AR+BIM技術在深基坑施工過程信息化監(jiān)測中的應用

AR+BIM技術在深基坑施工過程信息化監(jiān)測中的應用

現(xiàn)階段由于針對深基坑支護結構的力學特性研究還處于探索階段，在進行結構計算之前所做的前提假設與真實情況有一定偏差，致使對深基坑支護結構的變形預測精確度不夠，這樣就為工程的順利實施埋下了安全隱患，也不利于施工過程的成本控制。為此，在整個工程實施階段進行相關數(shù)據(jù)的監(jiān)測顯得尤為必要。而目前階段，對深基坑進行安全監(jiān)測的數(shù)據(jù)文件都是以報表結合二維圖形來表現(xiàn)的，當現(xiàn)場工程師需要查看受力或變形時不能夠整體性的觀察，這樣就不能夠對整體結構的變形規(guī)律做出把握，一旦出現(xiàn)險情，對于經(jīng)驗豐富的工程師能夠及時發(fā)現(xiàn)并處理，但是，對于非專業(yè)人員來說，不能及時判斷從而導致不能及時做出施工決策，就會對工程造成很大的損失。

如果能夠將BIM技術與現(xiàn)有的信息化監(jiān)測技術進行融合，通過將深基坑的大體形狀、深基坑圍護結構、深基坑周邊的環(huán)境及預設的各類監(jiān)測點(如應力監(jiān)測點、位移監(jiān)測點、沉降監(jiān)測點等)創(chuàng)建BIM模型，導入實時深基坑監(jiān)測數(shù)據(jù)并輔以4D模擬技術和變形云圖的表現(xiàn)方式能夠使不同的項目參與方對支護體系的變形狀況進行查看。可以使關鍵節(jié)點的監(jiān)測數(shù)據(jù)與深基坑BIM模型進行集成，從而能夠實現(xiàn)深基坑施工過程的虛擬現(xiàn)實監(jiān)測。根據(jù)已得到的支護體系的受力變形數(shù)據(jù)對即將發(fā)生的最大變形進行預測，對可能發(fā)生的安全隱患提前做出預判，有利于項目工程師及時做出預案。還可以與其他監(jiān)測數(shù)據(jù)(如地下水位的變化、深基坑附近道路的沉降、地下管線的變形以及周邊建筑物的變形等)相結合，輔助現(xiàn)場工程師對深基坑發(fā)生險情的緣由及關鍵影響因素進行分析，便于及時采取預防控制措施，能夠最大程度地規(guī)避深基坑施工階段的風險。

AR技術與BIM技術的融合

AR技術是基于虛擬現(xiàn)實技術，利用計算機系統(tǒng)所提供的信息加強用戶對真實世界的感知的技術。采用此技術，可以模擬真實的深基坑施工情況，現(xiàn)場項目工程師在看到周圍真實環(huán)境的同時，還可以觀察到便攜設備(如手機、平板電腦等)產生的增強信息。通過前期創(chuàng)建的三維可視化BIM施工模型，項目工程師在施工現(xiàn)場就無需翻看各種監(jiān)測的數(shù)據(jù)圖表，只需要利用便攜電子設備所具備的增強現(xiàn)實功能(即AR功能)就能夠觀察到整個施工過程的關鍵節(jié)點監(jiān)測結果(如地下水位變化情況、支護體系的局部變形狀況、市政管道變形情況等)，一般情況下，這些需要監(jiān)測的部位在真實場景下很難看到，通過BIM技術與增強現(xiàn)實技術在深基坑工程中的應用可以使現(xiàn)場管理者對深基坑變形詳細情況有清晰的了解。

Google Glass(谷歌眼鏡)技術與BIM技術的融合

Google Project Glass是一種采用AR技術開發(fā)的智能化眼鏡。它可以將智能通信設備、衛(wèi)星導航設備、拍照設備功能集于一體，能夠顯示實時信息，只需要戴上眼睛即可以進行以下操作：將關鍵節(jié)點施工進展拍攝照片并傳輸?shù)街付ㄎ恢谩⒃诓煌椖繀⑴c方之間進行信息的傳送、隨時查看三維模型、觀察支護體系的受力及變形狀況、根據(jù)需要隨時查看關鍵節(jié)點的監(jiān)測結果、查詢針對突發(fā)事件的應急措施。與普通的智能化工具相比，項目參與人員不需要進行復雜的手工操作。戴上這款眼鏡，使用者能夠用自己的聲音來控制現(xiàn)場拍照、與其他項目參與者視頻通話，大大提高了工作效率。將BIM技術與谷歌眼鏡技術結合起來能夠讓項目參與人員無需翻看各種監(jiān)測的數(shù)據(jù)圖表，只用佩戴谷歌眼鏡就能夠任意提取關鍵部位監(jiān)測結果，還可實現(xiàn)對支護體系受力變形狀況的及時掌控，改變了常規(guī)的信息化監(jiān)測模式，通過googleglass技術與BIM信息化技術的融合，使監(jiān)測結果清晰直觀地呈現(xiàn)，還能夠對監(jiān)測成果進行全面的分析及處理，使現(xiàn)場施工管理人員，特別是非專業(yè)的管理人員更容易的把握深基坑的安全狀況以及深基坑將來可能發(fā)生的變形狀況。

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