李垚
贺州市勘察测绘研究院有限公司广西贺州市542800
摘要：在高层建筑物设计施工中，一般需要开挖深基坑，深基坑不仅可提高土地的空间利用率，同时也为高层建筑物的抗震、抗风等提供稳固的基础。随着建筑高度的增加和规模的扩大，基坑深度和防护边坡的高度也不断加大。目前，国内高层建筑的地下深度通常为2～6层，基坑深度通常是8～30m，如国家大剧院工程的基坑深达32.5m，而城市地铁车站的基坑深度甚至超过40m。随着基坑开挖宽度和深度的不断增加，深基坑的变形监测也越来越重要。
关键词：人工智能；深基坑工程；应用
1、引言
深基坑的变形监测内容很多，如监测基坑周围土体沉降、坑底隆起、支护结构水平位移、基坑周边收敛、坑壁倾斜和外鼓、深层土体差异沉降和水平位移等，对这些变形直观而有效的监测方法是测量几何量法。监测基坑周围土体沉降和坑底隆起主要采用几何水准法，变形量通常较大。监测精度要求不高时，也可采用全站仪测距三角高程法与水平位移监测同步进行。
2、维护监测点的管理
维护监测点，需要在深基坑开挖前，对周围进行支护处理，防止深基坑作业造成位移或下沉。对周围的护桩进行稳定测试。按照维护监测的标准，采用有效的桩顶部测试方法，采用有效的钻孔灌注方法，将孔洞钻好后，将其中的桩砂浆、钢筋灌入其中，确保顶部中线位置的标准钉扣。然后进行浇筑和打浆处理，确定测试的标准点。围护桩的变形监测需要控制实际的监测要点，在深基坑作业开挖的过程中，需要对每一个点的位置、深度进行分析，对相关数据的不同进行判断，确定其中可能存在的问题。按照规定的集成标准进行倾斜或拉伸。倾斜量不同可能产生的效果有所不同。必须要对围护桩的内部倾斜量进行监测分析，确定不同的倾斜量标准。依照围护桩内部的倾斜量进行监测分析，确定整个围护桩在不同时刻、不同深度、不同位置的位移标准，逐步确定测量点的基本中心，按照重心点进行分析，尽可能的设定深基坑的边条中心位置。按照中心位置的深度，使用泥沙进行填实加固处理，使用PVC管作为监测标志。
3、人工智能在深基坑工程中的应用
3.1应力角度位移无线监测模块
9000A型无线监测模块是用于实时无线监测应力，倾角，位移的微小变化量，精度高、稳定性好，广泛适用于脚手架，塔杆角度，电缆应力，钢结构，房屋安全，水位监测等，安全监测，危险预警。
采用模块化设计，每个模块有4路应力，2路倾角，4路位移的测量，内置报警喇叭，采用NB-IOT无线移动网络和有线RS485通讯，采集数据可以直接无线发送云端，内置锂电池可以连续工作3年。模块标准配置免费电脑端软件和手机软件，实时远程监测数据变化量，超低的售价，降低监测的成本。
3.2基于BIM的深基坑安全监测信息系统
深基坑安全监测具有项目多、频率高、数据量大等特点。运用BIM、互联网、大数据等信息技术，搭建深基坑风险BIM管理平台，实现对新建基坑及周边环境的各监测数据实时采集、传输、处理、分析，进行基坑开挖变形历程和时程位移曲线三维空间分析，结合预报警阈值实时快速发布风险预报警信息，方便各级管理和技术人员快速、有效地判断深基坑及周边环境安全状态。
3.2.1基坑围护结构及测点BIM模型参数化创建
BIM模型是基坑开挖、项目监测、安全状态跟踪及周边环境监控的集中展示平台，为实现深基坑安全状态可视化要求，在创建基坑BIM模型过程中，将基坑围护结构及测点拆分为基本零件，形成基坑监测工程BIM子模型库。根据设计图调用模型库中相应模型，利用参数化设计，自动拼接组合成完整的基坑BIM模型，并按照施工方和第三方的监测方案完成各测点的编码，并赋予至测点BIM模型属性中，实现测点BIM模型的快速定位需求。
3.2.2基于BIM的数据组织与管理
根据数据类型和用途，划分为结构信息数据库、工程信息数据库、监测项目数据库、预警事件数据库、人员数据库等5类数据库。数据库以BIM模型为核心，通过数据转换接口适配及数据融合技术，实现与BIM模型无缝集成；通过BIM模型的可视化界面，方便用户访问与基坑施工及监测过程中的信息记录，对超过预报警阈值的监测数据，实现空间和时间维度上的标记和跟踪。
3.2.3系统架构设计
下图是基于BIM技术的深基坑安全监测信息系统结构。
（1）数据层：包括工程信息、周边环境信息、监测项目信息、测点编码信息、测点属性信息、预警参数及人员信息，通过异构数据融合机制，将信息集成到BIM模型及中心数据库中，按一定方式读取、使用、修改和存储。
（2）模型层：通过轻量化软件，针对不同的监测项目，对数据层的数据进行组织，形成不同特性的BIM模型，提供不同用户视角下的可视化呈现。
（3）服务层：系统各BIM模型的集成管理，包括基坑及周边环境监测、预报警事件处置、监测成果发布等服务，通过互联网技术支持基于BIM模型获取相应的模型数据，实现数据共享与应用。
（4）应用层：对数据层信息进行计算处理和分析，实现对深基坑的动态监测及预报警管控，作出精确合理决策。
3.2.4系统功能设计
（1）数据中心：基于互联网、物联网和自动采集技术，实现深基坑施工动态数据实时采集、处理与传输。
（2）数据分析：将基坑围护结构监测成果植入BIM三维轻量化模型中，结合基坑施工工况进行基坑开挖变形历程可视化展示。
（3）报警管控：根据报警规则，自动生成发布黄、橙、红3级预报警事件，包括监测报警、巡视报警、综合报警、频率报警，做到“提醒—处置—控制—消除”报警事件闭环管理。
（4）统计信息：统计施工方与第三方红、橙、黄3级报警事件，监测断面、测点数量与基本信息、人员信息及各线路、标段、工点、监测类型的数据上传量。
（5）工程信息：维护深基坑工程基础信息，包括监测类型、监测断面、测点、预报警阈值、参与报警处置人员、测点状态修正、BIM模型及供操作人员使用的手册。
（6）系统管理：实现系统中组织机构、人员角色、功能菜单等管理，基础数据维护及系统运行环境的配置。
4、结束语
深基坑的施工具有很大的危险性，如果施工方法选择不好，对于施工工期、成本和安全都有直接影响。人工智能技术的实现，有效防范重大质量安全事故发生。
参考文献：
[1]谈谈高层建筑深基坑支护工程变形监测方法[J].杜锡华.科技资讯.2010（35）