基于BIM技術(shù)的深基坑可視化數(shù)據(jù)檢測施工技術(shù)規(guī)范

1基于BIM技術(shù)的深基坑可視化數(shù)據(jù)檢測施工技術(shù)規(guī)范本文件規(guī)定了深基坑可視化數(shù)據(jù)檢施工技術(shù)規(guī)程的總則、一般規(guī)定、深基坑勘察、設(shè)計、施工、施工質(zhì)量檢驗、場地整理、施工安全、竣工驗收。本文件適用于軟基處理填土預(yù)壓施工。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。JGJ8-2016建筑變形測量規(guī)范JGJ311-2013建筑深基坑工程施工安全技術(shù)規(guī)范GB50497-2019建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)JGJ120-2012建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程GB5007-2011建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范JGJ79-2012建筑地基處理技術(shù)規(guī)范GB50202—2018建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1深基坑DeepFoundationpit是指開挖深度超過5米（含5米）或地下室三層以上（含三層），或深度雖未超過5米，但地質(zhì)條件和周圍環(huán)境及地下管線特別復(fù)雜的工程。3.2BIM深基坑數(shù)據(jù)檢測技術(shù)DataDetectionTechnologyofBIMDeepFoundationPIT在建筑深基坑施工及使用階段，通過在基坑支護周圍布置傳感器，并通過IoT技術(shù)與BIM技術(shù)共同實現(xiàn)深基坑施工安全監(jiān)測預(yù)警平臺的管理，通過數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)測與反饋進行施工。4總則4.1應(yīng)遵守國家建設(shè)工程的有關(guān)法律法規(guī)，建立健全質(zhì)量保證體系，明確質(zhì)量責(zé)任，加強質(zhì)量管理。4.2應(yīng)遵守國家安全生產(chǎn)的有關(guān)法律法規(guī)，建立健全安全生產(chǎn)管理體系，明確安全責(zé)任，制定安全技術(shù)措施，嚴(yán)格執(zhí)行安全操作規(guī)程，保障施工人員的職業(yè)健康。4.3應(yīng)遵守國家環(huán)境保護的有關(guān)法律法規(guī)，節(jié)約用地，少占農(nóng)田，減少污染，保護環(huán)境。5一般規(guī)定5.1工程設(shè)計前，應(yīng)對基坑區(qū)域地質(zhì)情況進行勘察和調(diào)查，勘察和調(diào)查深度應(yīng)滿足施工圖設(shè)計要求。5.2工程設(shè)計單位應(yīng)根據(jù)勘察和調(diào)查結(jié)果進行施工圖設(shè)計，必要時選擇有代表性的場地進行工藝試驗。25.3工程施工前應(yīng)編制施工組織設(shè)計，制定施工質(zhì)量控制和安全管理措施，報監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后實施。5.4施工過程中，應(yīng)做好質(zhì)量控制、安全生產(chǎn)、文明施工和環(huán)境保護等工作。5.5工程資料編制應(yīng)及時、真實、準(zhǔn)確、齊全。6深基坑施工前檢測6.1應(yīng)調(diào)查既有基坑等級、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、基坑現(xiàn)狀、改造計劃、附近建（構(gòu)）筑物等資料。6.2確定監(jiān)測基準(zhǔn)點和安全檢測點的埋設(shè)方法及保護措施，保證監(jiān)測點的精準(zhǔn)，建立監(jiān)測時限及頻次要求。6.3建立數(shù)據(jù)監(jiān)測方案及異常情況處理措施。6.4檢測單位進行安全監(jiān)測數(shù)據(jù)與處理，檢測單位編制及提交過程安全監(jiān)測工作報告。7監(jiān)測數(shù)據(jù)采集7.1檢測7.1.1深基坑施工面積大，監(jiān)測點眾多，各測點位置與面積不盡相同，因此測點數(shù)量也略有差別。方便傳感器的在BIM模型及其輕量化模型中進行識別、查找與過濾，為每一個監(jiān)測點放置的傳感器設(shè)置了ID，測點ID設(shè)置如表所示。監(jiān)測點測點編號數(shù)量圍護墻（樁）頂部水平位移~ZQS-0125圍護墻（樁）頂部豎向位移~ZQC-0125深層水平位移~SCW-0125地下水位~GXW-0115周邊建筑位移~JGC-01088周邊道路沉降~DLC-010887.1.2在監(jiān)測預(yù)警平臺中，我們可以利用ID唯一性的特點，按照ID號查找相應(yīng)構(gòu)件，對監(jiān)測點進行快速定位。7.2預(yù)警界值分級7.2.1一般規(guī)定7.2.1.1對于深基坑施工安全監(jiān)測預(yù)警中的每個監(jiān)測項目最后都通過三個定量評價指標(biāo)進行確定：累計變化絕對值（mm）、相對基坑設(shè)計深度H控制值與變化速率（mm/d）。根據(jù)現(xiàn)場實際情況與施工文件本文從中選擇累計變化絕對值（mm）與變化速率（mm/d）作為深基坑施工安全監(jiān)測預(yù)警的警戒指標(biāo)，通過這兩項指標(biāo)相互制約與控制實現(xiàn)深基坑施工安全的監(jiān)測與預(yù)警。7.2.1.2對于監(jiān)測預(yù)警體系，采取了分級監(jiān)測預(yù)警策略，根據(jù)相應(yīng)等級，結(jié)合相關(guān)規(guī)范及工程經(jīng)驗，考慮到基坑警戒值等硬性指標(biāo)，有針對性地對基坑工程監(jiān)測采取四級預(yù)警，以保證基坑圍護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和周邊環(huán)境的安全。將最大允許值的30%作為基準(zhǔn)值，最大允許值的70%與最大允許值之間稱為預(yù)警范圍。37.2.1.3預(yù)警范圍內(nèi)，我們將預(yù)警等級分為四個等級，分別為70%藍色預(yù)警、80%黃色預(yù)警、90%橙色預(yù)警，當(dāng)達到或超過允許值時則為紅色預(yù)警。如果現(xiàn)場監(jiān)測值在此范圍內(nèi)，應(yīng)實施預(yù)警，根據(jù)當(dāng)前預(yù)警等級，采取相應(yīng)應(yīng)急管理措施，避免監(jiān)測數(shù)值超限，發(fā)生基坑失穩(wěn)現(xiàn)象。7.2.1.4在分級設(shè)計中，我們采用五個風(fēng)險層次，四級預(yù)警制度：設(shè)位移變化速率V，位移最大變化速率Vmax，位移值T，位移最大位移值Tmax。其中Tmax，Vmax根據(jù)規(guī)范中的警戒值確定，其他的監(jiān)測項目可采用類似的方法處理。表2基坑預(yù)警規(guī)則表警戒級別預(yù)警方式基坑狀態(tài)正常綠色“雙控”指標(biāo)均未達到警戒值的70%即：T?0.7Tmax、V?0.7Vmax基本正常藍色預(yù)警“雙控”指標(biāo)均達到警戒值的70％～80％之間（含80%）即0.7Tmax≤T<0.8Tmax、0.7Vmax≤V<0.8Vmax低風(fēng)險黃色預(yù)警“雙控”指標(biāo)均達到警戒值的80％～90％之間（含90%）即0.8Tmax≤T<0.9Tmax、0.8Vmax≤V<0.9Vmax中風(fēng)險橙色預(yù)警“雙控”指標(biāo)均達到警戒值的90％～100％之間（含100%）即0.9Tmax≤T<Tmax、0.9Vmax≤V<1Vmax高風(fēng)險紅色預(yù)警速率出現(xiàn)急劇增長即T≥Tma和V≥Vmax7.2.2預(yù)警界值預(yù)警界值分級確定7.2.2.1根據(jù)相應(yīng)的周邊環(huán)境和基坑本體監(jiān)測項目及其預(yù)警警戒值分級（根據(jù)《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》和《建筑深基坑工程施工安全技術(shù)規(guī)范》）如表3。表3預(yù)警警戒值分級表預(yù)警等級預(yù)警等級監(jiān)測項目正?；菊＃ㄋ{色）低風(fēng)險（黃色）中風(fēng)險（橙色）高風(fēng)險（紅色）周邊管線累計變化（mm）0速率（mm/d）0周邊建筑累計變化（mm）0速率（mm/d）0周邊道路累計變化（mm）0速率（mm/d）0樁頂水平位移累計變化（mm）04速率（mm/d）0樁頂豎向位移累計變化（mm）0速率（mm/d）0深層水平位移累計變化（mm）0速率（mm/d）0支撐軸力累計變化（mm）049%f56%f63%f70%f速率（mm/d）0地下水位累計變化（mm）0速率（mm/d）07.3傳感器的選取和布設(shè)7.3.1傳感器的選取對傳統(tǒng)施工監(jiān)測方法存在人工測量、紙質(zhì)記錄等不足，在施工中引入了信息化的監(jiān)測采集方案。傳感器在深基坑施工前或者伴隨著施工過程埋置在構(gòu)件底部或者內(nèi)部，實感知構(gòu)件的變化狀態(tài)，對深基坑周邊環(huán)境和基坑本體在施工過程中的受力和變形進行實時監(jiān)測預(yù)警。圖7.3.1-1-傳感器選取7.3.2傳感器的布設(shè)57.3.2.1傳感器的布設(shè)位置、間距、監(jiān)測頻率、監(jiān)測目的都應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)場情況與監(jiān)測對象的監(jiān)測要求綜合考慮確定。文主要傳感器監(jiān)測項目的測點詳情如表4所示表4傳感器監(jiān)測項目詳情表監(jiān)測項目測點布置測點間距監(jiān)測頻率樁頂水平、豎向位移結(jié)構(gòu)上端部，基坑周邊中部測點間隔15-20m，關(guān)鍵部位應(yīng)加密項目2～3次/周墻體深層水平位移結(jié)構(gòu)內(nèi)部測點間距0.5m應(yīng)測項目1次/天，選測項目2～3次/周支撐軸力支撐中部或端部每層支撐不少于12個開挖及回筑過程中2次/天地下水位深基坑周圍測點間距20～50m，埋深6～8m施工及開挖期間每2天/次土體深層水平位移結(jié)構(gòu)周邊土體孔豎向間距0.5m開挖期間5天/次，施工期間2天/次道路沉降周邊土體測點間距15~20m開挖期間1天/次周邊建筑基礎(chǔ)周邊每棟4個2天/次周邊管線沿管線放置測點間距15～25m2天/次8BIM模型的建模深度與標(biāo)準(zhǔn)8.1建模深度8.1.1因此在對模型深度等級劃分時，將BIM模型深度劃分為LOD100-LOD500五個不同級別，分別對應(yīng)BIM從設(shè)計到運維的五個不同階段的應(yīng)用，分別對應(yīng)建筑的五個不同階段。8.1.2BIM模型構(gòu)建深度等級選擇需遵循“適度”原則，根據(jù)工程進度的不同階段選擇不同的模型深度，主要目的在于滿足當(dāng)階段的BIM模型應(yīng)用要求。8.1.3根據(jù)模型需求滿足度，LOD300滿足深基坑施工安全監(jiān)測預(yù)警可視化的需求。8.2建模方法8.2.1選用Revit為本研究BIM模型的建模軟件，模型創(chuàng)建流程如圖所示。6圖7.3.1-1-Revit建模流程8.2.2根據(jù)BIM模型可視化特性，以模型族的創(chuàng)建流程為依據(jù)，創(chuàng)建包含深基坑周邊環(huán)境、深基坑本體和傳感器監(jiān)測點的三維可視化模型。8.3基坑本體施工安全的監(jiān)測數(shù)據(jù)處理與分析8.3.1監(jiān)測儀器設(shè)備安裝埋設(shè)完成后，應(yīng)及時取得各監(jiān)測項目的初始值。8.3.2監(jiān)測過程中及完成后，應(yīng)及時準(zhǔn)確地進行監(jiān)測數(shù)據(jù)的處理分析與資料整編，并及時反饋。8.3.3監(jiān)測資料整編包括各監(jiān)測項目監(jiān)測報表、預(yù)警報告、監(jiān)測日報、階段性監(jiān)測報告和監(jiān)測總結(jié)報8.3.4監(jiān)測數(shù)據(jù)采集完成后應(yīng)及時整理各監(jiān)測項目的報表，監(jiān)測數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時，應(yīng)及時分析原因，必要時進行重測。監(jiān)測報表宜包括以下內(nèi)容：a)當(dāng)時天氣情況和施工工況；b)監(jiān)測項目本次監(jiān)測值、單次變化值、變化速率及累計變化值，必要時繪制的有關(guān)曲線圖；c)監(jiān)測數(shù)據(jù)正?；虍惓＜皥缶闆r描述。8.3.5監(jiān)測預(yù)警報告內(nèi)容包括預(yù)警時間、預(yù)警類別及等級、異常情況描述、原因初步分析和處置措施建議。8.3.6監(jiān)測日報應(yīng)包括當(dāng)日天氣及施工工況、各監(jiān)測項目當(dāng)日監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果、巡視信息和預(yù)警建議信息等，監(jiān)測日報宜采用附錄B的樣式。8.3.7階段性監(jiān)測報告應(yīng)包括以下內(nèi)容：a)工程概況及該階段的施工