隨著城市化進(jìn)程的加快和建筑水平的提高，基坑工程在總體數(shù)量、開挖深度和使用領(lǐng)域方面得到了高速發(fā)展。目前雖然對軟土深基坑的研究有了一定的進(jìn)展，但對其變形及力學(xué)性質(zhì)的的研究還不夠完善，使計算模型及假定與工程實際情況存在較大偏差，導(dǎo)致基坑支護(hù)工程的變形估算不太準(zhǔn)確，從而影響了工程的安全和成本。因此，在施工工程中對基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)和周邊環(huán)境的監(jiān)測就顯得十分重要。特別是在基坑出現(xiàn)質(zhì)量問題或支護(hù)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定時，基坑監(jiān)測就成了決策者的耳目，時刻指引著基坑施工工作向著安全、穩(wěn)定的方向發(fā)展。
然而，目前基坑安全監(jiān)測數(shù)據(jù)文件均以報表配合二維曲線、圖形的方式表達(dá)變形趨勢，當(dāng)工程師查看變形情況時不能方便地整體查閱變形情況，對基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形趨勢難以準(zhǔn)確判斷。對于經(jīng)驗豐富、責(zé)任心強(qiáng)的工程師尚可及時發(fā)現(xiàn)基坑變形的異常情況，但對于新參與項目的工程師或非專業(yè)人員則不同，當(dāng)不能正確判斷時對基坑下一步的施工決策將產(chǎn)生影響，嚴(yán)重情況下可能產(chǎn)生安全隱患。
二、基坑監(jiān)測信息化管理的現(xiàn)狀
由于基坑監(jiān)測信息化管理起步較晚，因此目前信息化建設(shè)以及管理水平較低，其缺點主要表現(xiàn)在如下幾個方面：
1)專業(yè)技術(shù)人員缺少，信息化意識不強(qiáng)，監(jiān)測機(jī)構(gòu)在基坑監(jiān)測信息化管理方面資金投入不足，相關(guān)技術(shù)骨干少，很大程度上制約了基坑監(jiān)測信息化建設(shè)。
2)報表和報告信息化處理仍處于人工階段，施工現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)主要依賴于excel計算或者其他有計算功能的軟件監(jiān)測進(jìn)度數(shù)據(jù)的整理、統(tǒng)計和分析等能力差，耗時長，集成度低，資源不能共享。
3)監(jiān)測結(jié)果主要通過紙質(zhì)文檔、電話傳真、項目協(xié)調(diào)會等方式進(jìn)行信息交換，容易造成溝通的延遲，同時增加了溝通的費用，傳遞中引起信息的缺失和偏差，直接影響工作效率。
三、基于BIM的基坑監(jiān)測信息化管理
BIM技術(shù)(建筑信息模型)是數(shù)字技術(shù)在建筑工程中的直接應(yīng)用，解決建筑工程在軟件中的描述問題，使設(shè)計人員和工程技術(shù)人員能夠?qū)Ω鞣N建筑信息做出正確的應(yīng)對，并為協(xié)同工作提供堅實的基礎(chǔ)。建筑信息模型同時又是一種應(yīng)用于設(shè)計、建造、管理的數(shù)字化方法，這種方法支持建筑工程的集成管理環(huán)境，可以使建筑工程在其整個進(jìn)程中顯著提高效率和大量減少風(fēng)險。
鑒于以上原因?qū)IM技術(shù)引入基坑工程監(jiān)測工作，以解決以往在基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測過程中不能直觀表現(xiàn)其變形情況和變形趨勢的缺點。
通過BIM技術(shù)將基坑的形狀、圍護(hù)結(jié)構(gòu)、周邊環(huán)境以及各類監(jiān)測點建立模型，在模型中導(dǎo)入每天的監(jiān)測數(shù)據(jù)并采用4D技術(shù)(三維模型+時間軸)+變形色譜云圖的表現(xiàn)方式方便工程師、管理人員、業(yè)主、施工人員等查看基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形情況。
基于BIM技術(shù)的基坑監(jiān)測的優(yōu)勢：
1)直觀表現(xiàn)基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形情況，通過添加時間軸的4D變形動畫可以準(zhǔn)確判斷基坑的變形趨勢。
2)快速定位基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的危險點，并根據(jù)變形趨勢及現(xiàn)狀及時作出應(yīng)急預(yù)案。
3)輔助施工管理，非監(jiān)測專業(yè)人員同樣可以看懂基坑變形情況。
4)結(jié)合其他監(jiān)測數(shù)據(jù)如水位變化、道路沉降、管線變形、周邊建筑物變形等輔助工程師判斷基坑變形的原因及主要影響因素。
5)結(jié)合已有的基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形歷史判斷未來一段時間的變形趨勢，對危險位置提前預(yù)警重點監(jiān)測，有利于施工管理人員和業(yè)主方的工程決策。
四、AR(Augmented Reality)技術(shù)的應(yīng)用
AR(Augmented Reality)技術(shù)被稱為增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)，利用計算機(jī)生成一種逼真的視、聽、力、觸和動等感覺的虛擬環(huán)境，通過各種傳感設(shè)備(智能手機(jī)、平板電腦)實現(xiàn)用戶和環(huán)境直接進(jìn)行自然交互。利用這樣一種技術(shù)，可以模擬真實的現(xiàn)場景觀，工程師不僅能夠通過虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)感受到“身臨其境”的逼真性，而且能夠突破空間、時間以及其它客觀限制。
在增強(qiáng)現(xiàn)實的環(huán)境中，工程師可以在看到周圍真實環(huán)境的同時，還可以看到便攜設(shè)備產(chǎn)生的增強(qiáng)信息。由于增強(qiáng)現(xiàn)實在虛擬現(xiàn)實與真實世界之間的溝壑上架起了一座橋梁，因此，增強(qiáng)現(xiàn)實的應(yīng)用在工程建設(shè)中潛力相當(dāng)巨大。
基于已建立的基坑BIM模型，管理者可以在真實的環(huán)境中不用翻閱報表，僅僅通過智能手機(jī)或者平板電腦中的AR技術(shù)就可以查看所有的監(jiān)測數(shù)據(jù)、例如：某一時間段的基坑水位情況、圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形情況、管線變形情況等，通常這些地方在自然場景下是看不到的。極大地方便了管理者對基坑變形詳細(xì)情況的了解。
五、GIS技術(shù)的應(yīng)用
GIS是一種基于計算機(jī)的工具，它可以對空間信息進(jìn)行分析和處理(簡而言之，是對地球上存在的現(xiàn)象和發(fā)生的事件進(jìn)行成圖和分析)。GIS技術(shù)把地圖這種獨特的視覺化效果和地理分析功能與一般的數(shù)據(jù)庫操作(例如查詢和統(tǒng)計分析等)集成在一起。GIS與其他信息系統(tǒng)最大的區(qū)別是對空間信息的存儲管理分析，從而使其在廣泛的公眾和個人企事業(yè)單位中解釋事件、預(yù)測結(jié)果、規(guī)劃戰(zhàn)略等中具有實用價值。
GIS(地理信息系統(tǒng))可以實現(xiàn)空間圖形顯示與空間信息查詢與分析。基坑施工變形監(jiān)測所牽涉到的數(shù)據(jù)類型多樣，既有每日的測定變形觀測數(shù)據(jù)，又有測點布置圖這樣的圖形數(shù)據(jù)。通過空間圖形的顯示以及信息的查詢可以方便快捷地了解每天基坑的變形情況，既直觀又清楚。
六、Google Glass技術(shù)的應(yīng)用
Google Project Glass是一款增強(qiáng)現(xiàn)實型穿戴式智能眼鏡。拓展現(xiàn)實眼鏡Project Glass這款眼鏡將集智能手機(jī)、GPS、相機(jī)于一身，在工程師眼前展現(xiàn)實時信息，只要眨眨眼就能將施工現(xiàn)場拍照上傳、收發(fā)郵件、查詢基坑BIM模型、查詢基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形情況、調(diào)取監(jiān)測報表、調(diào)取基坑應(yīng)急預(yù)案相關(guān)信息等操作。與目前常用的便攜電子設(shè)備不同的是工程師無需動手便可進(jìn)行操作，同時，戴上這款“拓展現(xiàn)實”眼鏡，用戶可以用自己的聲音控制拍照、視頻通話和辨明方向。兼容性上，Google Glass可同任一款支持藍(lán)牙的智能手機(jī)同步。
七、基于BIM的監(jiān)測信息化新技術(shù)應(yīng)用的前景
基坑在實施監(jiān)測過程中，每一步都會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)信息，海量信息中包含著項目進(jìn)展的豐富內(nèi)容，是管理人員實施監(jiān)測管理的重要依據(jù)。
基于BIM的信息化管理新技術(shù)的應(yīng)用可以讓管理者們不必再翻閱紙質(zhì)報表，僅僅需要帶一部手機(jī)，或者帶一部Google Glass就可以在現(xiàn)場調(diào)取所有監(jiān)測點并能掌握整個基坑的變形情況，打破了常規(guī)監(jiān)測信息化管理的方法，將計算機(jī)技術(shù)以及新的信息管理技術(shù)應(yīng)用于基坑監(jiān)測中，不僅將監(jiān)測成果更直觀的表現(xiàn)出來，而且對整個監(jiān)測成果有整體的分析和處理，使管理人員，尤其是非專業(yè)的管理人員更容易的了解基坑的安全情況以及基坑未來的變形趨勢。
新技術(shù)充分發(fā)揮了基坑監(jiān)測的作用，實現(xiàn)各類監(jiān)測數(shù)據(jù)和信息快速準(zhǔn)確的分析與反饋，實現(xiàn)監(jiān)測成果在各部門之間的共享與溝通，以及對各類數(shù)據(jù)和相關(guān)信息的綜合管理。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行深層次的分析與處理，指導(dǎo)施工實踐與優(yōu)化工程設(shè)計同時，也便于各參建單位以及建設(shè)行政主管部門的監(jiān)管。因此其應(yīng)用前景非常廣泛。
