基坑变形监测三维可视化模拟系统设计
基坑变形监测技术方案
基坑变形监测技术方案1. 概述基坑工程在建设过程中，由于土体的开挖、支护和工程荷载等因素，基坑周围土体会发生变形，进而对相邻的土体以及周边建筑物产生影响。
为了确保基坑工程的安全进行和及时预警，需要对基坑的变形进行监测。
本文提出了一种基坑变形监测技术方案，通过采用监测设备和数据处理方法，实现对基坑变形的实时监测和分析。
2. 监测设备和传感器为了实现基坑变形的监测，需要安装相应的监测设备和传感器。
以下是常用的监测设备和传感器的介绍：2.1 GNSS测量仪GNSS测量仪（全球导航卫星系统）可用于测量基坑中各个关键点的三维位移，通过比较测量结果与基准值，可以判断基坑是否发生变形。
2.2 倾斜仪倾斜仪可以用于测量基坑支撑体的倾斜情况，倾斜仪的安装位置通常选择在支撑体的关键部位上。
2.3 压力传感器压力传感器可用于测量基坑周边土体的压力变化，通过监测压力的变化，可以判断土体的变形情况。
2.4 监测网络为了实现对监测设备的集中管理和远程监控，可以通过建立监测网络来实现，监测网络可以将各个监测设备的数据传输到监测中心，实现对数据的实时监测和分析。
3. 数据处理方法基坑变形监测的数据处理方法对于实时监测和预警具有重要意义，以下是常用的数据处理方法：3.1 数据采集与存储监测设备通过传感器采集到的数据需要进行有效的存储，可以采用数据库或者云存储的方式，确保数据的安全和可靠。
3.2 数据分析与处理通过采用数据处理算法和数学模型，对监测数据进行分析和处理，可以得到基坑变形的趋势和变形量，进而判断基坑是否存在安全隐患。
3.3 预警与报警基于数据分析结果，可以设置相应的预警和报警机制，当监测数据超过预设阈值时，即发出预警信号，便于及时采取措施避免事故的发生。
4. 方案优势通过采用基坑变形监测技术方案，可以实现以下优势：4.1 实时监测监测设备可以对基坑变形进行实时监测，及时获取监测数据并进行分析，保证工程施工过程的安全性。
智慧工地基坑监测系统设计设计方案
智慧工地基坑监测系统设计设计方案智慧工地基坑监测系统是一种集数据采集、传输、分析和报警于一体的智能化设备，用于实时监测工地基坑的变形、沉降和地下水位等数据，以保障施工的安全和有效进行。
本设计方案将详细介绍智慧工地基坑监测系统的设计与实施。
一、系统结构设计智慧工地基坑监测系统由传感器、数据采集终端、数据传输模块、数据处理与分析平台以及报警系统等组成。
1. 传感器：包括位移传感器、倾斜传感器和液位传感器，用于监测基坑的变形、倾斜和地下水位等数据。
2. 数据采集终端：用于采集传感器产生的数据，并对数据进行处理和存储。
同时，终端还具备实时传输数据的功能。
3. 数据传输模块：将采集终端处理后的数据传输至数据处理与分析平台，采用无线通信模块如4G、NB-IoT或LoRaWAN等。
4. 数据处理与分析平台：用于接收传感器采集终端传输的数据，并通过数据处理与分析算法进行数据解析、分析和存储等。
同时，平台还可以生成监测曲线、报表和图像等，方便用户进行数据分析和决策。
5. 报警系统：基于数据处理与分析平台，根据一定的监测指标设定阈值，并在达到或超过阈值时进行实时报警，通过短信、邮件等方式通知相关人员。
二、系统实施步骤1. 选择合适的传感器：根据具体监测需求，选择适用的位移传感器、倾斜传感器和液位传感器，并确保其具备良好的稳定性和精确度。
2. 配置数据采集终端：根据传感器的数目和工地的实际情况，配置相应的数据采集终端，并将传感器与终端进行连接。
3. 确定数据传输方式：根据工地的布局和通信环境，选择合适的数据传输模块，并将其与数据采集终端进行连接和设置。
4. 设计数据处理与分析平台：根据工地的监测需求和用户的使用习惯，设计相应的数据处理与分析平台，并实现与传感器的数据对接。
同时，平台还应具备数据存储、查询和分析的功能。
5. 设置报警系统：基于数据处理与分析平台，根据工地的监测指标设定合理的阈值，并将报警系统与平台进行连接和设置。
深基坑三维扫描-动态监测及变形预测立体监测系统构建综合施工工法(2)
深基坑三维扫描-动态监测及变形预测立体监测系统构建综合施工工法深基坑三维扫描-动态监测及变形预测立体监测系统构建综合施工工法一、前言深基坑是建筑工程中常见的特殊工程形式，其施工与监测对工程质量和安全至关重要。
本文将介绍一种先进的施工工法——深基坑三维扫描-动态监测及变形预测立体监测系统构建综合施工工法，该工法可以提供全面的施工监测和变形预测，从而有效控制工程质量和安全风险。
二、工法特点深基坑三维扫描-动态监测及变形预测立体监测系统构建综合施工工法具有以下特点：1. 结合了三维扫描、动态监测和变形预测技术，能够实时获取基坑结构和土体变形的信息。
2. 通过立体监测系统，实现多点、多方向的数据采集和分析，提高监测准确性和可靠性。
3. 针对不同施工阶段的变形特点，可以实时预测和监测基坑的变形趋势，提前采取相应的措施，确保施工安全。
4. 基于高精度、高效率的工具和设备，大大提高了施工效率和质量。
三、适应范围深基坑三维扫描-动态监测及变形预测立体监测系统构建综合施工工法适用于各种复杂地质条件和大型基坑工程，如高层建筑、地铁、大型桥梁等。
尤其在地下土质较软、水位较高和地下水渗流复杂的情况下，更能发挥其优势。
四、工艺原理深基坑三维扫描-动态监测及变形预测立体监测系统构建综合施工工法的工艺原理是通过建立立体监测系统，在施工过程中采集基坑结构和土体变形的数据，并通过数据分析和模拟，实现实时预测和监测。
五、施工工艺1. 地质勘测和建设方案制定阶段：对工程区域进行全面的地质勘测，充分了解地质条件，制定合理的施工方案。
2. 基坑开挖施工阶段：结合三维扫描技术，实时获取基坑结构的信息，并对土体变形进行动态监测和预警。
3. 支护工程施工阶段：在基坑开挖过程中，根据三维扫描和动态监测结果，及时采取支护措施，确保施工安全。
4. 基坑回填施工阶段：基于变形预测和监测结果，及时调整回填方案，避免土体变形引起的工程质量问题。
六、劳动组织根据施工工艺的不同阶段，劳动组织可以根据需要组织挖掘机操作人员、测量人员和数据分析人员等，确保施工进程的顺利进行。
基坑工程变形监测方案设计
基坑工程变形监测方案设计1.引言基坑工程是指在建筑物或结构物施工过程中，在地下挖掘土方并施工的工程。
基坑工程变形监测是指对基坑工程挖掘、支护系统施工以及土体变形等施工过程中发生的变形情况进行实时监测和数据记录。
变形监测对于保障基坑工程安全和控制施工风险具有重要意义。
本文将从监测目标确定、监测技术与方案选择、监测指标及监测频率以及数据处理分析四个方面设计基坑工程变形监测方案。
2.监测目标确定基坑工程变形监测的目标是实时监测和记录基坑挖掘、支护系统施工和土体变形等施工过程中的变形情况，掌握基坑工程的运行状态，以便及时发现问题、采取措施，保障工程的施工安全和质量。
监测目标主要包括：（1）基坑开挖变形监测：监测基坑开挖的变形情况，包括地表沉降、基坑周边建筑物的倾斜情况以及支护结构的变形情况。
（2）支护系统施工变形监测：监测支护系统的施工变形情况，包括支护结构的受力情况、变形情况以及支护结构与土体的相互作用情况。
（3）土体变形监测：监测基坑土体的变形情况，包括土体的沉降、变形以及土体与支护结构之间的相互作用情况。
3.监测技术与方案选择基坑工程变形监测可以采用多种监测技术和方案，如全站仪法、GPS法、倾斜仪法、测量雷达法、地面位移监测仪法等。
在选择监测技术和方案时需要结合基坑工程的具体情况和监测目标进行综合考虑。
（1）全站仪法：全站仪是一种用于测量角度和距离的精密仪器，可以实现三维坐标的测量和监测。
全站仪可以用于监测基坑开挖、支护结构施工和土体变形等方面的监测，监测精度高。
（2）GPS法：GPS是一种用于测量地面物体位置和速度的卫星导航系统，可以实现地面位移监测。
GPS法可以用于监测基坑周边建筑物的倾斜情况以及土体的沉降等，监测范围广。
（3）倾斜仪法：倾斜仪是一种用于测量地面倾斜角度的仪器，可以实现建筑物倾斜监测。
倾斜仪法可以用于监测基坑周边建筑物的倾斜情况，监测精度较高。
（4）测量雷达法：测量雷达是一种通过微波辐射来实现测量物体距离的仪器，可以实现地面位移监测。
基坑变形监测方案
基坑变形监测方案1. 简介基坑变形监测是土木工程中的重要环节，通过对基坑变形情况的实时监测，可以及时发现并解决基坑工程中可能出现的安全隐患，保障工作人员和周边环境的安全。
本文档将介绍一种基坑变形监测方案，该方案结合了传统的测量方法和现代化的监测技术，能够实现对基坑变形的全面和精确监测。
2. 方案概述本方案主要包含以下几个步骤：1.基坑测量点布设：根据基坑的大小和形状，合理确定测量点的布设位置。
测量点应覆盖基坑各个关键部位，包括边坡、底板和周围建筑物等。
2.测量仪器选择：根据实际需要选择合适的测量仪器。
可以使用传统的光学测量仪器，如全站仪和水准仪，也可以使用现代化的无线传感器和监测设备。
3.测量方式和频率：根据工程的实际情况确定测量方式和频率。
可以选择静态测量或动态测量，频率可以根据需要进行调整。
4.数据处理和分析：采集到的监测数据需要进行处理和分析，以获取基坑变形的具体情况。
可以使用专业的数据处理软件，如MATLAB和Excel，对数据进行分析和可视化展示。
5.报告撰写和汇总：根据监测结果撰写监测报告，对基坑的变形情况进行详细描述和分析。
报告应包括测量数据、分析结果和建议等内容，并及时上报相关部门和项目管理方。
3. 方案优势相较于传统的基坑变形监测方法，本方案具有以下优势：1.实时监测：采用现代化的无线传感器和监测设备，可以实现对基坑变形的实时监测，及时发现变形情况并采取相应措施。
2.高精度测量：采用高精度的测量仪器，如全站仪和水准仪，可以对基坑的变形进行精确测量，提高监测结果的准确性。
3.数据处理简便：采用专业的数据处理软件，可以对大量监测数据进行自动化处理和分析，提高数据处理的效率和准确性。
4.可视化展示：通过对监测数据进行可视化展示，可以更直观地呈现基坑的变形情况，方便工程管理和决策。
5.报告及时性：通过及时撰写监测报告，并及时上报相关部门和项目管理方，可以及时发现和解决基坑工程中可能出现的安全隐患。
基坑工程变形监测设计方案
基坑工程变形监测设计方案一、前言基坑工程是指在地下挖掘出土、种设建筑物等工作过程中形成的临时性大型深坑。
由于基坑工程的施工对周边环境和地下结构都有一定的影响，因此需要对基坑工程的变形进行监测和分析，以保证基坑工程的安全施工和周边建筑物的安全运行。
本文将从基坑工程变形监测的原因和意义、监测指标和方法、监测装置和方案设计等方面进行论述。
二、基坑工程变形监测的原因和意义1. 基坑工程的原因基坑工程由于其特殊性和复杂性，存在多种变形的原因，主要包括以下几个方面：（1）地下水位的影响：基坑工程所处地段的地下水位的变化会对基坑的变形造成不同程度的影响。
（2）土壤的力学性质：基坑工程所处地段的土壤类型和力学性质不同，对基坑的变形也会造成不同程度的影响。
（3）基坑的施工方式：基坑的开挖方式和支护结构的设计对基坑的变形也会有一定的影响。
2. 监测的意义基坑工程变形监测主要包括对基坑周边建筑物的变形、地下管线的变形和基坑自身的变形进行监测和分析。
监测的目的是为了：（1）提高基坑工程的安全性：及时发现并分析基坑工程的变形情况，可以及时采取措施，减小基坑工程对周边环境和地下结构造成的影响。
（2）保证基坑工程的质量：通过监测和分析基坑工程的变形情况，可以为进一步完善基坑工程的施工方案提供依据，提高基坑工程的施工质量。
（3）保护周边建筑物和地下管线的安全：通过对基坑工程周边建筑物的变形和地下管线的变形进行监测和分析，可以为保护周边建筑物和地下管线的安全提供依据。
三、监测指标和方法1. 监测指标基坑工程变形监测的主要指标包括：（1）基坑变形：包括基坑的立面水平位移、立面垂直位移、基坑的开挖和回填变形等。
（2）地下管线变形：包括地下管线的水平位移、垂直位移和变形等。
（3）周边建筑物的变形：包括周边建筑物的立面水平位移、立面垂直位移、建筑物的变形等。
2. 监测方法基坑工程变形监测的方法包括：（1）全站仪监测法：通过在基坑工程周边设置一定数量和位置的全站仪，对基坑、地下管线和周边建筑物的变形进行测量。
深基坑三维扫描-动态监测及变形预测立体监测系统构建综合施工工法
深基坑三维扫描-动态监测及变形预测立体监测系统构建综合施工工法深基坑三维扫描-动态监测及变形预测立体监测系统构建综合施工工法一、前言随着城市建设的快速发展，深基坑工程在城市建设中起着至关重要的作用。
然而，深基坑工程的施工难度较大，存在一定的风险。
为了确保施工过程的安全有效，提高施工质量，引入深基坑三维扫描-动态监测及变形预测立体监测系统构建综合施工工法成为一种重要的选择。
二、工法特点深基坑三维扫描-动态监测及变形预测立体监测系统构建综合施工工法是结合了三维扫描技术、动态监测技术和变形预测技术的一种全新施工工法。
其主要特点包括以下几个方面：1. 可以实时监测基坑变形情况，及时发现和解决施工中的问题。
2. 利用三维扫描技术可以获取高精度、大范围的基坑数据，为后续工程施工提供准确的参考。
3. 通过动态监测技术可以实时监测深基坑的应力状态，提前预警施工风险。
4. 基于变形预测技术可以预测基坑的变形趋势，为工程施工和后续结构设计提供依据。
5. 结合立体监测系统可以全方位监测基坑的水平、垂直变形情况，保障施工安全。
6.该工法可以实现施工过程的数字化和信息化管理，提高施工效率和质量。
三、适应范围深基坑三维扫描-动态监测及变形预测立体监测系统构建综合施工工法适用于各类复杂、大型基坑工程，特别是沉积地层复杂、地下管线较多的情况下，能够提供精确的施工参考和安全保障。
四、工艺原理该工法通过三维扫描技术获取基坑的实时数据，结合动态监测技术对基坑的应力状态进行实时监测，并采用变形预测技术预测基坑的变形趋势。
在施工阶段，根据预测的变形情况，采取相应的技术措施进行加固和处理，保障基坑的稳定和安全。
该工法在实际施工中经过多次验证，具有丰富的实践经验，保障了工程的稳定性和顺利进行。
五、施工工艺施工工法的每个施工阶段都严格按照工程设计和监测结果进行操作。
具体施工过程包括基坑开挖，土方运输，基坑加固，混凝土浇筑，边坡处理等。
在每个阶段都要进行三维扫描和动态监测，将数据输入到立体监测系统进行分析和预测，根据预测结果进行相应的施工措施。
基坑变形监测三维可视化模拟系统设计
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目前 ， 基坑 变形监 测的成果多采用单 一的二维 图 形或 曲线 ， 无法给工程相关人员 提供深层次的信息 ， 未 能充分利用监测数 据 的价 值 ， 成一定 的浪 费。可视 造
程。用户可以通过 系统提供 的交互 控制操作界 面获得
可视化仿真系统各个 时刻反馈的结果 。
髓
… …
熊 春 宝 等 ： 坑 变 形 监测 三 维 可 视 化 模 拟 系 统 设 计 基
基 坑 变 形 监 测 三 维 可 视 化 模 拟 系统 设 计
熊 春宝 马路滨 房 闫林 ， ，
（ ．天 津 大 学建 筑 工 程 学 院 。 天 津 １ ３０７ ２ ０ ０ ２； ．天 津 市 陆海 测绘 有 限公 司 ， 天 津 ３ ０１ １ ０ ） ９
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基坑变形观测方案
基坑变形观测方案基坑变形观测是指对在地下开挖过程中产生的基坑进行实时观测和变形监测的一种技术。
基坑变形观测可以提供基坑工程施工过程中的变形情况，为工程的安全与稳定提供依据。
本文将就基坑变形观测的目标、方法和方案进行详细介绍。
基坑变形观测的目标是通过实时监测与分析，掌握基坑工程施工过程中的变形情况，及时发现问题，并采取相应的措施，保障基坑工程的稳定与安全。
在基坑开挖过程中，地下主体结构、土体的侧向变形、沉降和基坑周边建筑物的变形与破坏是最具关注的问题。
基坑变形观测的方法主要包括激光测距法、全站仪法、GNSS法、水准测量法和固体测量法等。
其中，激光测距法是一种高精度、高速度的测量方法，可以实时监测基坑壁的水平和竖直位移，以及土体的沉降和变形情况。
全站仪法是一种三维测量方法，可以实时监测基坑各个点的水平位移、竖直位移和角度变化。
GNSS法是一种基于卫星定位的测量方法，可以实时监测基坑的位移和形变。
水准测量法可以通过测量基坑周边控制点的高程变化，来推算基坑的沉降和变形情况。
固体测量法是一种通过安装固体测量仪器在基坑周边墙体上进行实时测量的方法，可以监测墙体的变形和应力变化。
首先，确定观测目标是制定基坑变形观测方案的首要任务。
观测目标应包括基坑周边建筑物和地下主体结构的变形情况、土体的侧向变形和沉降情况等。
其次，选择适当的监测仪器并合理布设是保证观测数据准确性的关键。
根据观测目标和监测方法的选择，可以选用激光测距仪、全站仪、GNSS接收器、水准仪和固体测量仪器等进行观测。
监测仪器的布设应均匀分布在基坑周边，以更好地反映基坑变形情况。
确定观测参数是进行实时监测和变形分析的基础。
观测参数应包括基坑各个监测点的位移、角度变化、沉降和应力等。
观测参数的选择要根据实际需求进行合理确定。
观测频率的确定是保证获取准确数据的前提。
观测频率应根据基坑的变形速度和监测目标的灵敏度进行选择。
对于变形速度快的地方，观测频率可以适当提高。
基于视觉测量的基坑变形系统的设计与开发
基于视觉测量的基坑变形系统的设计与开发深基坑工程近年来在地下空间和高层建筑中都得到长足发展,由于其工程规模大,深度深,深基坑也是工程事故较为频繁的领域。
其事故频发给工程界提出了诸多技术难题。
除了合理的选用支护结构,制定可靠的施工方案外,还需对基坑变形进行监测与预警。
传统基坑监测通常采用全站仪、经纬仪等利用小角度法或极坐标法、改进的极坐标法等进行基坑水平位移监测,由于全站仪、经纬仪使用时的通视要求,限制了监测点的布局,进而影响基坑监测的精度和时效性。
论文从视觉测量的角度着手,提出基于视觉测量的基坑监测方案,为基坑健康监测方案提供一个新思路。
论文的研究重点分为以下几个方面:(1)阐述了论文研究的背景及意义,从软件、硬件两个方面介绍了机器视觉测量的现状,并分析了基于机器视觉的基坑监测技术的研究现状。
(2)从工程实际应用的角度出发,分析了目前主流的基坑监测研究方向,通过对比、分析各方法的优劣,总结基于视觉测量的基坑监测研究方向的优势。
(3)详细介绍了机器视觉系统的组成,并就系统的核心组成即数据处理系统进行优化,提出采用多目标优化靶点中心的图像处理方案,并通过多维特征误差补偿方法,减小误差优化中心点。
(4)阐述系统的工作原理,通过对处理后的图像信息进行比对、分析、计算得出变形情况;采用基于BP算法的模糊神经网络,对基坑的变形进行预测和预警。
(5)在实际工程中应用该系统,一是将系统计算的变形数据与第三方基坑监测单位的监测数据比对,确定系统的准确性;二是对系统的仿真与预警部分进行校验,通过预测数据与实际监测数据的比对,确定仿真系统的可靠。
(6)总结了论文研究的内容,就该系统工程实践中存在的问题总结并指出需进一步研究的方向。
基坑工程变形检测方案设计
基坑工程变形检测方案设计一、引言基坑工程变形检测是指对于正在进行的基坑工程进行实时、连续的监测、记录、分析，以了解其变形情况，并及时发现问题，以确保基坑工程建设的安全、稳定和顺利进行。
随着基坑工程的规模和复杂程度的增加，变形监测变得尤为重要。
因此，设计一个科学合理、可行性强的基坑工程变形检测方案是至关重要的。
二、基坑工程变形检测的目的1、确保基坑工程的安全施工；2、准确掌握基坑工程现场变形情况；3、及时发现并处理异常情况；4、为设计和施工提供重要的参考数据。
三、基坑工程变形监测方法1、测量法：通过GPS、GNSS、测绘仪等测量设备，对基坑工程进行全方位、连续的变形监测；2、传感器监测：利用变形传感器、倾斜仪等现代化传感设备，对基坑工程进行实时监测；3、数学模型监测：通过计算机辅助设计与计算机辅助监测，创建基坑工程的数学模型，以实现变形的快速监测。
四、基坑工程变形监测方案设计1、监测点布设：根据基坑工程的各个关键部位、不同工程阶段的变形特点，科学合理地布设监测点；2、监测周期：设定不同时间间隔的监测周期，对变形进行连续监测；3、监测方式：采用多种监测方法，如测量法、传感器监测、数学模型监测等，相互协调；4、监测数据处理：对监测到的数据进行及时、准确的处理与分析，形成可靠的监测报告；5、异常处理机制：一旦发现异常情况，需要立即采取相应的措施进行处理。
五、基坑工程变形监测技术1、GPS/GNSS技术：通过全球卫星导航系统进行基坑工程的准确定位、变形监测；2、遥感技术：利用遥感技术获取基坑工程区域的地形、水文等信息，为变形监测提供数据支持；3、应力应变传感技术：通过应力应变传感器对基坑工程的变形进行实时监测；4、数学建模技术：通过有限元分析等数学建模技术对基坑工程进行变形监测和预测。
六、基坑工程变形监测设备1、GPS/GNSS设备：用于基坑工程的定位和变形监测；2、传感器监测设备：倾斜仪、应变传感器等，用于基坑工程变形的实时监测；3、测量设备：测量仪、测距仪等，用于基坑工程的实地测量。
基坑监测方案利用无人机技术实现基坑变形三维重建与分析
基坑监测方案利用无人机技术实现基坑变形三维重建与分析基坑工程是建筑施工过程中常见的一种施工方式。
然而，由于基坑施工涉及到土体挖掘和支护等工序，因此在施工过程中基坑的变形情况需要进行监测和分析。
借助于无人机技术，可以实现基坑变形的三维重建与分析，从而提高监测的效率和准确性。
一、无人机技术在基坑监测中的应用无人机技术作为一种快速高效的测量手段，被广泛应用于基坑监测中。
无人机搭载摄像机或激光扫描仪，可以对基坑进行全景影像的捕捉和大范围的激光扫描。
通过对这些数据进行处理，可以实现基坑变形的三维重建。
二、基坑变形三维重建的步骤基坑变形的三维重建主要包括数据采集、数据处理和数据分析三个步骤。
（1）数据采集在无人机监测系统中，无人机搭载的摄像机或激光扫描仪会对基坑进行全景影像的捕捉和激光扫描。
通过摄像机拍摄的影像或激光扫描仪扫描得到的点云数据，可以获取到基坑表面的形态信息。
（2）数据处理对于摄像机拍摄的影像数据，需要进行图像配准和三维重建处理。
首先，对采集到的影像进行图像配准，将不同视角下的影像融合成一个完整的全景图。
然后，利用三维重建算法，将全景图转化为基坑的三维模型。
对于激光扫描仪采集到的点云数据，需要进行点云配准和点云重建处理。
首先，对采集到的点云数据进行坐标转换和配准，将不同位置的点云数据融合在一起。
然后，利用点云重建算法，将点云数据转化为基坑的三维模型。
（3）数据分析通过对基坑的三维模型进行分析，可以获得基坑变形的信息。
例如，可以计算基坑的变形量、变形速率、变形趋势等。
同时，还可以将基坑的三维模型与设计模型进行比对，以评估基坑施工的合理性和稳定性。
三、基坑变形监测方案的优势相比传统的基坑监测方法，利用无人机技术实现基坑变形的三维重建具有以下优势：（1）高效快速：无人机可以在短时间内对大范围基坑进行数据采集，大大提高监测的效率。
（2）全景影像：通过摄像机拍摄的全景影像可以提供更详细的基坑表面信息，对变形进行更准确的分析。
某工程基坑环境变型监测方案
某工程基坑环境变型监测方案某工程基坑环境变型监测方案随着城市化进程的加速，越来越多的高楼大厦、桥梁、隧道等建筑物在城市中崛起。
然而，这些建筑工程的建设往往需要开挖基坑，而基坑的开挖可能会对周围环境造成一定的影响。
因此，在工程建设过程中，进行基坑环境变型监测，既可以保证施工的安全性和稳定性，又可以达到减小对环境的影响、保护生态环境的目的。
一、基坑环境变型的监测内容在进行基坑环境变型监测时，主要要针对土层变形、沉降、地下水位等因素进行监测。
具体内容如下：1.土层变形监测：针对基坑周围的土壤，通过测量其变形量、变形速率、变形形态等因素，来判断土层的变化情况。
2.沉降监测：基坑开挖后，其周围土壤会因重力作用而发生沉降，因此要对基坑周围土壤的沉降进行监测，以确定沉降量和变化趋势。
3.地下水位监测：在基坑施工过程中，由于基坑会破坏原有地下水位的平衡状态，因此要进行地下水位监测，以保证施工过程中没有因地下水位上升引发的问题。
二、监测方法及技术在进行基坑环境变型监测时，需要借助专业的监测技术手段。
目前常见的监测方法及技术如下：1.测量仪器：采用现代化测量设备进行实时监测，如振弦式应变仪、激光位移仪、黑光发光角度仪等。
2.遥感技术：运用遥感技术和GIS（地理信息系统）的相结合，可实现对基坑局部、区域内的环境变化情况进行远程的、高效的监测和控制。
3.数值模拟技术：利用数值模拟技术，对基坑开挖过程进行仿真模拟，并通过模拟结果，推测基坑周围环境变化的规律和趋势。
三、监测方案的制定及实施在制定基坑环境变型监测方案前，首先要进行基坑周围环境的初步调查和分析，了解周围环境变化的历史和现状情况，然后再结合施工工艺、施工周期以及工程要求等因素，制定合理的监测方案。
1.方案的制定：监测方案应包括监测方法、监测点位、监测频次、实测参数、数据处理、报送内容等项目。
2.方案的实施：测量仪器应日常维护和保养，监测数据要及时整理、处理和上传。
基坑变形的监测方案设计
基坑变形的监测方案设计随着城市的快速发展，近年来地下工程和超高层建筑物越来越多，各种深基坑开挖的深度和规模也越来越大。
国内因地下工程或挖掘深基坑而造成的塌陷事件屡见不鲜。
为加强对地下工程和深基坑安全监测，实现地下工程和深基坑监测工作的动态管理，保障工程施工安全，降低工程的造价，在深基坑施工中的变形监测已越来越受到人们的重视。
（一）基坑变形监测的内容：基坑开挖施工的基本特点是先变形，后支撑。
在进行基坑开挖及支护施工过程中，每个分步开挖的空间几何尺寸和开挖部分的无支撑暴露时间，都与围护结构、土体位移等存在较强的相关性。
这就是基坑开挖中经常运用的时空效应规律，做好监测工作可以牢靠而合理地利用土体自身在基坑开挖过程中掌握土体位移的潜力，从而达到保护环境、最大限度保护相关方面利益的目的。
依据本工程的要求、四周环境、基坑本身的特点及相关工程的经验，根据安全、经济、合理的原则，测点布置主要选择在3倍基坑开挖深度范围内布点，拟设置的监测项目如下：1、基坑顶部水平、垂直位移监测2、支护结构水平、垂直位移监测3、深层水平位移4、管网变形监测5、道路变形监测6、建筑物沉降监测7、锚杆拉力监测（二）基坑变形监测方法：1.监测点的布设（1）基坑顶部水平和垂直位移监测点基坑顶部竖向位移监测点和水平位移监测点可共用一个标志，也可分别布设。
监测点应沿基坑周边布置，周边中部、阳角处应布置监测点；监测点水平间距不宜超过20m。
测点利用长8公分带帽钢钉直接布置在新浇筑的围护墙顶部，并测得稳定的初始值。
本项目拟布设垂直和水平位移监测点各16个，编号PD1～PD16。
（2）支护结构水平、竖向位移监测点支护结构竖向位移监测点和水平位移监测点可共用一个标志，也可分别布设。
监测点应沿布设在支护结构中部、阳角处；监测点水平间距不宜超过20m。
测点利用长8公分带帽钢钉直接布置在新浇筑的支护结构上，并测得稳定的初始值。
本项目拟布设垂直和水平位移监测点各8个，编号Z1～Z8。
基坑监测方案基于遥感技术的基坑变形监测与预警系统设计
基坑监测方案基于遥感技术的基坑变形监测与预警系统设计随着城市建设的不断推进，基坑工程在城市建设中扮演着重要的角色。
基坑工程的安全稳定与否直接关系到周围建筑物和人员的安全。
因此，对基坑的变形监测与预警变得尤为重要。
本文基于遥感技术，设计了一套基坑变形监测与预警系统，用于实时监测基坑的变形情况，及时预警并采取相应的安全措施。
一、系统概述基坑变形监测与预警系统主要由基坑变形监测系统和预警控制系统组成。
1. 基坑变形监测系统基坑变形监测系统利用遥感技术对基坑进行监测，以获取基坑的变形信息。
该系统包括多个遥感传感器、数据采集设备、数据传输系统和数据处理系统。
遥感传感器可通过摄像头、雷达等设备实现基坑内外的影像和变形数据的采集。
数据采集设备负责将传感器获取的数据进行采集和传输。
数据传输系统将采集到的数据传输至数据处理系统，数据处理系统对数据进行处理、分析和存储。
2. 预警控制系统预警控制系统基于监测数据，对基坑的变形情况进行预警，并采取相应的措施保障基坑工程的安全稳定。
预警控制系统包括预警信号生成与传输模块和预警响应控制模块。
预警信号生成与传输模块负责根据监测数据生成相应的预警信号，并将信号传输至预警响应控制模块。
预警响应控制模块根据接收到的预警信号采取相应的控制措施，如声光报警、强制撤离等。
二、系统工作流程本系统的工作流程包括数据采集、数据传输、数据处理、预警信号生成与传输和预警响应控制。
1. 数据采集基坑变形监测系统通过遥感传感器对基坑内外的变形信息进行实时采集。
遥感传感器可通过设置数个传感器点位，通过摄像头、雷达等设备对基坑的变形情况进行监测。
2. 数据传输采集到的监测数据通过数据采集设备进行传输，数据传输方式可选用有线或无线传输。
有线传输可通过网络线连接至数据处理系统，无线传输可使用蓝牙或Wi-Fi等无线通信技术。
3. 数据处理数据传输至数据处理系统后，数据处理系统对数据进行处理、分析和存储。
数据处理算法可根据监测数据的特征进行设计，通过与历史数据对比，判断基坑的变形情况。
基坑变形监测设计方案
基坑变形监测设计方案本项目基坑安全等级为一级，基坑护壁施工应进行支护结构的水平位移监测及地面沉降观测，以确保基坑安全，位移观测必须委托有资质的第三方进行。
本工程支护结构的位移监测点布置于基坑周边上，共布置49个水平及垂直位移监测点。
详见附件：基坑支护总平面图。
（1）监测项目包括支护结构的水平位移测量及地面沉降观测等。
（2）监测方法采用TC2000全站仪。
（3）测量精度要求测量精度为0.1mm。
（4）监测点布置及监控周期支护结构的位移监测点布置于基坑周边上，共布置49个水平及垂直位移监测点。
详见附件：基坑支护总平面图。
各监测项目在基坑开挖前应测得一次初始值，各层土方开挖完成后各测一次。
基坑开挖到位后每周监测一次，连续测三次。
（5）监测管理及信息反馈设置专职测量员，由技术负责人管理。
各监测项目及各次监测均应在现场准确记录。
各次监测完毕后1日内应将监测结果反馈至项目部。
（6）信息化施工本工程的实施遵循“动态设计、信息法施工”的原则，在施工过程中，如发现地质情况与原勘察设计不符，应及时通知勘察、设计人员及有关单位协商，并及时调整设计、施工方案和参数，以避免工程事故的发生。
施工过程中应注意收集天气气象资料，根据气象资料对实施安排做出调整。
利用位移反馈法检查支护的合理性和安全性。
根据位移结果确定是否采取应急措施，确保施工人员及建筑物安全。
基坑边坡水平及垂直变形监控值为3.0cm，报警值为连续三天基坑水平变形值≥3mm/d，必须采取相应的应急措施。
（7）报警及抢险预案设计根据基坑监测设计，当监测值达到或超过监控值时，应加密观测次数，同时启动下列抢险预案：（1）暂停护壁及土方开挖施工，并快速查明监测值超过监控值的原因。
（2）针对基坑变形过大的具体原因及时采用增加锚杆、加内支撑、土方回填或卸荷等单项或综合措施进行抢险。
基坑变形监测三维可视化模拟系统设计
基坑变形监测三维可视化模拟系统设计摘要：随着土地资源的日益短缺，城市建设开始由高层向地面方向发展。
目前，基坑工程越来越多，为保证基坑施工质量，有必要对基坑进行变形监测。
本文主要研究了基坑变形监测三维可视化模拟系统。
关键词：基坑变形；监测；三维可视化前言随着社会经济的发展,地面空间已经难以满足日常使用需求,对地下空间的开发使用成为当前扩大使用空间的重要手段,所以基坑成为施工中的重要环节。
基坑工程是一个集地质分析、支护设计、开挖组织施工、安全风险分析的综合性工程。
基坑施工前需根据勘探报告中的地质水文资料等对基坑支护进行规范化设计,确保从开挖至回填结束的基坑安全。
对基坑进行行之有效的变形监测是预知危险保障安全的重要手段。
1基坑监测工作的意义基于基坑工程施工技术尚未普及,地下地质水文环境相对复杂且地域性差异明显,所以对基坑安全设计的参数难以精准确定。
放大参数势必造成资源的浪费,过度收紧参数又会导致危险的发生。
所以结合理论设计、既往施工经验、实时动态监测三方面工作,对基坑进行综合安全分析是当下基坑施工过程中安全控制的常用手段。
对于某些创纪录工程,并无相似案列得以借鉴,而环境的不确定性导致了理论数值置信度降低,所以动态监测数据更加受到重视。
首先,于工程本身,基坑监测能及时发现险情以便提前采取安全措施,预防危险的发生。
评估基坑施工对周围建筑的影响。
其次,动态监测数据可以将实际数值和理论参数进行对比,为后续工程积累经验。
2基坑变形监测的内容2.1竖直沉降观测一般用独立水准系作为沉降监测用的高程控制网，在离开基坑边缘现场3倍以上的距离土体处布设一组三个基准点进行互相校核。
遇到深基坑采用由对磁敏性材料制成的探头及标尺的导线组成深层沉降仪。
当磁性探头与深度钻孔中的圆环接触时，沉降仪发出蜂鸣声，此时即可测得圆环所在位置的高程数据。
2.2水平位移量监测测站点应选在基坑的施工影响范围之外。
初次观测时，须同时测取测站至各测点的距离，有了距离就可算出各测点的秒差，以后各次的观测只要测出每个测点的角度变化就可推算出各测点的位移量。
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DESIGN OF 3D V ISUAL SIM ULATION SYSTEM FOR FOUNDATION PIT DEFORM ATION M ON ITOR ING
X IONG Chun bao1, MA Lu bin1, FAN G Y an lin2 ( 1 Schoo l o f C ivil Eng ineering, T ian jin Un iversity, T ian jin 300072, Ch ina;
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墙模型无法创建, 以空缺表示。
息。模型数据库的创 建基于面 向对 象辅助 建模技 术, 将空 间实体 划分各 种点、线、面模 型, 先 由 Au tCAD 软 件分层记录基坑周边 400m ∀ 500m区 域内各种空 间实 体的平面分布, 然后通 过数据 接口录入 平台 软件系 统 数据库中。 3 3 基坑变形监测三维可视化模拟方法
地表和地 下水 位曲 面 由有 限的 采样 点 通过 样 条 函数插值方法 [ 3]生成连续 的 T IN 模型 模拟, 如图 6 和 图 7所示。地表采样点包 括周 边道路 沉降 监测点、建 筑物沉降监测点和补设的沉降监测点。地下水位曲面 则利用水位井采样点来创建。
4 结语 三维可视化 仿真 技术 在 工程 中的 应 用领 域 不断
程。用户可以通过系统提供的交互 控制操作界面获 得 可视化仿真系统各个时刻反馈的结果。
2 基坑变形监测三维可视化模拟系统设计及功能 2 1 系统总体设计
基坑变形监 测三 维可 视 化模 拟系 统 主要 由 监测 网、数据库和可视化模拟系统三个部分构成, 如图 2所
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低温建筑技术
示。本次系统开发平台为美国环境系统研究所开发的 A rcV iew。 A rcV iew 自带的 程序 设 计语 言 A venue类 似 于 V isual Basic语言, 具有较 强的 二次开 发功 能, 可 以 实现空间数据库的管理和空间图形的各种操纵。
界面设计包括登陆 界面、系 统主界 面和 功能模 块 界面的设 计。登陆 界 面和 系统 主界 面 由 V isual Basic 6 0软件实 现。功 能模 块界 面 平台 软件 的 A venu e语 言二次开发实现。界面设计中较多的考虑用户的需求 和习惯, 采用 W indow s通用 界面。登陆 界面 进行用 户 身份验证保障软件操作的安全。 2 4 功能模块
K ey w ords: v isual sim ulation; deform ation m on itoring o f foundat ion pi;t system developm ent
目前, 基坑变形监测的成果多采 用单一的二 维图 形或曲线, 无法给工程相关人员提供深层次的信息, 未 能充分利用监测数 据的价 值, 造成 一定的 浪费。可 视 化仿真是计算机、图形处理与图像生成技术、系统建模 技术等诸多 技术 的综 合运 用 后形 成的 一种 新 型仿 真 技术 [ 1]。可视化仿真技 术为用 户提供 了高 效、灵活 的 模拟分析环境, 使得整 个仿真 任务可以 通过 鼠标在 计 算机屏幕上一系列操作来完成。本文介绍了基坑变形 监测三维可视化模 拟系统, 该 系统已经 成功 应用于 天 津市某地下车库深基坑变形监测工作中。 1 基于 G IS的三维可视化动态系统仿真
[ 4] 李晓梅, 黄朝晖, 等 科学计算可视化导论 [ M ]. 长沙: 国防 科技大学出版社, 1996
[收稿日期 ] 2010- 06- 12 [作者简介 ] 熊春宝 ( 1964- ) , 男, 武汉人, 教授, 博士, 主要从
事防灾减灾、岩土工程监测和地理 信息系统工程 应用等方面的研究与教学。
参考文献
实体模型通过基本图元的延伸 和叠加来创 建, 然 后由人工设置阴影 效果后产 生景深 感和真 实感, 如 图 8 所示。如图 9所示, 冠梁水平 位移、周边 道路沉降 和 地下管线变 形模 拟通 过三 维 空间 点的 延伸 和 颜色 映 射表现 [ 4]。周 边建 筑物 沉 降模 拟通 过动 态 更新 高 程 偏移值 (累积沉降 值 ) 实现。 系统 中为 了加 强 表现 效 果高程偏移值做了适当的夸大 ( 100倍 )。支护结 构内 力通过颜色映射表现轴力值。地下连续墙模型由不同 深度上基本图元组 合而成, 墙 身侧向位 移通 过动态 读 取监测数据库的数 据, 采用 颜色映 射法实 现。实际 工 程中, 当部分测斜管无法读取数据时, 系统指定模型数 据库中相应图元的 高程偏移 值为零, 导 致所 测段地 连
3 2 数据库创建 本次系统开发采用 A rcV iew 软件作为数 据库管理
系统。数据库 录入 了 该基 坑 从 2009 年 7 月 15 日 到 2009 年 12 月 29 日期间的各 个监测项目 的实测数据、 有限元三维模拟数值实验数据和数字模型的属性信
熊春宝等: 基坑变形监测三维可视化模拟系统设计
系统软件主要功能 模块有 数据 库管理、可视化 建 模、基坑变形 分 析、预 警分 析、系统 用户 管 理等 功 能。 模块化的开发模式便于系统的维护和扩展。
可视化建模模 块是 在 A rcV iew G IS 3 3 软 件基 础 上进行二次开发, 实现 的是三 维数字模 型的 创建和 显 示, 如图 3所示。地表和 地下水 位曲面 等面 模型采 用 不规则三角网 ( T IN ) [ 2] 模型来表示。三维实体模 型的 由二维基本图元叠 加、移动和 旋转 生成, 再 经过纹 理、 光照、消隐、阴影等计算后显示在三维场景中。
基于 G IS 的三维可视化动态系统仿真如图 1所示。 G IS软件与系统仿 真的结合主 要发生在 原始数据 采集 和仿真数据可视化表达两 阶段 [ 1] 。系统开发采 用集成 模式与扩展连接模式相结合的方式, 即利用 W indows的 DDE技术调用动态连接库, 又利用不同平台间的数据接 口, 实现应用模 型与 G IS 软 件之间数据的 交换和共享。 基于 G IS 的三维可视化 动态系统仿真可以再现 系统任 意时刻的状 态和面 貌, 反 映系 统数据 场的 动态变 化过
拓展, 本文结合天津市某 深基坑工 程变形 监测实 例进 行基坑变形监测的三维 可视化模 拟研究, 并给出 了基 坑变形监测三 维可 视化 模拟 系 统中 总体 设 计和 功能 实现的详细技术路线。通过实例工程验证了本系统软 件的可行性。本系统软件在计算机终端上实现基坑施 工和变形监测成果的动 态演示和 分析, 使 得数据 的处 理与分析工作直观、形象化, 一定程度上提高了数据的 使用率, 从多角度反映了基坑变形情况, 有利于推动基 坑变形监测向信息化、数字化和可视化方向发展。
2010 年第 10期 ( 总第 148 期 )
2 2 数据库创建 建立数据 库是 进行 基 坑变 形分 析和 研 究的 基 础
工作。本系统数据库 包括属性 数据 库、监测 信息数 据 库、有限元分析计算 数据库 和模型 数据库。 数据库 管 理系统是以表格文 档的形式 进行数 据的存 储和管 理。 本次系统利用 A ccess创建外部 数据表, 通 过数据接 口 与主题属性表实现连接以此来扩充数据库。 2 3 界面设计
间实体为唯一的对象, 并 以对象 标示 区别。空视 化模 拟系 统 的可 视 化空 间分析功能主要有距离和体积的量算、地表表面分析、 属性信息再分类及缓冲区分析等 [ 2] 。
实际工程中, 基坑各监测 项目 警戒值 的确定 不统 一, 预警分析模块允许用户自定义报警值和限定值, 见 图 4, 通过 V isu al Basic编制预警计算程序实现。 3 工程实例 3 1 工程概况
表1
基坑监测项目
序号 监测项目
测点布置 数量 监测频率与周期 报警值
1 冠梁水平位移
冠梁
46 基坑开 挖期 1d 一 30mm
次, 完 毕 后 3 d 一
2 墙身侧向位移 地连墙墙体 13 次, 变形 超过 标准 50mm
或监测结果变化 3 支护结构内力 应力最大点 72 速率过 大时, 应加 未明确
2 T ian jin Survey ing and H ydrog raphy Co. L td , T ianjin 300072, Ch ina)
Abstract: In th is paper, the 3D v isual simu lation for the deform ation m on ito ring o f founda tion pit w ith v isual sim u lation techno logy is stud ied. T hese m ethods o f m odeling and v isualization of 3D v isua liza t ion sim ulation system for the de form ation m on itoring o f foundat ion pit are put forw ard. The 3D visua l sim ulation for the deform at ion m on ito ring of foundation pit based on the G IS platform is raised. T he de fo rm ation m on itoring data of a practical eng ineering a foundat ion pit in T ian jin is simu lated and ana lyzed.
天津市某地下车库深基坑 开挖深度 为 18m 左右, 拟建场地狭小且周围环 境较复杂, 基坑边 线距离 周围 道路中心线不足 10m, 道路边 线下 埋有地 下电缆 和各 种管道。采用 地下 连续 墙作 为 支护 和止 水 结构 墙厚 1m, 墙体长度 34 4m, 入土深度 16 4m。水平支撑如图 5所 示, 分 4 道逐步 布置 在围护 墙体 上。根据设 计要 求, 监测项目如表 1, 其 中, 重 点是 基坑 开挖 期间 基坑 支护结构稳定性监测, 及周围道路和建筑物沉降监测。