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。     

三维激光扫描技术在地铁隧道变形监测中的应用

在传统的地铁隧道变形监测中,测量机器人因为测量精度高且能实现监测数据实时获取,在地铁自动化监测领域得到了很好的应用和普及,但作为一种依赖监测点反映结构变形的监测手段,只能对布设有监测点的区域进行监测和预测结构的变形趋势,无法发现和掌握没有布设监测点的区域的变形情况。为了解决这种监测方法的不足和掌握地铁隧道的整体变形情况,引入三维激光扫描技术,对地铁隧道进行三维激光扫描得到隧道的点云数据文件,通过将点云拼接、计算获得隧道水平收敛值,与自动化监测数据互补,综合评估隧道结构的变形情况,在地铁隧道变形监测领域有一定的现实意义。     

三维激光扫描技术在矩形隧道管片变形监测中的应用

矩形隧道已经成为今后隧道发展的重心和方向,研究新型监测方法刻不容缓。介绍了三维激光扫描技术的原理和优势,并从现场扫描步骤、后期处理方法等方面,分析了三维激光扫描技术在矩形盾构掘进过程中的衬砌变形监测应用。实际应用效果表明,三维激光扫描是一种高效的地铁隧道施工测量及分析手段。     

基于移动三维激光扫描的地铁隧道结构监测方法

地铁隧道为超长线状结构,传统健康监测技术通过埋设传感器来诊断评估结构安全状态,存在传感器需求量大、监测点布设复杂、采集传输硬件的安装维护困难等缺点。本文针对传统健康监测技术的缺点,建立了基于移动三维激光扫描的地铁隧道三维全景监测系统。该系统采用移动三维激光扫描技术,通过沿轨道匀速移动三维扫描仪,提取地铁隧道管片和轨道的三维点云数据。通过对点云数据的切片、去噪、曲线拟合处理后,计算隧道的断面变形值、净空收敛值、管片错台值和轨道的轨距变化值,并与隧道的设计值比较,分析判断各指标参数的健康度,进而评估隧道的健康状况。分析结果表明:移动三维激光扫描技术能高精度、高效率地监测地铁的断面变形、净空收敛、管片错台和轨道变形,在超长线状隧道运营管理中具有广阔的应用前景。     

三维激光扫描技术在隧道工程监测中的应用

隧道变形监测是一项高精度、高要求、高难度的工作,通过三维激光扫描技术的应用,一次扫描后便可根据数据创建三维矢量模型,用于反映隧道的变形情况,给质量控制以及施工技术优化等工作的开展提供了可靠的依据。以隧道工程监测工作为背景,重点探讨三维激光扫描技术在其中的应用要点。     

三维激光扫描测量技术在滑坡整体监测中的应用

传统的滑坡监测方法存在效率低、监测不全面的特点,地面三维激光扫描仪可以高精度、高速度、非接触获得滑坡体表面的三维坐标。滑坡监测中不仅能得到单点信息,还可以获得变形面的信息。本文以郑州市西北某一滑坡监测为例,介绍了三维激光扫描滑坡监测流程和作业关键技术,阐述了三维激光扫描滑坡变形分析方法,运用点、线、面进行滑坡整体变形分析方法,得到滑坡体变形的点、线、面的滑坡变化信息,验证了该方法在滑坡监测中应用的可行性。     

一种新的城市电缆隧道变形监测方法研究

传统的城市电缆隧道变形监测方法易受到监测点数量、观测时间、劳动强度、观测条件等多方面因素的制约,且属于单点式监测模式,无法对隧道整体变形趋势进行有效监测。针对上述问题,根据矩形城市电缆隧道的特点,结合三维激光扫描技术,提出一种新的基于正交整体最小二乘平面拟合的城市电缆隧道变形监测方法,通过计算拟合平面之间夹角及距离的变化,进行隧道净空水平位移及拱顶下沉趋势的分析。实例结果表明,该方法具有较高的可行性。     

三维激光扫描进行隧道变形探测的可行性研究

针对隧道区域变形特点,研究利用三维激光扫描技术进行隧道变形探测的可行性。根据基准面与隧道内壁点云法向量及地面的关系,获取点云数据的切片,然后应用改进的ICP算法对不同测站切片数据进行配准,使用KNNS搜索算法得出隧道可探变形区域的最小面积。实验结果表明:在明确区域变形临界值的情况下,利用三维激光扫描技术可以对隧道的变形区域进行探测,对于隧道变形监测有一定的指导意义。     

基于全息变形监测的隧道支护评估体系研究

针对传统隧道监控量测存在的问题,引入三维激光扫描进行全息变形监测,无需标靶埋设,整体与局部变形一览无遗,克服了传统有限断面有限点监测的局限性,真实再现了隧道施工现场,完全避免了数据造假的可能。并据此构建了基于全息变形监测的隧道支护评估体系,即变形加速度管安全、累计变形管限界及经济,达到了安全与经济统一量化评估,避免了传统监测数据假安全及数据有限无法经济性评估的可能。工程应用表明,其具有明显的优势,可普遍应用于隧道。     

地面三维激光扫描工程应用综述

传统的测量手段如全站仪,虽然测量精度高,但因测量效率较低等缺点,越来越难以满足现代工程的需求。地面三维激光扫描作为一项新兴的数据获取手段,突破了传统的测量和数据处理方法,以其独有的优势,在工程领域展现出了极强的发展应用潜力。文章首先综述了地面三维激光扫描的原理与优点,然后对地面三维激光扫描在工程中的应用现状做全面的梳理,分别阐述铁路工程、隧道工程和桥梁工程当前的应用现状;最后分析了地面三维激光扫描技术在工程应用中的发展前景。     

探究三维激光扫描技术在变形监测中的应用

随着我国建筑施工规模的加大,人们对建筑施工提出了更高的要求。要想提高建筑施工质量,离不开建筑施工准确测量的支持。三维激光扫描技术作为新型测绘技术,被应用到变形监测领域。文章简要对三维激光扫描技术的工作原理进行了介绍,并将其与传统变形监测方法进行了充分比较,细致分析了三维激光扫描技术在变形监测中的实际应用。     

三维激光扫描技术对基坑测绘建模的方法及流程(大连大学新建学生服务中心)

建筑基坑变形监测作为建筑施工过程中一项不可缺少的工作,对于提升整个建筑物质量和安全性起到非常重要的作用。为此,在建筑基坑施工完成之后,采取传统的基坑变形监测方式与三维激光扫描技术结合进行建筑基坑变形监测,使得基坑变形监测更加的直观,全面提升建筑基坑整体质量。本文主要介绍了三维激光扫描仪的基本原理以及三维激光技术相对于传统测绘方式所具有的的优势,以大连大学新建学生服务中心基坑为例,说明了应用三维激光扫描技术对基坑测绘建模的方法及流程,并对三维激光扫描技术在基坑施工中的应用进行了总结和展望。     

盾构隧道移动激光点云断面厚度对测量精度影响分析

移动三维激光扫描技术越来越多地用于隧道断面变形监测。盾构隧道主要测量参数有径向收敛、管片转角及错台。介绍如何从移动三维激光点云中,按管片定位并切分点云;通过识别隧道平铺图中管片接缝的位置,区分定位每一环管片对应的测量点;利用分管片拟合的方法,求解径向收敛值、管片转角及错台量;比对分析不同点云断面切分厚度对径向收敛值、管片转角及错台的拟合计算精度的影响。比对试验结果可知,在外业三维激光扫描参数一致情况下,当点云断面切分厚度为4～20 cm时,均可得到精度可控的监测值;当断面的厚度超过20 cm,随着断面厚度增加,计算成功概率逐渐降低。这些研究成果可给应用移动三维激光扫描技术进行隧道断面变形监测提供参考。     

浅谈三维激光扫描技术在建筑物变形测量中的应用

本文介绍了三维激光扫描技术的原理及特点、使用三维激光扫描技术对杭州某学校教学楼进行变形监测的方法以及变形监测数据分析统计,讨论了三维激光扫描技术应用在变形监测领域内的可行性、技术优势和存在的问题。     

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。     

基于地面三维激光扫描技术的隧道全断面变形测量方法

采用地面三维激光扫描技术测量隧道全断面变形,解决数据采集和数据处理两大方面的问题。数据采集方面,为兼顾数据采集的精度与效率,通过几何分析方法对关键的扫描参数进行优化,给出测站间距和扫描分辨率的最佳取值。讨论隧道内多个测站数据的拼接方法以及不同标靶布设方式对拼接精度的影响,建议采用全局拼接方案以减少误差。数据处理方面,由于地面三维激光扫描的原始数据(称为“点云”)不能直观地表示隧道的变形,因此提出基于点云的隧道三维建模算法,使隧道变形可视化。该算法联合采用圆柱面拟合与椭圆拟合进行点云建模,并运用误差分布统计规律进行点云降噪。通过与全站仪的精度比较试验,验证地面三维激光扫描技术在隧道变形测量中的可靠性,利用隧道三维建模算法得到的变形量与全站仪的测量结果相差在2 mm以内。最后,介绍上海西藏路电力隧道以及上海长江西路越江隧道2个工程案例,第一个案例给出单空间隧道中的数据采集和数据处理的全过程及隧道变形结果,第二个案例介绍多空间隧道中的测站及标靶的布设方法。     

基于三维激光扫描技术的建筑物变形监测应用

建筑物变形监测是建筑施工后期的一项重要工作。传统的变形监测作业强度大、工作效率低等直接制约建筑物的基本应用。三维激光扫描仪的工作模式能更好的替代传统作业模式,文中通过实际案例分别应用三维激光扫描技术和全站仪技术对建筑物进行变形监测工作,对后期数据进行对比分析,更直观的反映出三维激光扫描技术在建筑物变形观测工作中的可行性。     

基于移动三维激光扫描的地铁隧道综合检测方法研究

地铁盾构隧道运营期间受地质条件、建筑荷载、周围施工等条件影响产生形变与变形，存在较大安全隐患，隧道综合检测是列车安全运营的保障。为弥补传统检测方法检测效率低、劳动强度大、自动化程度低的缺陷，基于移动三维激光扫描系统进行了隧道断面变形分析、车站侵界检测，渗漏、裂缝、衬砌剥落等病害分析，有效解决了“测全难”和“测快难”的问题。该方法的综合检测研究成果精度可靠且对于复杂隧道环境下的检测精度和效率具有优势，实现了“一次扫描，获取多项监测指标”的目标，整体提高了生产效率，节约了生产成本。     

媒体重头文章概览

正《施工技术》23/2019基于三维激光扫描地铁运营隧道渗漏水监测预警及管养系统研究研究三维激光扫描技术下的运营隧道渗漏水监测预警及管养系统,采用三维激光扫描仪监测隧道渗漏,建立三维激光扫描仪监测隧道渗漏工作流程,确立三维激光仪器扫描步骤和方法,基于大量工程实践和相关文献,提出渗漏水监测病害等级划分和预警标准;为提高隧道渗漏水管理养护工作的科学性与高效性,采用基于Java     

三维激光扫描技术在高层建筑变形监测中的应用

本文介绍了三维激光扫描测量的原理及特点、仪器测试及站点选择、误差成因及数据处理的理论与方法、使用三维激光扫描技术对重庆世贸大厦进行研变形监测数据分析统计,讨论了三维激光扫描技术应用在变形监测领域内的可行性、技术优势和存在的问题,并将地面三维激光扫描技术与常规变形监测方法进行对比,得到定量的分析结果,具有典型的代表意义和社会经济价值。