AR+BIM技術(shù)在深基坑施工過程信息化監(jiān)測中的應(yīng)用

AR+BIM技術(shù)在深基坑施工過程信息化監(jiān)測中的應(yīng)用

現(xiàn)階段由于針對(duì)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性研究還處于探索階段，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算之前所做的前提假設(shè)與真實(shí)情況有一定偏差，致使對(duì)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形預(yù)測精確度不夠，這樣就為工程的順利實(shí)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(gè)工程實(shí)施階段進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的監(jiān)測顯得尤為必要。而目前階段，對(duì)深基坑進(jìn)行安全監(jiān)測的數(shù)據(jù)文件都是以報(bào)表結(jié)合二維圖形來表現(xiàn)的，當(dāng)現(xiàn)場工程師需要查看受力或變形時(shí)不能夠整體性的觀察，這樣就不能夠?qū)φw結(jié)構(gòu)的變形規(guī)律做出把握，一旦出現(xiàn)險(xiǎn)情，對(duì)于經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理，但是，對(duì)于非專業(yè)人員來說，不能及時(shí)判斷從而導(dǎo)致不能及時(shí)做出施工決策，就會(huì)對(duì)工程造成很大的損失。

如果能夠?qū)IM技術(shù)與現(xiàn)有的信息化監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行融合，通過將深基坑的大體形狀、深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)、深基坑周邊的環(huán)境及預(yù)設(shè)的各類監(jiān)測點(diǎn)(如應(yīng)力監(jiān)測點(diǎn)、位移監(jiān)測點(diǎn)、沉降監(jiān)測點(diǎn)等)創(chuàng)建BIM模型，導(dǎo)入實(shí)時(shí)深基坑監(jiān)測數(shù)據(jù)并輔以4D模擬技術(shù)和變形云圖的表現(xiàn)方式能夠使不同的項(xiàng)目參與方對(duì)支護(hù)體系的變形狀況進(jìn)行查看?？梢允龟P(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的監(jiān)測數(shù)據(jù)與深基坑BIM模型進(jìn)行集成，從而能夠?qū)崿F(xiàn)深基坑施工過程的虛擬現(xiàn)實(shí)監(jiān)測。根據(jù)已得到的支護(hù)體系的受力變形數(shù)據(jù)對(duì)即將發(fā)生的最大變形進(jìn)行預(yù)測，對(duì)可能發(fā)生的安全隱患提前做出預(yù)判，有利于項(xiàng)目工程師及時(shí)做出預(yù)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(jié)合，輔助現(xiàn)場工程師對(duì)深基坑發(fā)生險(xiǎn)情的緣由及關(guān)鍵影響因素進(jìn)行分析，便于及時(shí)采取預(yù)防控制措施，能夠最大程度地規(guī)避深基坑施工階段的風(fēng)險(xiǎn)。

AR技術(shù)與BIM技術(shù)的融合

AR技術(shù)是基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所提供的信息加強(qiáng)用戶對(duì)真實(shí)世界的感知的技術(shù)。采用此技術(shù)，可以模擬真實(shí)的深基坑施工情況，現(xiàn)場項(xiàng)目工程師在看到周圍真實(shí)環(huán)境的同時(shí)，還可以觀察到便攜設(shè)備(如手機(jī)、平板電腦等)產(chǎn)生的增強(qiáng)信息。通過前期創(chuàng)建的三維可視化BIM施工模型，項(xiàng)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(shè)備所具備的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)功能(即AR功能)就能夠觀察到整個(gè)施工過程的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)監(jiān)測結(jié)果(如地下水位變化情況、支護(hù)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(shí)場景下很難看到，通過BIM技術(shù)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在深基坑工程中的應(yīng)用可以使現(xiàn)場管理者對(duì)深基坑變形詳細(xì)情況有清晰的了解。

Google Glass(谷歌眼鏡)技術(shù)與BIM技術(shù)的融合

Google Project Glass是一種采用AR技術(shù)開發(fā)的智能化眼鏡。它可以將智能通信設(shè)備、衛(wèi)星導(dǎo)航設(shè)備、拍照設(shè)備功能集于一體，能夠顯示實(shí)時(shí)信息，只需要戴上眼睛即可以進(jìn)行以下操作：將關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)施工進(jìn)展拍攝照片并傳輸?shù)街付ㄎ恢谩⒃诓煌?xiàng)目參與方之間進(jìn)行信息的傳送、隨時(shí)查看三維模型、觀察支護(hù)體系的受力及變形狀況、根據(jù)需要隨時(shí)查看關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的監(jiān)測結(jié)果、查詢針對(duì)突發(fā)事件的應(yīng)急措施。與普通的智能化工具相比，項(xiàng)目參與人員不需要進(jìn)行復(fù)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(xiàng)目參與者視頻通話，大大提高了工作效率。將BIM技術(shù)與谷歌眼鏡技術(shù)結(jié)合起來能夠讓項(xiàng)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(guān)鍵部位監(jiān)測結(jié)果，還可實(shí)現(xiàn)對(duì)支護(hù)體系受力變形狀況的及時(shí)掌控，改變了常規(guī)的信息化監(jiān)測模式，通過googleglass技術(shù)與BIM信息化技術(shù)的融合，使監(jiān)測結(jié)果清晰直觀地呈現(xiàn)，還能夠?qū)ΡO(jiān)測成果進(jìn)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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