全站仪自由设站非接触监测方法在木寨岭隧道围岩大变形监测中的应用

采用常规接触式位移量测方法难以满足大断面分台阶开挖隧道净空位移监测要求,其关键问题是对上述工法的施工环境无法做到及时量测以获取开挖初期的位移,尤其无法对重要的拱脚下沉做到及时量测。研究和探索在现有隧道施工条件下,运用全站仪自由设站方法在规定精度内对隧道围岩变形进行非接触监测具有重要的实际意义。     

自由设站法监测深基坑支护结构水平位移的精度分析

基于全站仪自由设站法对某深基坑的支护结构进行水平位移监测,布设基准点、后视点、监测点并建立基坑坐标系统,确定相关监测点坐标,并对监测数据进行平差计算,最后对监测结果进行精度分析。分析表明,TC(A)2003高等级全站仪自由设站法能够取得较好的水平位移监测精度,可以较好地反映基坑支护结构的水平位移变形信息,可在基坑支护结构的水平位移监测中应用。     

基于徕卡TS30的三峡库区某隧道地质灾害监测研究

徕卡TS30超高精度全站仪集成了步进马达、CCD影像传感器,是一种能自动搜索、识别和精确照准目标并获取角度、距离和三维坐标的智能型电子全站仪。该文基于笔者多年从事地质灾害监测的工作经验,以某隧道边坡变形监测为研究对象,探讨了基于徕卡TS30的边坡变形监测方法,论文全面分析了具体的作业方法和数据处理方法,相信对从事相关工作的同行能有所裨益。     

三维激光扫描在地铁隧道变形监测中的开发应用

地铁隧道进行变形监测时多采用全站仪进行,虽然其监测精度较高,但需在被测处放置特定装置,测量工作量大、效率低。三维激光扫描仪能提供视场内、有效测程的一定采样密度的点云数据,并具有较高的测量精度和极高的数据采集效率,可以有效地避免传统变形监测数据的局部性和片面性,即以点代面的分析方法的局限性。针对运营地铁线路要长期进行隧道变形监测的需求,本文开发了三维激光扫描数据处理系统,功能主要包括点云去噪、配准、断面提取和拟合。通过导入三维激光扫描仪采集的隧道点云数据可以生成不同里程隧道断面图和变化分析图,从而实现三维激光扫描技术在地铁隧道变形监测中的应用。     

面向边坡变形的地质灾害监测技术研究

TCA2003集成了步进马达、CCD影像传感器,是一种能自动搜索、识别和精确照准目标并获取角度、距离和三维坐标的智能型电子全站仪。本文基于笔者多年从事地质灾害监测的工作经验,以某隧道边坡变形监测为研究对象,探讨了基于TCA2003的边坡变形监测方法,论文全面分析了具体的作业方法和数据处理方法,相信对从事相关工作的同行能有所裨益。     

TDR测定井筒中心坐标的新工艺

介绍了测定井筒中心坐标的一种新方法(TDR),即应用全站仪和双微棱镜测杆,测定待延深井简井壁上若干点的坐标,运用最小二乘拟合方法排算井筒中心坐标.通过传统的测定井筒中心坐标方法进行比较,证明这种方法能够提高测量工作效率,满足井筒延深时的精度要求.     

三维激光扫描技术在隧道变形监测及检测中的应用

为保证隧道的安全施工及运营,及时掌握隧道变形情况尤为重要.针对传统隧道监控量测方法中存在的测量效率低、精度有限以及需布置监控量测点等问题,引入三维激光扫描技术采集隧道全断面三维数据,通过色谱分析法对整体变形进行定性分析,更加直观、自动化地获取各部位变形情况,同时自动处理算法对重点区域进行平面特征拟合获取其形心坐标,通过分析形心位置变化情况定量获取隧道内部变形情况,且变形量测精度达到相关规程要求,同时通过与隧道设计BIM(building information modeling)模型的对比,快速检测施工质量及偏差,研究成果具有重要理论意义及实际价值.     

高速列车行驶速度对隧道壁面气动压力影响的数值模拟

壁面气动压力长期循环作用是高速铁路隧道衬砌掉块的重要诱因，为研究高速列车行驶速度对壁面气动压力基本特征的影响规律，采用三维数值仿真模拟对隧道典型位置(入口段、洞身段以及出口段)壁面气动压力进行研究。结果表明:列车车头经过使得监测横断面气动压力差异性增强，表现出显著的三维特征。隧道入口段气动压力三维特征主要受压缩空气所占体积大小以及与隧道入口之间距离的影响，气动压力三维特征随着进入隧道入口距离的增加而减弱，并逐渐向一维特征转变。列车车头驶入隧道入口后，车尾驶出隧道出口前，洞身段不同测点位置的气动压力正峰值主要受车头进入隧道入口诱发压缩波的影响，纵轴中断面测点气动压力负峰值与峰峰值大于洞口段。车尾驶出隧道出口后，出口段测点气动压力负峰值大于入口段，正峰值小于入口段。隧道出口段气动压力三维特征与入口段相似，但列车行驶速度以及测点与隧道出口之间距离对气动压力三维特征的影响机制更为复杂。     

基于智能手机和数字图像相关的模型实验变形场测量标点法

为提高模型实验位移测量精度和效率,通过智能手机作为图像采集工具,结合数字图像相关技术获取不同载荷状态下附着于被测体表面标点的位移。基于标点法的基本原理引入刚体运动补偿法进行误差校正以提高测量精度,同时通过实验验证了标点法的可靠性。将标点法应用于相似材料模型实验变形场量测中,在模型表面设置自行研制的数字图像相关技术(digital image correlation, DIC)和全站仪两用标点,利用标点法获取岩层位移,并使用全站仪和百分表同步量测,验证其有效性。结果表明:通过刚体运动补偿法进行误差校正,标点法具有与商业测试系统相当的精度;标点法所测得岩层变化均与实际情况一致,该方法测量结果与百分表的测量结果最大相对偏差为6.1%,与全站仪最大相对偏差为5.7%,满足模型实验测量的精度要求。研究成果为进一步研究覆岩变形和动态沉陷规律提供了新的监测手段。     

全站仪在监测建筑物倾斜度中的应用

在城市中进行深基坑开挖时,往往需对附近重要建筑物的沉降、倾斜进行必要的监测,以保证基坑施工期间附近建筑物的安全,其中建筑物的倾斜是监测的重要项目之一。目前对建筑物倾斜的测试手段有测斜系统、全站仪等,用测斜系统测试倾角虽然精度较高,而对城市高层建筑而言,测斜管的埋设及测试工作有比较大的困难,如果采用全站仪进行测斜,测点(或称反射膜片)的埋设简单,测试也方便,但用全站仪对建筑物倾斜角度进行测试的精度能否满足工程需要就不得而知。     

基于三维激光扫描全站仪的矿山开采沉陷监测方法

为了快速准确地获取矿山地表沉陷变形数据,在分析主流监测方法的基础上,提出基于MS50三维激光扫描全站仪的矿山开采沉陷变形监测方法。选取青海省西海煤炭公司海塔尔矿为研究区,通过实验分析对MS50最佳扫描距离进行研究,推算自由设站法点位精度,介绍施测方法和点云数据处理方法,构建研究区地面三维模型和数据对比分析模型,并将三维模型数据与水准测量数据进行对比分析。结果表明:200 m内MS50扫描精度优于10 mm,范围越大精度越低;推算出自由设站点位中误差为1. 271 mm,能够满足矿山开采沉陷控制点位精度要求;三维激光模型数据能够反映出矿区沉陷变形情况,可以替代水准测量数据进行矿山开采沉陷监测工作。MS50自由设站三维激光扫描法相比传统方法可宏观、快速、准确的描述矿区地表移动变形真实状态,相比普通扫描仪具有设站灵活、扫描精度高、无须坐标转换、减少点云拼接误差等优点,是值得在矿山开采沉陷地表移动监测领域中进一步推广的方法。     

基于车载三维激光扫描结果的桥面变形分析

车载三维激光扫描技术能够直接对目标结构表面进行三维量测,并采用三维阵列点云的方式来生成结构物表面的三维形态和记录点位坐标,打破了传统的桥梁变形监测方法仅有数个独立点的局限性,扩大了桥面变形监测范围,提高了结构物的观测精度,并能快速、完整的进行量测。本文将车载三维激光扫描技术引入到桥梁变形监测中,基于全长331.2m的预应力混凝土连续-刚构桥为背景,采用三维激光扫描技术对其温度变形进行探索。在监测环境温差20℃范围内,对其进行多次桥面几何形态数据采集,并对采集的数据进行处理。对基于车载三维激光扫描点云数据的NURBS(Non-Uniform Rational B-Splines)曲面提出了一种新的变形测量方法,得到整个桥面的变形测量结果,再与采用有限元分析软件MIDAS CIVIL建模得到的各温差下理论变形数据进行对比,发现基于NURBS曲面的分析处理方法获得的变形测量值具有良好的精度和可靠性,并能够获取桥梁点-线-面的整体变形监测结果,与单点变形监测相比,弥补了其缺乏线性变形及整体变形特征的不足,有较好的工程应用前景。     

输油管的优化布置模型研究

建立非线性规划模型,借助Excel及lingo11.0软件,对2010"高教社杯"全国大学生数学建模竞赛C题作出解答,为油田设计院确定管线建设费用最省的方法,即当所赋三家公司估算费用的权值为0.9,0.05,0.05时,通过共用管道所得铺设费用最少,为249.9475万元。具体铺设方案为:铁路线上车站的位置坐标为O(6.740633,0),共用管道与无共用管道的分界点的位置坐标为G(6.740633,0.1339548),输送到B厂的管道与城区交界点的位置坐标为E(15,7.268642)。     

铁路隧道工程测量方案

本方案以铁路隧道双洞单线工程为主的测量方法。工地实测采用徕卡TS06全站仪(附带内置软件)和莱卡NAK2水准仪各一台,并送国家授权部门检定合格,全站仪测角精度等于±1;测距精度不大于±(1mm+1×10-6D)徕卡水准仪带测微器,其精度高于±1mm/km,用于隧道内主导线控制及高程控制。     

相位式地面三维激光扫描仪变形监测试验研究

由于测距原理不同,相位式地面三维激光扫描仪相较于脉冲式具有测量精度高、测程短的特点。文中以Z+F IMAGER 5010C相位式地面三维激光扫描仪为试验对象,从距离入手,对其内、外符合精度进行了计算分析,并研究了此扫描仪用于变形监测的适用条件。结果表明:Z+F IMAGER 5010C扫描仪的测量精度随着距离的增加而降低;内符合精度要优于外符合精度;内符合精度分析结果表明,在设置靶标用于扫描数据配准的作业方式下同时开展高程、水平方向的监测,扫描仪距离扫描对象控制在30 m之内,可进行三级变形监测;外符合精度分析结果表明,借助全站仪测量靶标中心点坐标用于扫描数据配准的作业方式下同时开展高程、水平方向的监测,扫描仪距离扫描对象的距离控制在20 m之内,亦可进行三级变形监测。     

浅谈公路隧道施工与环境保护

本文结合景婺黄(常)高速公路B1标中云隧道施工,从隧道施工、利用隧道弃渣、弃土场的处理、洞口绿化、废水及废气和噪声的处理入手,论述了隧道施工过程中的环境保护问题。     

隧道工程中监控量测技术及应用

在地形、地貌及地质条件复杂的鄂西地区修建铁路、公路、水电等长大隧道工程将会遇到较多的岩溶、突水涌泥、塌方等不良地质灾害.在建的湖北省宜昌至巴东(鄂渝界)公路位于湖北省的西端,地处长江中、上游结合部,区内存在数量众多的高边坡、特大桥及隧道进出口危崖、顺层不稳定斜坡及软质岩边坡.受自然环境条件(降雨及地下水作用、风化作用等)以及工程活动(人工开挖卸荷、爆破等)的影响,导致原本处于稳定或半稳定状态的围岩发生变形甚至破坏,对隧道安全运营造成巨大威胁,因此对隧道工程中特殊位置进行监控量测势在必行,它也是保证隧道工程设计合理性和保证施工质量安全的重要手段.该文介绍了隧道监控量测的监测流程、监测内容及相应的监测方法,将监控量测应用于宜巴高速公路马家坡隧道和段家屋隧道,及时有效地控制了该隧道灾害的发生,并针对隧道的情况及时预警,采取相应的治理措施,保证隧道施工顺利进行.     

谢尔麦特公式的力学证明

露天矿山开采使用的一种测量方法——单点后方交会法是在未知点 P 上安置仪器,观测三个已知点 A、B、C 和 P 点间的夹角γ、α,通过计算即可确定 P 点的位置。如图1所示,设已知点 A、B、C 的坐标分别为(X_A,Y_A)、(X_B,Y_B)、(X_C,Y_C),测得∠APB=γ,∠BPC=α,並记β=2π-(α γ),△ABC 的三个内角分别为 A     

新建隧道近距离上跨既有线施工方案研究

依据深圳彩田路北延段工程新彩隧道北口段(拟建)近距离上跨厦深铁路梅林隧道两条隧道叠置的工程设计实例,运用有限元分析软件MIDAS-GTS进行三维模型数值分析,对比明挖暗埋法和暗挖法新建隧道施工时既有隧道的变形及内力变化规律,对既有隧道的安全性进行评价.结果表明:明挖方案与暗挖方案从技术安全角度皆可行,经过综合比较,推荐明挖隧道方案.将数值分析结果与工程实例相结合,提出了新建隧道与既有隧道之间中隔岩体的加固措施、临时边坡开挖时锚喷网的设计方案及施工过程中新建隧道及既有隧道的监控量测方案.     

论CRD法和三台阶法在客运专线大断面隧道开挖中的应用

高速铁路隧道工程设计考虑列车进入隧道引发的空气动力学效应对行车、旅客乘坐舒适度、车辆结构强度和环境等方面的不利影响。采用放大隧道断面有效面积减少阻塞比B(列车横断面面积/隧道横断面有效面积)、在隧道洞口修建缓冲结构及增设辅助坑道等主要措施。武广客运专线牛轭湾隧道的断面有效面积150m2。为保证施工隧道安全,设计采用了CRD法,但是在实际过程中,围岩情况相对较好,所以采用了三台阶法施工。