隧道三维激光扫描点云数据拼接技术研究

三维激光扫描技术可以实时、准确、全方位获取隧道空间变形数据,进行隧道监控量测,对施工变形分析和反分析,进行隧道施工风险预警预报,指导信息化施工,但点云数据的拼接质量直接影响到监测结果,该文对点云空间信息,几何特征信息,影像信息等进行分析,提出基于几何特征信息的拓扑拼接方法,工程实践表明,拼接质量好,误差小,速度快,适应于隧道监测信息化管理的要求.     

浅谈软质围岩隧道监控量测方案的制定

软岩隧道围岩自稳性差,变形复杂,施工难度大。通过监控量测充分掌握围岩变形机理,实现动态化施工显得尤为重要。因此,制定科学合理的监控量测方案是软质围岩隧道施工的关键。以采古隧道监控量测方案制定过程为例,阐述如何根据围岩实际特性制定软质围岩隧道监控量测方案。     

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。     

观音庙隧道新奥法施工围岩变形监测分析

监控量测是新奥法施工的核心,是监视围岩稳定性,检验设计与施工是否正确合理及安全的重要手段。本文根据重庆市云阳至万州高速公路观音庙隧道新奥法施工情况,通过对隧道监控量测数据的分析,对围岩变形特性进行总结,同时并对影响围岩稳定性的主要因素进行了研究分析,得出切实可行的数据和结论来指导施工,如不同围岩类别二次衬砌的施作时间等。希望通过对观音庙隧道洞身段围岩的总结分析,得出相关问题的结论和建议,对今后的工程实践具有一定的参考价值。     

新建蒙华铁路隧道施工监控量测监理工作控制要点分析

为保障隧道施工安全,充分发挥监控量测在指导隧道现场施工、为动态设计提供参考等方面的作用,蒙华公司对现场监控量测工作及管理方面进行了一些改革和创新。通过蒙华铁路隧道监控量测的现场监理工作实践,对隧道施工监控量测的监测准备工作、监测断面和监测点的布设、数据监测、监测值的管理、监测等级管理、预警信息处置及关闭等方面的监理工作控制要点进行了详细阐述。同时介绍了在监控量测实施过程中,监理单位应该采取的监控手段及监理工作方法。     

暗挖法地铁车站监控量测技术研究

城市地铁施工涉及到大量的暗挖工程,地下工程施工又是在地层内部进行,对地层易产生扰动、影响较大.为了实时观测施工过程对地层的影响,及早发现地层的重大变化,作出正确响应,监控量测就显得尤为重要.通过地表沉降观测,洞内拱顶沉降、净空收敛等方法,按照规范要求进行数据采集工作,及时对比数据量差、及早发现突变状态.通过监控量测及时发现不稳定因素,保障工程及社会安全;同时随施工进行同步验证设计方案与实际情况的吻合程度,并根据变形及沉降情况来调整方案和施工,为施工提供有价值的指导性意见;根据收集的变形及沉降资料为今后类似工程的监控量测提供类比依据.根据长春地铁1号线07标段解放大路站车站暗挖施工作为案例,介绍了监控量测的目的、监测项目、监测方法及地表沉降的控制措施.     

洞山隧道浅埋段施工中的监控量测工作

隧道现场监控量测是新奥法施工的核心技术之一,也是隧道采用信息化设计的重要组成内容之一.随着新奥法在隧道施工中的应用和发展,作为其重要组成部分的监控量测工作也越来越发挥着积极的作用.文章根据淮南洞山隧道建设中的监控量测工作,对典型地段的监控量测结果进行简单的分析说明,通过信息的及时准确反馈,在施工单位的积极配合下,顺利通过了洞口浅埋地段.     

隧道监控量测的数据处理及分析

监控量测是隧道新奥法施工的三大要素之一,通过量测施工中隧道围岩变形与支护受力数据,对数据进行分析整理及时反馈指导施工。本文以某隧道为例,通过对拱顶下沉和周边位移量测数据的处理、回归建模,评价和预测隧道的稳定性。     

梅花山隧道新奥法施工围岩变形监测研究

监控量测是隧道新奥法施工的重要组成要素之一。基于梅花山隧道新奥法施工实际,对该隧道监控量测方案进行了设计,结合隧道围岩变形典型代表性断面监测数据,进行数学回归分析;采用速率和累计位移双重控制标准探讨了梅花山隧道围岩二次衬砌合理施作时机,以确保隧道施工安全。     

通渝隧道围岩收敛位移量测实践

通渝隧道地质条件复杂,集涌水、岩爆、塑性变形、高地应力于一身,是典型的复杂条件下的长大公路隧道.在施工过程中,严格进行了新奥法监控量测指导施工,特别是围岩收敛量测,并及时将量测散点的数据进行回归处理,将得出的信息反馈于施工,以了解隧道开挖后围岩的稳定情况以便采取相应的支护措施.重点介绍了通渝隧道围岩收敛量测的方法及其数据回归分析的原理,并对量测结果进行了统计,结果表明通渝隧道一般在开挖后35 d左右或围岩的当日变形速率小于0.1 mm/d起,隧道围岩变形即进入基本稳定期,并且当围岩变形都达到最终变形的80%以上,可进行二次衬砌,即二衬的合理时机为开挖后35 d左右,从而加快了施工进度,为类似工程提供重要的参考依据.     

基于现场监测和数值模拟的隧道初期支护效果分析

以沙子塘隧道出口偏压段为依托,采取现场监测及数值计算等技术手段,详细分析典型监测断面围岩与支护结构相互作用关系。研究过程中对典型断面的围岩变形、钢支撑压力、锚杆轴力进行现场监测,并分析各个监测点的受力变形特征,并对围岩-支护结构作用关系进行评价。同时,为了进一步验证数据结果的准确性,采用数值计算手段分析监测断面的结构受力变形特征,并与监测数据对比分析,验证监测数据的准确性。研究表明,合理的应用监测及数值计算能够指导隧道现场施工,有效地提前预测施工可能遇到的风险,为控制隧道施工期围岩变形及支护技术提出一定的参考建议。研究成果对偏压隧道在洞口附近的监测方法及衬砌设计提供了重要的实践指导和理论支撑,对洞口衬砌支护效果、评价以及后期处治都有很好的借鉴作用。     

基于光照不变特征的数字散斑相关方法

边坡问题是中外工程建设中的主要工程地质问题之一,准确、可靠的边坡变形监测方法对预防滑坡灾害起着至关重要的作用.将数字散斑相关方法应用在边坡变形监测中,可以快速得到准确的边坡位移场信息,具有操作简单、非接触式等优点.但是在野外测量环境下,光照变化对图像的灰度唯一性产生了较大影响,从而导致测量精度的下降.在数字散斑相关方法求解边坡变形场的基础上,使用局部敏感直方图替换原始图像对应位置的灰度值,作为图像的光照不变特征,克服了光照变化对图像灰度信息的影响,并通过数值模拟实验对算法精度进行验证.实验结果表明,该方法大幅提高了边坡变形计算精度,为研究边坡破坏机理和发展过程,提供了一种经济有效的监测方法.     

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。     

灯草塘隧道施工监控量测及分析

隧道施工监测直接关系到工程质量与安全,是信息化施工的一项重要课题,越来越受到施工单位与业主的重视。在灯草塘双连拱隧道中,对隧道围岩变形及地表沉降进行了现场监测与分析研究,获得了隧道各施工阶段的地表沉降、拱顶下沉和周边收敛数据资料,有效地控制了隧道围岩变形,成功地对隧道的地质灾害进行了动态预测、预报,避免了重大事故的进一步发展。研究成果对类似工程具有一定的指导意义和实际应用价值。     

CORS-RTK远程变形监测适用性分析

为了探明CORS-RTK实际测量精度以及用于变形监测的可行性与适用范围,分不同时段不同地点进行了CORS-RTK重复位移测量试验。通过平滑滤波去除时间序列中的高频噪声,以各历元与所有历元的均值之差计算中误差,分析了CORS-RTK测量精度及其用于远程变形监测的适用性。研究结果表明,在良好观测条件下,CORS-RTK平面测量精度为5~10mm,高程测量精度为10-30mm;且观测精度与观测时段之间相关性不显著;CORS-RTK测量方式可用于cm级精度要求的实时变形监测领域。     

大石—汉溪区间隧道结构变形监测

匝道桩基穿越既有地铁工程结构附近土层,近距离施工不可避免地对地铁结构产生不利影响。为了解匝道基础工程施工阶段地铁结构及周边地层变化动态,给同类其他工程提供设计和施工依据。对大石—汉溪区间隧道进行了稳定性变形监测。主要阐述该隧道地面沉降、隧道周围土层水平位移和隧道结构及附近土层变形测试方法,变形随时间变化的量测数据及分析。结果表明:桩基钻挖成孔和灌注混凝土时,地面沉降和土层水平位移均不稳定,而隧道结构变形相对稳定;各变形值没有超过报警值,说明该工程采用的施工及监测方法是可行的,对其他同类工程具有借鉴意义。     

Weibull曲线拟合模型在隧道监控数据处理中的应用

监控量测是隧道新奥法施工的三大要素之一,通过对监控数据的回归分析可以预测围岩的最终位移等,进而有效地指导隧道设计与施工。本文采用Weibull模型作为回归函数对隧道围岩变形实测数据进行了回归分析,并与其它几种常用回归函数进行了比较。结果表明:将Weibull模型作为回归函数,回归方程理论曲线与实测曲线的吻合度最高,误差范围更小,能够更加准确的反映隧道围岩变形量与时间之间的关系,这对于准确预测围岩变形量和确定二次衬砌的时间具有一定的参考价值。     

高速公路隧道施工过程的新奥法监控

结合中梁山隧道西段现场的实测数据，分析了该段围岩变形的条件和规律，并对各类围岩的各测线进行了量测数据回归分析，导出了各类围岩的稳定性判据，给出也最佳初期支护及二次衬砌时间。     

隧道工程中基坑的施工监测技术

对开挖长度达1km的广州市黄埔大道隧道工程,尝试使用全站仪进行监测,获得了理想的结果。通过对全站仪变形监测的精度分析,说明使用全站仪进行观测是一种比较合理的监测技术。     

高架桥下基坑开挖次序对桥墩变形的影响分析

以某市双地道基坑开挖对既有高架桥桥墩变形影响为研究背景,重点研究在轻轨高架桥正常运营情况下利用数值模拟对不同施工方案造成高架桥桥墩位移变形以及在实际施工过程中收集桥墩变形数据总结相关规律。运用MIDAS-GTS建立三维整体计算模型来模拟地道基坑施工开挖次序,进而动态预测基坑支护结构及高架桥桥墩的位移变形状态,分析了双地道开挖在两种不同施工方案下的数据,得出更有利于施工安全建设的方案。计算结果表明:地道基坑开挖高架桥桥墩水平位移最大值为-3.68 mm,竖向位移最大值为2.14 mm;地道基坑支护结构水平位移最大值为11.89 mm。数值模拟结果与主要监测数据对比分析表明,地道基坑开挖在各个阶段对高架桥桥墩的变形影响均在规范限值以内并与实际监测数据走向基本一致。研究结果表明:该项目数值模拟施工过程中优先施工距桥墩较远的基坑对桥墩产生的扰动较小;较好的体现实际施工过程中桥墩的变形趋势以及变形程度;基坑施工至承台位置时对桥墩变形增量达到最大。