基于激光扫描的盾构隧道断面提取与变形研究

将三维激光扫描技术应用于盾构隧道变形监测中,提出了一种盾构隧道断面连续提取以及变形分析的方法。首先对拼接完成的点云数据利用随机采样一致性算法提取隧道局部中轴线,基于中轴线对隧道姿态进行调整以截取隧道断面,然后通过聚类去噪算法,基于点到中轴线的距离和灰度值对断面点云进行去噪处理,最后对批量预处理后的点云数据采用椭圆拟合算法获取隧道相对变形信息,提取各断面收敛变形信息,同时基于断面各点变形值生成三维变形云图。采用徕卡Scanstation c10获取上海地铁10号线隧道点云数据,实验证明本文所提出的方法在隧道断面变形监测方面具有实践意义,变形监测精度满足工程需求。     

偏压隧道结构稳定性评价的信息优化分析

将影响偏压隧道结构稳定性的因素概括为4个指标，即围岩超欠挖量，隧道稳定性系数，地震烈度和隧道偏压比。然后对每个指标收集若干组原始数据信息。利用原始数据，根据信息优化理论建立原始数据信息与偏压隧道结构稳定性关系，对结构稳定性进行评价，经过计算分析和工程检验，证实了该方法的可靠性。     

基于EPS2008的地面三维激光扫描技术在隧道测量中应用研究

基于地面三维激光扫描新技术研究与运用,以科技促进发展为目的,通过对隧道测量内容、隧道地物要素分布特征的研究,结合三维激光扫描技术特点,提出了地面三维激光扫描技术在隧道测量中的作业方法及流程;基于EPS2008二次开发技术研究隧道点云特征数据提取方法,实现了基于隧道底面模型的激光点云特征数据提取。     

深埋长隧道洞线岩性CSAMT法分析研究

 深埋长隧道的地球物理勘查工作主要是探测洞线高程附近的隐伏不良地质体的赋存情况。深埋长隧道的不良地质体主要为断层和破碎带,可控源音频大地电磁(CSAMT)法对于勘查这些不良地质体则是比较有效的一种方法。对西南一改建铁路进行CSAMT法勘查隧道洞线不良地质体的研究。结合CSAMT法对于本区的原始数据的质量要求,以及后期数据处理,特别对正常地层和存在断层、破碎带等不良地质体的典型视电阻率–频率曲线进行分析,了解这些特征构造的电性响应;对经过圆滑处理后数据进行反演,反演后的数据与原始数据进行拟合比对,判释反演的合理性。结合研究区钻孔所获得的地质信息,对CSAMT结果进行地质解释和验证。研究结果表明,CSAMT法在勘查深埋长隧道岩性分析方面具有可行性,对于隧道施工有一定的指导意义。     

基于多源传感器的高速公路隧道入口段LED照明自动控制技术研究

本文通过研究高速公路隧道入口段LED照明控制系统及控制方式,提出了基于隧道外光照强度和车流量的照明控制系统,控制器通过多源传感器获取光照和车流量的实时监测信息以实现LED照明的无级调控,并通过在渭玉高速石鼓山隧道的应用测试,证明该系统能够满足隧道入口段的照明要求,可在高速公路隧道项目中推广应用。     

隧道施工面岩体结构面网络预测方法与应用

围岩中的结构面组合是诱发山岭隧道施工灾害的重要地质因素,对隧道施工面前方岩体结构面网络进行预测,从而采取针对性的支护措施是保障隧道施工安全的重要环节。通过Hilbert变换对GPR数据多域空间特征进行提取,建立残差网络预测模型可以实现对开挖面深度方向上的结构面信息获取,从而通过“随机-预测-确定”的结构面网络生成算法得到更接近真实的结构面网络分布模式,实现对隧道冒顶段的准确预测。     

基于MDP算法的隧道断面变形监测

传统的隧道变形监测方法虽然精度较高,但获取的数据过于离散和稀疏。随着激光技术的不断发展,采用三维激光扫描技术进行隧道的变形监测已成为行业发展趋势。笔者基于三维激光扫描技术对隧道进行变形监测,提取隧道断面点云数据后运用MDP算法计算隧道断面变形量,并与全站仪测量结果、现有点云数据处理软件计算结果进行对比,验证了采用MDP算法计算隧道断面变形的可行性。     

基于移动激光扫描的隧道两期差异计算

针对隧道结构变形、渗漏变化、线缆松脱等人工巡检难以调查识别的问题，提出一种基于移动激光扫描系统的隧道两期差异计算方法。该方法利用两期移动扫描数据，首先通过环缝特征实现里程配准，然后通过结合法向量的最邻近点迭代方法完成断面配准，再计算水平直径和椭圆度获取结构变形，最后计算匹配点云之间的空间和强度差异以标识两期变化。基于Tlsd隧道监控量测系统软件的实验结果表明，本文方法可同时提取隧道两期结构变形、空间差异和强度差异。     

电缆隧道切片点云的自动提取及几何参数分析

针对基准面与隧道内壁点云法向量及地面的关系,提出了自动提取隧道内壁切片点云数据算法。该算法利用三维激光扫描的隧道内壁点云数据进行法向量的解算,根据正交整体最小二乘进行隧道地面的拟合,利用基准面与地平面垂直及基准面与内壁点云法向量平行的关系进行最佳基准面的搜索,通过搜索到的基准面进行切片点云的提取。通过该算法可以在无标靶情况下自动获取切片点云。通过切片可以计算隧道内部的重心、重心距及重心到顶面的距离等几何参数,利用计算的几何参数可以随时监视隧道内壁的变化状况。对不同时期的隧道切片进行对比分析便可实现不同地段隧道的变形情况。     

基于三维激光扫描技术的隧道工程测量与建模

以广州地铁十四号线规划验收为例,研究了采用三维激光扫描技术开展盾构隧道的工程测量及三维重构的技术方法。首先采用全站仪布设控制,对地铁站台及区间隧道进行扫描,获取高精度激光点云数据;接着采用凹面算法和随机采样一致性算法,提取隧道中轴线、横断面等隧道工程测量成果;最后基于断面采用拉伸放样建模方法,建立了隧道的三维模型。本方法测绘成果丰富,克服了常规测量方法环境适应能力差、效率低的缺点,为隧道工程测量、运营维护提供准确、科学的空间数据。