低基坑变形可能造成的损失;若某一变形类型信息对应的变形程度信息小于危险阈值且大于风险阈值,则认为当前该变形类型信息对应的变形危险性一般,需要生成监测周期调整指令以调整该变形类型信息的监测周期,提高针对该变形类型的监测频率。
本申请的发明目的二采用如下技术方案实现:
一种基于BIM的施工过程基坑变形监测装置,包括伺服监测装置和定位靶标,所述伺服监测装置包括支架和光学监测仪,所述光学监测仪包括水平转动部和俯仰转动部,所述水平转动部水平转动连接于支架顶端,所述俯仰转动部俯仰转动连接于水平转动部,所述俯仰转动部设置有成像组件和测距组件,所述伺服监测装置设置有用于驱动水平转动部转动的第一伺服电机,所述水平转动部设置有用于驱动俯仰转动部转动的第二伺服电机;所述定位靶标包括用于固定连接于基坑待测点的锚定件,以及连接于锚定件的引导块和光信号标识器。
通过采用上述技术方案,基于BIM的施工过程基坑变形监测装置包括伺服监测装置和定位靶标,其中定位靶标包括锚定件、引导块和光信号标识器,锚定件固定连接于基坑待测点,引导块用于作为伺服监测装置确定基坑待测点位置的目标点,便于伺服监测装置确定测量基坑待测点的角度数据和距离数据,光信号标识器用于对外发出光信号,便于伺服监测装置根据光信号确定对应定位靶标的编号等标识信息;伺服监测装置包括支架和光学监测仪,其中光学监测仪连接于支架,支架用于架设或固定伺服监测装置的位置,光学监测仪包括水平转动部和俯仰转动部,俯仰转动部设置有成像组件和测距组件,水平转动部水平转动连接于支架的顶端,俯仰转动部俯仰转动连接于水平转动部,且伺服监测装置设置有用于驱动水平转动部转动的第一伺服电机,水平转动部设置有用于驱动俯仰转动部转动的第二伺服电机,便于控制成像组件和测距组件的朝向水平转动和俯仰转动;成像组件用于获取基坑图像信息和识别定位靶标的光信号标识信息,而测距组件用于获取监测基点与定位靶标之间的距离数据,并能够根据俯仰转动部的水平转动角度和俯仰转动角度计算定位靶标的角度数据。
本申请在一较佳示例中:所述伺服监测装置设置有基于BIM的施工过程基坑变形监测系统,所述基于BIM的施工过程基坑变形监测系统包括:
风险类型表单生成模块,用于获取基坑位置信息和基坑施工计划信息,基于基坑位置信息和基坑施工计划信息生成基坑BIM模型和风险类型表单,所述风险类型表单包括各风险类型信息和对应的风险程度信息;
基坑变形监测计划生成模块,用于基于风险类型表单中各风险类型信息对应的风险程度信息确定针对各风险类型的监测方案,以生成基坑变形监测计划,所述基坑变形监测计划包括监测周期和绘测顺序表;
基坑变形报告生成模块,用于基于基坑变形监测计划进行基坑变形监测,生成基坑变形报告。
通过采用上述技术方案,基于BIM的施工过程基坑变形监测系统用于执行基于BIM的施工过程基坑变形监测方法的步骤,获取基坑位置信息以获知基坑所在位置附近的环境情况,获取基坑施工计划信息以获知针对基坑的施工计划情况,便于后续根据基坑周边的环境情况和基坑的施工计划情况,以生成基坑的BIM模型,并评估各种可能发生的基坑变形风险类型和对应的风险程度,以生成风险类型表单;根据基坑的风险类型表单中记载的各风险类型信息和对应的风险程度信息针对性地生成各风险类型的监测方案,便于根据各风险类型的监测方案确定针对基坑变形的监测周期和绘测顺序表,进而汇总形成基坑变形监测计划,便于指导进行基坑变形监测工作;基于基坑变形监测计划进行基坑变形监测工作,根据监测结果生成基坑变形报告,便于针对性地采取处置措施,减少基坑变形所可能造成的人员和财产的损失。
本申请的发明目的三采用如下技术方案实现:
一种计算机设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述基于BIM的施工过程基坑变形监测方法的步骤。
本申请的发明目的四采用如下技术方案实现:
一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述基于BIM的施工过程基坑变形监测方法的步骤。
综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:
1. 获取基坑位置信息以获知基坑所在位置附近的环境情况,获取基坑施工计划信息以获知针对基坑的施工计划情况,便于后续根据基坑周边的环境情况和基坑的施工计划情况,以生成基坑的BIM模型,并评估各种可能发生的基坑变形风险类型和对应的风险程度,以生成风险类型表单;根据基坑的风险类型表单中记载的各风险类型信息和对应的风险程度信息针对性地生成各风险类型的监测方案,便于根据各风险类型的监测方案确定针对基坑变形的监测周期和绘测顺序表,进而汇总形成基坑变形监测计划,便于指导进行基坑变形监测工作;基于基坑变形监测计划进行基坑变形监测工作,根据监测结果生成基坑变形报告,便于针对性地采取处置措施,减少基坑变形所可能造成的人员和财产的损失。
2. 在进行基坑变形监测工作时,基于基坑变形监测计划中的监测周期定期向伺服监测装置发送环绕监测指令,以控制伺服监测装置的成像组件环绕移动并获取基坑图像信息,以便从基坑图像信息中识别到各定位靶标的光信号标识信息,便于定位各定位靶标的位置;基于基坑BIM模型获取当前伺服监测装置的位置以得到当前监测基点坐标,根据预设的测绘顺序表中记载的顺序逐一获取各定位靶标的角度数据和距离数据,以根据当前监测基点坐标、角度数据和距离数据计算得到各待测点坐标;将各待测点坐标输入至基坑BIM模型中,便于根据各待测点坐标的初始位置、移动情况计算得到基坑变形参数,以便获知基坑在各待测点位置的变形情况,从而判断基坑所发生的变形类型和变形程度,进而生成基坑变形报告,便于管理人员根据基坑变形报告采取对应的处置措施,降低基坑变形所造成的损害。
3. 获取基坑位置信息,以便确定基坑所在的位置周边的地质、水文等自然环境情况以及管道、线缆等地下建筑工程情况;获取基坑的形态尺寸、支护结构、施工方案、步骤等信息以生成基坑施工计划信息,根据施工计划信息生成基坑BIM模型,便于后续基于基坑BIM模型判断基坑变形情况;将基坑对应的环境影响因素信息、地下工程信息、基坑形态尺寸信息、支护结构信息和施工方法信息输入至基坑风险模型中,从而确定基坑可能发生的各风险类型信息以及对应的风险损失信息和风险概率信息,生成风险类型表单,以便后续根据风险类型表单制定更加科学的基坑变形监测的计划。
附图说明
图1是本申请一实施例中基于BIM的施工过程基坑变形监测方法的流程图。
图2是本申请基于BIM的施工过程基坑变形监测方法中步骤S10的流程图。
图3是本申请基于BIM的施工过程基坑变形监测方法中步骤S10的另一流程图。
图4是本申请基于BIM的施工过程基坑变形监测方法中步骤S20的流程图。
图5是本申请基于BIM的施工过程基坑变形监测方法中步骤S30的流程图。
图6是本申请基于BIM的施工过程基坑变形监测方法的另一流程图。
图7是本申请一实施例中基于BIM的施工过程基坑变形监测装置的结构示意图。
图8是本申请一实施例中基于BIM的施工过程基坑变形监测装置的另一结构示意图。
图9是本申请一实施例中定位靶标的结构示意图。
图10是本申请一实施例中基于BIM的施工过程基坑变形监测系统的一原理框图。图11是本申请一实施例中的设备示意图。
附图标记说明:
100、伺服监测装置;200、定位靶标;1、支架;11、第一伺服电机;2、光学监测仪;21、水平转动部;211、第二伺服电机;22、俯仰转动部;221、成像组件;222、测距组件;3、锚定件;4、引导块;5、光信号标识器。
具体实施方式
以下结合附图1至9对本申请作进一步详细说明。
在一实施例中,本申请公开了一种基于BIM的施工过程基坑变形监测方法,如图1所示,具体包括如下步骤:
S10:获取基坑位置信息和基坑施工计划信息,基于基坑位置信息和基坑施工计划信息生成基坑BIM模型和风险类型表单,风险类型表单包括各风险类型信息和对应的风险程度信息。
在本实施例中,基坑位置信息是指待监测的基坑所在的地理位置信息,具体可以通过经纬度坐标的形式进行记录;基坑BIM模型是指基于基坑的施工计划信息所生成的基坑建筑信息模型;风险类型表单是指用于记录基坑的各种变形风险类型以及对应的风险程度信息的表单;风险类型信息是指基坑可能发生的变形类型,包括围护墙体水平变形、围护墙体竖向变位、基坑底部隆起和地表沉降等。
具体地,获取基坑位置信息和基坑施工计划信息,基于基坑施工计划信息确定基坑的形态尺寸和施工流程情况,从而生成基坑BIM模型;再基于基坑位置信息确定基坑所在位置及附近的自然环境和建筑环境情况,从而综合考虑基坑所在位置的环境情况和基坑施工计划的影响,评估各种可能发生的基坑变形风险类型和对应的风险程度,以生成风险类型表单。
其中,参照图2,在步骤S10中,包括:
S11:获取基坑位置信息,基于基坑位置信息获取环境影响因素信息和地下工程信息。
在本实施例中,环境影响因素信息是指基坑所在位置的环境中能够对基坑变形造成影响的影响因素,包括地质环境因素和水文环境因素;地下工程信息是指基坑所在位置附近的地下人工建筑的信息。
具体地,由于在具有不同地质情况、水文情况的环境中,基坑可能发生的变形类型和概率存在较大的差异,且基坑附近的地下工程也可能对基坑不同变形类型的发生概率产生影响,因此,获取基坑位置信息,基于基坑位置信息获取基坑所在地理位置的水文环境情况、地质环境情况、河道沟渠情况等环境影响因素信息,并获取基坑周边的地下管路、地下线缆、地下建筑等地下工程信息,便于后续基于环境影响因素信息和地下工程信息的考虑生成风险类型表单。
S12:获取基坑施工计划信息,基于基坑施工计划信息生成基坑BIM模型,基坑施工信息包括基坑形态尺寸信息、支护结构信息和施工方法信息。
在本实施例中,基坑施工计划信息包括基坑形态尺寸信息、支护结构信息和施工方法信息,基坑形态尺寸信息是指基坑的形状以及对应尺寸的信息;支护结构信息是指基坑支护结构的类型、刚度、入土深度、支撑位置、排列方式等信息;施工方法信息是指基坑施工时,基坑土方挖掘的方法,以及支护结构的类型、施工流程等信息。
具体地,获取基坑施工计划信息并基于基坑施工计划信息生成基坑BIM模型,便于后续在基坑BIM模型的辅助下进行基坑变形监测工作;由于基坑的形态尺寸、支护结构和施工方法会对基坑不同变形类型的发生概率产生显著影响,因此,基坑施工计划信息包括基坑形态尺寸信息、支护结构信息和施工方法信息,便于提高基于基坑施工计划信息生成的风险类型表单所记录信息的准确性。
S13:将环境影响因素信息、地下工程信息、基坑形态尺寸信息、支护结构信息和施工方法信息输入至基坑风险模型中,确定各风险类型信息和对应的风险程度信息,生成风险类型表单,风险程度信息包括风险损失信息和风险概率信息。
在本实施例中,基坑风险模型是指用于基于基坑位置信息和基坑施工计划信息自动评估基坑可能发生的变形风险类型以及对应的风险程度的模型;风险程度信息是指各变形风险类型发生时所导致的损失程度的信息,包括风险损失信息和风险概率信息;风险损失信息是指某种风险类型发生时所造成的损失的平均值;风险概率信息是指某种风险类型发生的概率。
具体地,将获取到的环境影响因素信息、地下工程信息、基坑形态尺寸信息、支护结构信息和施工方法信息输入至基坑风险模型中,以评估基坑可能发生的所有变形风险类型,以及各变形风险类型对应的风险损失信息、风险概率信息,从而生成风险类型表单,风险类型表单中记录的风险类型信息以各风险类型发生概率从高到低进行排列;其中,环境影响因素信息可以通过查阅相关权威地质、水文地理文献和建筑技术文献所获取,地下工程信息可以通过查阅市政规划文件获取,基坑形态尺寸信息、支护结构信息和施工方法信息可以从基坑的工程施工计划书中获取。
具体地,基坑风险模型为概率统计模型,通过获取历史基坑变形事故的事故调查报告对导致基坑变形事故的损失数据和事故原因进行统计,以创建和完善基坑风险模型;在本实施例中,历史基坑变形事故的事故调查报告可以是从互联网上通过数据爬虫程序获取,也可以是从本工程企业过去发生过的基坑变形事故中获取。
S20:基于风险类型表单中各风险类型信息对应的风险程度信息确定针对各风险类型的监测方案,以生成基坑变形监测计划,基坑变形监测计划包括监测周期和绘测顺序表。
在本实施例中,监测方案是指针对风险类型表单中的每一个风险类型信息所生成的方案,以便在进行基坑变形监测工作时确定对应的风险类型的监测方法;基坑变形监测计划是指基于风险类型表单中所有风险类型信息对应的监测方案进行汇总后生成的基坑变形监测工作的计划;监测周期是指执行基坑变形监测工作的时间周期;绘测顺序表是指用于记录进行基坑变形监测工作时获取待测点位置的顺序信息的表单。
具体地,基于风险类型表单中各风险类型信息和对应的风险程度信息,确定针对各风险类型信息的监测方案,在根据风险类型表单中所有风险类型信息对应的监测方案进行汇总,生成基坑变形监测计划,且基坑变形监测计划包括监测周期和绘测顺序表。
具体地,当开始进行基坑变形监测工作后,每隔一个监测周期执行一次基坑变形监测计划;每一次进行基坑变形监测工作时,根据绘测顺序表的顺序进行测量以得到各待测点的位置信息,并将各待测点的位置信息在基坑BIM模型中进行标注。
其中,参照图3,在步骤S20之前,包括:
S14:实时获取气象数据和当前施工信息,生成实时风险因素信息。
在本实施例中,气象数据是指降雨数据和风速数据,具体也可以根据实际需求获取其他与基坑变形具有关联的气象信息;当前施工信息是指当前正在进行的施工工作的信息,具体包括土方挖掘的位置信息。
具体地,由于气象因素和基坑挖掘施工对基坑变形的影响十分显著,在基于风险类型表单生成监测方案和基坑变形监测计划的步骤之前,实时获取气象数据和当前施工信息,气象数据可以是通过权威气象部门发布的天气预报或者是在基坑施工现场设置的气象监测设备所获取,而当前施工信息可以参考基坑的工程施工计划书中获取;基于实时获取的气象数据和当前施工信息生成实时风险因素信息。
S15:将实时风险因素信息输入至基坑风险模型中,确定实时风险更新信息。
在本实施例中,实时风险更新信息是指使用基坑风险模型对实施风险因素信息进行评估后,生成的用于对已有的风险类型表单的内容进行更正的信息。
具体地,将获取到的实时风险信息输入至基坑风险模型中,以评估气象数据和当前施工信息对基坑变形的影响,从而生成实时风险更新信息,便于后续对风险类型表单的内容进行更新,其中,气象数据和当前施工信息对基坑变形的影响可以通过查阅相关权威技术文件确定。
S16:基于实时风险更新信息更新风险类型表单。
具体地,根据实时风险更新信息对风险类型表单的内容进行更新,以调整各风险类型信息的风险程度信息,从而提高风险类型表单中记载的信息的准确性;便于后续根据气象因素和当前施工因素针对性地调整基坑变形监测计划。
其中,参照图4,在步骤S20中,包括:
S21:获取各风险类型的变形特征信息,基于变形特征信息确定对应的监测路径信息。
在本实施例中,变形特征信息是指每一种风险类型发生时,基坑变形的特征信息;监测路径信息是指基于变形特征信息所确定的针对某种变形风险类型的最优监测路径的信息。
具体地,由于每一种基坑变形风险类型发生时,具有相应的变形特征信息,通过查阅相关技术文件获取各风险类型的变形特征信息,从而便于基于各风险类型的变形特征信息确定对应的监测路径信息;例如,当发生围护墙体顶部水平变形时,相应的变性特征信息为围护墙体顶部水平位移量较大,因此,针对围护墙体顶部水平变形这一风险类型信息的最优监测路径为监测围护墙体顶部的监测点的水平位移情况。
S22:获取各风险类型对应的风险程度信息,基于各风险类型对应的风险程度的大小确定各风险类型的监测频率信息。
在本实施例中,监测频率信息是指基于某种风险类型对应的风险程度信息而确定的针对该种风险类型进行监测的频率的信息,监测频率信息与风险程度信息正相关。
具体地,计算各风险类型信息对应的风险程度信息的数值大小,从而便于根据各风险类型对应的风险程度的大小计算对应的监测频率信息,监测频率信息与风险程度信息正相关,便于针对风险程度较高的风险类型提高监测频率,针对风险程度较低的风险类型降低监测频率,从而提高基坑变形监测的针对性。
S23:基于各风险类型的监测路径信息和监测频率信息生成对应的监测方案,基于各监测方案生成基坑变形监测计划。
具体地,基于每一种风险类型的监测路径信息和监测频率信息生成对应的监测方案,以便根据所有监测方案汇总后生成基坑变形监测计划,以指导基坑变形监测工作的进行。
S30:基于基坑变形监测计划进行基坑变形监测,生成基坑变形报告。
在本实施例中,基坑变形报告是指根据基坑变形监测计划执行基坑变形监测工作,并根据基坑变形监测工作中监测到的数据所生成的用于体现基坑变形情况的报告。
具体地,根据基坑变形监测计划执行基坑变形监测工作,并根据监测得到的数据生成基坑变形报告,便于根据基坑变形情况采取针对性地处置措施,降低基坑变形而可能造成的人员和财产损失。
其中,参照图5,在步骤S30中,包括:
S31:基于监测周期向伺服监测装置发送环绕监测指令,获取基坑图像信息,基于基坑图像信息识别各定位靶标的光信号标识信息。
在本实施例中,伺服监测装置是指用于自动监测定位靶标位置的装置,定位靶标固定连接于基坑的待测点位置,而伺服监测装置安装于基坑内任一能够直视观察到所有定位靶标的位置;环绕监测指令是指用于发送至伺服监测装置以控制伺服监测装置执行基坑变形监测工作的指令;基坑图像信息是指通过伺服监测装置所拍摄到的基坑的影像数据;定位靶标是指用于安装在待测点,以辅助伺服监测装置获取待测点位置信息的设备;光信号标识信息是指用于对外展示定位靶标的标识信息的光信号信息,定位靶标的标识信息具体是编号,光信号标识信息为按照特定规律闪烁的光信号。
具体的,光信号标识信息由一个灯具进行发送,若定位靶标的数量小于等于五百个时,光信号标识信息每隔1秒发送一次,每次发送光信号标识信息的时长为1秒,若定位靶标的编号为1,则光信号标识信息为常亮1秒;若定位靶标的编号为2,则光信号标识信息为亮1/3秒、灭1/3秒、再亮1/3秒;若定位靶标的编号为3,则光信号标识信息为亮1/5秒、灭1/5秒、再亮1/5秒、再灭1/5秒、再亮1/5秒……,以此类推,根据光信号标识信息发送的时长内亮起的次数判断定位靶标的编号或其他标识信息;优选的,光信号标识信息由波长为570纳米的黄色灯光传输,具有更好的穿透雨雾的性能,提高光信号标识信息在雨雾天气被获取到的可能性,且使用特定波长的光传输光信号标识信息,也能够便于接收设备判断光信号标识信息,降低其他灯光对光信号标识信息的干扰。
进一步地,若定位靶标的数量大于五百个时,可以相应延长发送光信号标识信息的时长,使光信号标识信息为亮1/1000秒、灭1/1000秒、再亮1/1000秒……,直至亮起的次数与定位靶标的编号数值相当。
具体地,根据监测周期定期向伺服监测装置发送环绕监测指令,以控制伺服监测装置开始执行基坑变形监测工作,使伺服监测装置环绕获取基坑图像信息,通过图像识别算法从基坑图像信息中识别出各定位靶标的光信号标识信息,以便获取各定位靶标的编号,便于后续根据特定顺序获取各定位靶标的位置信息。
S32:基于基坑BIM模型获取当前监测基点坐标,根据光信号标识信息和预设的测绘顺序表逐一获取各定位靶标的角度数据和距离数据,计算各待测点坐标。
在本实施例中,监测基点坐标是指伺服监测装置用于获取定位靶标距离数据和角度数据时的基准点在BIM模型中的坐标,同时也便于获知伺服监测装置的位置信息;角度数据是指定位靶标位置相对于以监测基点坐标为极点建立的基点极坐标系的极角;距离数据是指定位靶标位置相对于监测基点坐标的距离值。
具体地,从基坑BIM模型获取当前监测基点坐标,以监测基点坐标为极点,正北方向为极轴方向,建立基点极坐标系;便于伺服监测装置基于获取到的光信号标识信息初步确定各定位靶标的编号和粗略位置,再根据预设的绘测顺序表中记录的定位靶标编号顺序逐一获取各定位靶标的角度数据和距离数据,从而计算出各待测点在基点极坐标系上的坐标为待测点坐标;例如,绘测顺序表中记录的定位靶标编号为“1、3、5、7、9、2、4、6、8”,则伺服监测装置先获取1号定位靶标的角度数据和距离数据,再获取2号定位靶标的角度数据和距离数据,再获取3号定位靶标的角度数据和距离数据……,以此类推。
具体地,定位靶标的距离数据是通过伺服监测装置上的激光测距组件获取的,而定位靶标的角度数据则是根据伺服监测装置转动角度所获取的;在本实施例中,由于定位靶标固定连接于待测点,定位靶标与待测点的位置相对固定,且本申请进行基坑变形监测的主要手段为监测待测点的位置,因此本申请使用定位靶标的位置取代待测点的位置,便于实现对待测点位置的监测。
S33:将各待测点坐标输入至基坑BIM模型中,计算基坑变形参数,基于基坑变形参数生成基坑变形报告,基坑变形报告包括变形类型信息和对应的变形程度信息。
在本实施例中,基坑变形参数是指用于体现基坑变形情况的参数,主要是各待测点坐标以及各待测点坐标的位移量和位移方向;变形类型信息是指基于基坑变形参数所判断得到的基坑实际发生变形类型的信息,包括包括围护墙体水平变形、围护墙体竖向变位、基坑底部隆起和地表沉降等;变形程度信息是指基于基坑变形参数所判断得到的基坑实际发生变形的程度信息。
具体地,将各待测点坐标输入至基坑BIM模型中,基于监测基点坐标对待测点坐标进行换算,以便将各待测点的位置在基坑BIM模型中展示出来;根据各待测点的当前位置与初始位置计算各待测点坐标的位移量和位移方向,从而生成基坑变形参数,根据基坑变形参数评估该基坑当前发生的基坑变形类型、变形程度情况,生成变形类型信息和对应的变形程度信息,进而汇总形成基坑变形报告,便于后续将基坑变形报告发送至管理人员,便于管理人员根据基坑变形报告对后续施工作出科学的决策。
其中,参照图6,在步骤S30之后,基于BIM的施工过程基坑变形监测方法还包括:
S40:基于各变形类型信息匹配对应的风险阈值和危险阈值,将各变形程度信息与对应的风险阈值、危险阈值进行比较。
具体地,由于基坑的不同变形类型所能接受的位移量不同,因此,针对各变形类型信息匹配对应的风险阈值和危险阈值,具体的风险阈值和危险阈值的数值可以通过查阅相关施工技术规范文件所获取;在本实施例中,风险阈值和危险阈值是指用于基于基坑当前变形程度信息评估基坑发生安全事故的可能性的阈值;若某一变形类型信息对应的变形程度信息小于危险阈值且大于风险阈值,则认为当前该变形类型信息对应的变形危险性一般,若某一变形类型信息对应的变形程度信息大于危险阈值,则认为当前该变形类型信息对应的变形危险性较高。
S50:若变形程度信息大于危险阈值,生成停止施工信息并发送至警示广播设备;若变形程度信息小于危险阈值且大于风险阈值,生成监测周期调整指令。
在本实施例中,停止施工信息是指在变形危险性较高的情况下而生成的音频信号信息和/或光信号信息,具体可以是蜂鸣声信号、警笛声信号、语音信号或警示灯光信号;警示广播设备是指用于播放停止施工信息的音频播放设备或警示灯设备;监测周期调整指令是指在变形危险性一般的情况下所生成的用于调整监测周期的指令。
具体地,若变形程度信息大于危险阈值,则生成停止施工信息并发送至警示广播设备,通过警示广播设备对外播放停止施工信号,以提示基坑内或基坑附近的人员暂停施工并远离基坑,降低因基坑变形可能导致的安全事故所造成损失;若变形程度信息小于危险阈值但大于风险阈值,则认为当前该变形类型信息对应的变形危险性一般,可以通过增大监测频率的方式进行进一步观察,因此,生成监测周期调整指令,以减小监测周期,增大监测频率。
应理解,上述实施例中各步骤的序号大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
在一实施例中,如图7和图8所示,本申请公开了一种基于BIM的施工过程基坑变形监测装置,包括伺服监测装置100,伺服监测装置100包括支架1和光学监测仪2,支架1为三脚支架1,各脚杆转动连接于支架1本体,便于通过调节脚杆实现调节支架1顶部高度的效果,各脚杆的底部尖锐设置,便于插入土层,提高支架1与地面连接的可靠性,降低支架1倾倒的可能性,支架1用于架设或固定伺服监测装置100的位置;光学监测仪2转动连接于支架1顶部,光学监测仪2包括水平转动部21和俯仰转动部22,具体的,支架1本体内固定安装有第一伺服电机11,第一伺服电机11的输出轴延伸出支架1本体并固定连接于水平转动部21,第一伺服电机11的输出轴转动时带动水平转动部21同步转动,以实现控制水平转动部21水平转动的功能;水平转动部21开设有用于容纳俯仰转动部22的通槽,水平转向部内固定安装有第二伺服电机211,第二伺服电机211的输出轴垂直于第一伺服电机11的输出轴设置,第二伺服电机211的输出轴朝水平转动部21的通槽延伸并固定连接于俯仰转动部22,第二伺服电机211的输出轴转动时带动俯仰转动部22同步转动,以实现控制俯仰转动部22俯仰转动的功能;在本实施例中,第一伺服电机11和第二伺服电机211均可正反双向转动,伺服监测装置100内置有用于驱动第一伺服电机11和第二伺服电机211转动的驱动模块(图中未示出)和对应的驱动程序,且第一伺服电机11和第二伺服电机211均设置有用于检测转动角度的传感器(图中未示出),便于获取定位靶标200的角度数据。
俯仰转动部22设置有成像组件221和测距组件222,其中成像组件221包括拍摄帧率至少为2000帧以上的高帧率摄像头,以便确保对光信号标识信息的识别可靠性;测距组件222为激光测距组件222,包括激光发射器和激光接收器,便于准确测量定位靶标200的距离数据。
参照图9,基于BIM的施工过程基坑变形监测装置还包括若干各定位靶标200,定位靶标200包括用于固定连接于基坑待测点的锚定件3,锚定件3开设有若干通孔,且锚定件3通过膨胀螺栓和螺母固定连接于基坑待测点;定位靶标200固定连接有引导块4和光信号标识器5,引导块4具体为供全站仪测距使用的万向棱镜,在本申请的其他实施例中,引导块4也可以是供全站仪测距使用的反射片,由于引导块4、定位靶标200、基坑待测点之间的位置均相对固定,因此,在本实施例中,引导块4用于作为伺服监测装置100确定基坑待测点位置的目标点,便于伺服监测装置100确定测量基坑待测点的角度数据和距离数据;光信号标识器5为能够发出波长为570纳米的黄色灯光的灯具,光信号标识器5的发光亮度应当以能够被伺服监测装置100的成像组件221成功识别到光信号标识信息的标准进行设置,光信号标识器5用于对外发出光信号,便于伺服监测装置100根据光信号确定对应定位靶标200的编号等标识信息。
伺服监测装置100内设置有第一信号收发模块(图中未示出)和数据处理模块(图中未示出);第一信号收发模块用于接收环绕监测指令,并能够将监测到的距离数据、角度数据对外发送,数据处理模块用于对伺服监测装置100获取到的数据进行处理;光信号标识器5内设置有第二信号收发模块(图中未示出);用于与外界进行通讯,可用于接收光信号标识信息更该指令或者将光信号标识信息的亮灭规律信息对外发送。
在本实施例中,应当根据基坑变形监测的实际需求设置若干基坑待测点,各基坑待测点均固定连接有定位靶标200,伺服监测装置100应当固定安装于能够通过成像组件221直接拍摄到所有定位靶标200的位置,以确保伺服监测装置100能够获取到所有定位靶标200的角度数据和距离数据。
进一步地,若单个伺服监测装置100无法通过成像组件221直接拍摄到所有定位靶标200的位置,可以设置多个伺服监测装置100,每一伺服监测装置100对应一个监测基点坐标,便于后续对各伺服监测装置100获取到的待测点坐标进行统一换算。
如图10所示,伺服监测装置100还设置有基于BIM的施工过程基坑变形监测系统,用于执行上述基于BIM的施工过程基坑变形监测方法的步骤,该基于BIM的施工过程基坑变形监测系统与上述实施例中基于BIM的施工过程基坑变形监测方法相对应。
基于BIM的施工过程基坑变形监测系统包括风险类型表单生成模块、基坑变形监测计划生成模块和基坑变形报告生成模块。各功能模块的详细说明如下:
风险类型表单生成模块,用于获取基坑位置信息和基坑施工计划信息,基于基坑位置信息和基坑施工计划信息生成基坑BIM模型和风险类型表单,风险类型表单包括各风险类型信息和对应的风险程度信息;
基坑变形监测计划生成模块,用于基于风险类型表单中各风险类型信息对应的风险程度信息确定针对各风险类型的监测方案,以生成基坑变形监测计划,基坑变形监测计划包括监测周期和绘测顺序表;
基坑变形报告生成模块,用于基于基坑变形监测计划进行基坑变形监测,生成基坑变形报告。
关于基于BIM的施工过程基坑变形监测系统的具体限定可以参见上文中对于基于BIM的施工过程基坑变形监测方法的限定,在此不再赘述;上述基于BIM的施工过程基坑变形监测系统中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现;上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以是以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是服务器,其内部结构图可以如图11所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储基坑位置信息、基坑施工计划信息、基坑BIM模型、风险类型表单、监测方案、基坑变形监测计划、基坑图像信息、基坑变形参数和基坑变形报告等数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现基于BIM的施工过程基坑变形监测方法。
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,处理器执行计算机程序时实现以下步骤:
S10:获取基坑位置信息和基坑施工计划信息,基于基坑位置信息和基坑施工计划信息生成基坑BIM模型和风险类型表单,风险类型表单包括各风险类型信息和对应的风险程度信息;
S20:基于风险类型表单中各风险类型信息对应的风险程度信息确定针对各风险类型的监测方案,以生成基坑变形监测计划,基坑变形监测计划包括监测周期和绘测顺序表;
S30:基于基坑变形监测计划进行基坑变形监测,生成基坑变形报告。
在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
S10:获取基坑位置信息和基坑施工计划信息,基于基坑位置信息和基坑施工计划信息生成基坑BIM模型和风险类型表单,风险类型表单包括各风险类型信息和对应的风险程度信息;
S20:基于风险类型表单中各风险类型信息对应的风险程度信息确定针对各风险类型的监测方案,以生成基坑变形监测计划,基坑变形监测计划包括监测周期和绘测顺序表;
S30:基于基坑变形监测计划进行基坑变形监测,生成基坑变形报告。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,RAM以多种形式可得,诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)、DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域普通技术人员应当理解;其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于BIM的施工过程基坑变形监测方法,其特征在于,包括:
获取基坑位置信息和基坑施工计划信息,基于基坑位置信息和基坑施工计划信息生成基坑BIM模型和风险类型表单,所述风险类型表单包括各风险类型信息和对应的风险程度信息;
基于风险类型表单中各风险类型信息对应的风险程度信息确定针对各风险类型的监测方案,以生成基坑变形监测计划,所述基坑变形监测计划包括监测周期和绘测顺序表;
基于基坑变形监测计划进行基坑变形监测,生成基坑变形报告;
其中,基于基坑变形监测计划进行基坑变形监测,生成基坑变形报告的步骤中,包括:
基于监测周期向伺服监测装置发送环绕监测指令,以控制伺服监测装置开始执行基坑变形监测工作,使伺服监测装置环绕获取基坑图像信息,基于基坑图像信息识别各定位靶标的光信号标识信息,以便获取各定位靶标的编号,便于后续根据特定顺序获取各定位靶标的位置信息;
基于基坑BIM模型获取当前监测基点坐标,建立基点极坐标系,伺服监测装置基于获取到的光信号标识信息初步确定各定位靶标的编号和粗略位置,再根据预设的测绘顺序表逐一获取各定位靶标的角度数据和距离数据,计算各待测点坐标;
其中,伺服监测装置是指用于自动监测定位靶标位置的装置,定位靶标固定连接于基坑的待测点位置;基坑图像信息是指通过伺服监测装置所拍摄到的基坑的影像数据;定位靶标是指用于安装在待测点,以辅助伺服监测装置获取待测点位置信息的设备;光信号标识信息是指用于对外展示定位靶标的标识信息的光信号信息,定位靶标的标识信息具体是编号,光信号标识信息为按照特定规律闪烁的光信号;根据光信号标识信息发送的时长内亮起的次数判断定位靶标的编号;
将各待测点坐标输入至基坑BIM模型中,计算基坑变形参数,基于基坑变形参数生成基坑变形报告,所述基坑变形报告包括变形类型信息和对应的变形程度信息;
其中,获取基坑位置信息和基坑施工计划信息,基于基坑位置信息和基坑施工计划信息生成基坑BIM模型和风险类型表单的步骤中,包括:
获取基坑位置信息,基于基坑位置信息获取环境影响因素信息和地下工程信息;
获取基坑施工计划信息,基于基坑施工计划信息生成基坑BIM模型,所述基坑施工计划信息包括基坑形态尺寸信息、支护结构信息和施工方法信息;
将环境影响因素信息、地下工程信息、基坑形态尺寸信息、支护结构信息和施工方法信息输入至基坑风险模型中,确定各风险类型信息和对应的风险程度信息,生成风险类型表单,所述风险程度信息包括风险损失信息和风险概率信息;
其中,基于风险类型表单中各风险类型信息对应的风险程度信息确定针对各风险类型的监测方案,以生成基坑变形监测计划的步骤中,包括:
获取各风险类型的变形特征信息,基于变形特征信息确定对应的监测路径信息;
获取各风险类型对应的风险程度信息,基于各风险类型对应的风险程度的大小确定各风险类型的监测频率信息;
基于各风险类型的监测路径信息和监测频率信息生成对应的监测方案,基于各监测方案生成基坑变形监测计划。
2.根据权利要求1所述的一种基于BIM的施工过程基坑变形监测方法,其特征在于:基于风险类型表单中各风险类型信息对应的风险程度信息确定针对各风险类型的监测方案,以生成基坑变形监测计划的步骤之前,还包括:
实时获取气象数据和当前施工信息,生成实时风险因素信息;
将实时风险因素信息输入至基坑风险模型中,确定实时风险更新信息;
基于实时风险更新信息更新风险类型表单。
3.根据权利要求1所述的一种基于BIM的施工过程基坑变形监测方法,其特征在于:将各待测点坐标输入至基坑BIM模型中,计算基坑变形参数,基于基坑变形参数生成基坑变形报告的步骤之后,还包括:
基于各变形类型信息匹配对应的风险阈值和危险阈值,将各变形程度信息与对应的风险阈值、危险阈值进行比较;
若变形程度信息大于危险阈值,生成停止施工信息并发送至警示广播设备;若变形程度信息小于危险阈值且大于风险阈值,生成监测周期调整指令。
4.一种基于BIM的施工过程基坑变形监测装置,其特征在于:包括伺服监测装置(100)和定位靶标(200),所述伺服监测装置(100)包括支架(1)和光学监测仪(2),所述光学监测仪(2)包括水平转动部(21)和俯仰转动部(22),所述水平转动部(21)水平转动连接于支架(1)顶端,所述俯仰转动部(22)俯仰转动连接于水平转动部(21),所述俯仰转动部(22)设置有成像组件(221)和测距组件(222),所述伺服监测装置(100)设置有用于驱动水平转动部(21)转动的第一伺服电机(11),所述水平转动部(21)设置有用于驱动俯仰转动部(22)转动的第二伺服电机(211);所述定位靶标(200)包括用于固定连接于基坑待测点的锚定件(3),以及连接于锚定件(3)的引导块(4)和光信号标识器(5);
其中成像组件包括拍摄帧率至少为2000帧以上的高帧率摄像头,光信号标识器的发光亮度应当以能够被伺服监测装置的成像组件成功识别到光信号标识信息的标准进行设置,光信号标识器用于对外发出光信号,便于伺服监测装置根据光信号确定对应定位靶标的编号标识信息,光信号标识器内设置有第二信号收发模块,用于与外界进行通讯,用于接收光信号标识信息更该指令或者将光信号标识信息的亮灭规律信息对外发送;
其中,所述伺服监测装置(100)设置有基于BIM的施工过程基坑变形监测系统,所述基于BIM的施工过程基坑变形监测系统用于执行如权利要求1-3任一项所述基于BIM的施工过程基坑变形监测方法的步骤,所述基于BIM的施工过程基坑变形监测系统包括:
风险类型表单生成模块,用于获取基坑位置信息和基坑施工计划信息,基于基坑位置信息和基坑施工计划信息生成基坑BIM模型和风险类型表单,所述风险类型表单包括各风险类型信息和对应的风险程度信息;
基坑变形监测计划生成模块,用于基于风险类型表单中各风险类型信息对应的风险程度信息确定针对各风险类型的监测方案,以生成基坑变形监测计划,所述基坑变形监测计划包括监测周期和绘测顺序表;
基坑变形报告生成模块,用于基于基坑变形监测计划进行基坑变形监测,生成基坑变形报告。
5.一种计算机设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至3任一项所述基于BIM的施工过程基坑变形监测方法的步骤。
6.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至3任一项所述基于BIM的施工过程基坑变形监测方法的步骤。
CN202211026766.8A 2022-08-25 2022-08-25 一种基于bim的施工过程基坑变形监测方法及监测装置 Active CN115404921B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211026766.8A CN115404921B (zh) 2022-08-25 2022-08-25 一种基于bim的施工过程基坑变形监测方法及监测装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211026766.8A CN115404921B (zh) 2022-08-25 2022-08-25 一种基于bim的施工过程基坑变形监测方法及监测装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115404921A CN115404921A (zh) 2022-11-29
CN115404921B true CN115404921B (zh) 2023-08-04

Family

ID=84162224

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211026766.8A Active CN115404921B (zh) 2022-08-25 2022-08-25 一种基于bim的施工过程基坑变形监测方法及监测装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115404921B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109064037A (zh) * 2018-08-08 2018-12-21 上海西岸传媒港开发建设有限公司 基坑施工风险管控方法、系统和设备
CN109993935A (zh) * 2019-03-14 2019-07-09 华南理工大学 一种施工机械定位及其安全区域监测的装置和方法
CN111042143A (zh) * 2019-12-03 2020-04-21 上海交通大学 一种基于大量监测数据分析的基坑工程预警方法和系统
CN212969902U (zh) * 2020-10-26 2021-04-13 新乡北方车辆仪表有限公司 一种多光谱稳像跟踪定位伺服云台
CN114108717A (zh) * 2021-12-09 2022-03-01 上海勘察设计研究院(集团)有限公司 一种基于视觉测量的基坑围护顶部变形监测系统及其方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109064037A (zh) * 2018-08-08 2018-12-21 上海西岸传媒港开发建设有限公司 基坑施工风险管控方法、系统和设备
CN109993935A (zh) * 2019-03-14 2019-07-09 华南理工大学 一种施工机械定位及其安全区域监测的装置和方法
CN111042143A (zh) * 2019-12-03 2020-04-21 上海交通大学 一种基于大量监测数据分析的基坑工程预警方法和系统
CN212969902U (zh) * 2020-10-26 2021-04-13 新乡北方车辆仪表有限公司 一种多光谱稳像跟踪定位伺服云台
CN114108717A (zh) * 2021-12-09 2022-03-01 上海勘察设计研究院(集团)有限公司 一种基于视觉测量的基坑围护顶部变形监测系统及其方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN115404921A (zh) 2022-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11519724B2 (en) Method for monitoring ground settlement based on computer vision
CN106767676B (zh) 一种空间垂向分布点位置测量方法及系统
CN111429575B (zh) 一种三维可视化监测方法、系统、设备和存储介质
US20120150573A1 (en) Real-time site monitoring design
CN112254660B (zh) 隧道智能监控量测信息集成与预警系统
CN108007378B (zh) 一种变形监测综合系统及其使用方法
CN108195364B (zh) 用于锚杆钻机的作业定位系统
JP2012083237A (ja) 地上3dレーザースキャナーを用いた、ターゲット無設置による斜面の変動監視方法。
EP3124841B1 (en) Method and system for monitoring the position of above-ground pipelines in permafrost conditions
CN110275178B (zh) 一种红外周扫雷达和伺服转台光学监控设备分置安装的精确联动引导方法
CN116151628B (zh) 隧道施工中地面沉降的监测与预警系统
CN113822227A (zh) 一种隧道工程施工风险监控方法、装置以及介质
CN205352389U (zh) 通过高清视频实现地铁盾构隧道地表位移实时监测的系统
CN115404921B (zh) 一种基于bim的施工过程基坑变形监测方法及监测装置
CN114115545B (zh) 一种ar井盖标注方法、系统、设备和存储介质
JP6829800B2 (ja) 受信機の適地判定方法、及び受信機の適地判定システム
CN116597604A (zh) 装配式智慧工地安全预警系统、方法、设备和介质
CN112284277B (zh) 基于计算机视觉的隧道洞口边坡变形监测系统和方法
JP2017040560A (ja) 変位測定方法および変位測定システム
JP2006200952A (ja) 堆積監視方法、システム及びコンピュータプログラム並びに堆積量測定方法、システム及びコンピュータプログラム
CN114495436B (zh) 一种高边坡施工过程中动态监测方法及预警系统
CN107916678B (zh) 基于bim的沉管施工系统及方法
CN115962755A (zh) 一种基于无人机倾斜摄影技术的土石方算量方法
CN211201968U (zh) 一种隧道顶进施工导向的监测装置
CN114049563A (zh) 带电作业环境的评估方法、作业环境评估系统及电子设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant