基于三維激光掃描的地下洞室危巖體識別與監(jiān)測技術(shù)
發(fā)布時間:2021-01-14 19:58
采用三維激光掃描技術(shù)對白鶴灘左岸地下廠房進(jìn)行全域掃描建模,定量獲取了已掉落塊體的空間位置、形狀、體積等信息,識別和監(jiān)控潛在失穩(wěn)塊體,并結(jié)合地質(zhì)力學(xué)特性,基于塊體空間變形監(jiān)測結(jié)果初步分析了其潛在失穩(wěn)破壞機(jī)理。結(jié)果表明三維激光掃描技術(shù)可為地下洞室群危巖體的全域無接觸識別、監(jiān)測提供新途徑,具有較高的應(yīng)用價值與廣闊前景。
【文章來源】:水利與建筑工程學(xué)報. 2020,18(02)
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
三維激光掃描測量原理件
三維激光掃描通過主動發(fā)射激光脈沖信號來完成測量工作,不受環(huán)境光照的影響,因此可在黑暗的地下洞室中正常工作,如圖2所示。地下洞室一般都是狹長線性結(jié)構(gòu),受掃描角度限制,需要沿洞軸線布置多個掃描站點(diǎn),依次掃描。掃描站點(diǎn)間距的設(shè)置直接影響掃描數(shù)據(jù)的質(zhì)量。掃描間距越小,掃描越精細(xì),點(diǎn)云密度也越高,但是所需掃描時間就越長;反之掃描間距越大,點(diǎn)云就越稀,但過大的掃描間距會導(dǎo)致點(diǎn)云質(zhì)量大幅下降。這是由于掃描點(diǎn)云精度與激光入射角有關(guān),入射角越大,激光越發(fā)散,精度也越低[10]。掃描間距越大,激光入射角越大,則點(diǎn)云密度越低,精度也越差,過稀的點(diǎn)云密度甚至?xí)䦟?dǎo)致物體表面幾何信息的失真。合適的掃描間距是確保掃描質(zhì)量的關(guān)鍵,研究表明,當(dāng)最大入射角θmax>65°時,點(diǎn)云誤差開始急劇上升[11]。本研究中,根據(jù)劉紹堂等[12]的建議,取掃描間距為1倍洞徑,這時最大入射角θmax=45°,滿足精度要求。
噪點(diǎn)提取及分類
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于三維激光掃描技術(shù)的危巖體特征快速識別方法及穩(wěn)定性評價[J]. 陳愛云,曾唯恐,王哲,瞿曉浩. 水利與建筑工程學(xué)報. 2019(06)
[2]基于激光點(diǎn)云的隧道中心線自動提取算法[J]. 王井利,鄧偉,張德峰. 沈陽建筑大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2019(02)
[3]入射角度對激光點(diǎn)云精度的影響分析[J]. 賈東峰,程效軍,劉燕萍,王峰. 工程勘察. 2018(05)
[4]一種隧道整體變形監(jiān)測方法及其應(yīng)用[J]. 劉紹堂,劉文鍇,周躍寅. 武漢大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版). 2014(08)
[5]多片點(diǎn)云數(shù)據(jù)拼接處理技術(shù)的研究[J]. 劉尚蔚,朱小超,張永光,魏群. 水利與建筑工程學(xué)報. 2014(01)
[6]三維激光掃描技術(shù)在高邊坡危巖體調(diào)查中的應(yīng)用與討論[J]. 黃江,石豫川,吉鋒,段偉鋒. 長江科學(xué)院院報. 2013(11)
[7]基于激光掃描的高邊坡危巖體識別及錨固方法研究[J]. 劉昌軍,張順福,丁留謙,廖井霞. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2012(10)
[8]激光掃描在阿爾塔什右岸高邊坡穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用[J]. 李萬逵. 水利與建筑工程學(xué)報. 2011(02)
[9]基于三維激光掃描的滑坡變形監(jiān)測與數(shù)據(jù)處理[J]. 徐進(jìn)軍,王海城,羅喻真,王尚慶,嚴(yán)學(xué)清. 巖土力學(xué). 2010(07)
[10]危巖體調(diào)查及穩(wěn)定性工程地質(zhì)分類方法探討[J]. 劉衛(wèi)華,黃潤秋,裴向軍,董秀軍,韓祥森. 地下空間與工程學(xué)報. 2007(S1)
碩士論文
[1]基于法向量的點(diǎn)云比較用于危巖變形監(jiān)測研究[D]. 魯凱翔.長安大學(xué) 2016
[2]地下開挖空間巖體工程質(zhì)量評價及支護(hù)方案優(yōu)化技術(shù)研究[D]. 劉文斐.中南大學(xué) 2013
[3]三維重建過程中的點(diǎn)云數(shù)據(jù)配準(zhǔn)算法的研究[D]. 袁亮.西安電子科技大學(xué) 2010
[4]成功嶺隧道洞口段施工方法與支護(hù)參數(shù)的研究[D]. 陳改霞.西南交通大學(xué) 2007
本文編號:2977450
【文章來源】:水利與建筑工程學(xué)報. 2020,18(02)
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
三維激光掃描測量原理件
三維激光掃描通過主動發(fā)射激光脈沖信號來完成測量工作,不受環(huán)境光照的影響,因此可在黑暗的地下洞室中正常工作,如圖2所示。地下洞室一般都是狹長線性結(jié)構(gòu),受掃描角度限制,需要沿洞軸線布置多個掃描站點(diǎn),依次掃描。掃描站點(diǎn)間距的設(shè)置直接影響掃描數(shù)據(jù)的質(zhì)量。掃描間距越小,掃描越精細(xì),點(diǎn)云密度也越高,但是所需掃描時間就越長;反之掃描間距越大,點(diǎn)云就越稀,但過大的掃描間距會導(dǎo)致點(diǎn)云質(zhì)量大幅下降。這是由于掃描點(diǎn)云精度與激光入射角有關(guān),入射角越大,激光越發(fā)散,精度也越低[10]。掃描間距越大,激光入射角越大,則點(diǎn)云密度越低,精度也越差,過稀的點(diǎn)云密度甚至?xí)䦟?dǎo)致物體表面幾何信息的失真。合適的掃描間距是確保掃描質(zhì)量的關(guān)鍵,研究表明,當(dāng)最大入射角θmax>65°時,點(diǎn)云誤差開始急劇上升[11]。本研究中,根據(jù)劉紹堂等[12]的建議,取掃描間距為1倍洞徑,這時最大入射角θmax=45°,滿足精度要求。
噪點(diǎn)提取及分類
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于三維激光掃描技術(shù)的危巖體特征快速識別方法及穩(wěn)定性評價[J]. 陳愛云,曾唯恐,王哲,瞿曉浩. 水利與建筑工程學(xué)報. 2019(06)
[2]基于激光點(diǎn)云的隧道中心線自動提取算法[J]. 王井利,鄧偉,張德峰. 沈陽建筑大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2019(02)
[3]入射角度對激光點(diǎn)云精度的影響分析[J]. 賈東峰,程效軍,劉燕萍,王峰. 工程勘察. 2018(05)
[4]一種隧道整體變形監(jiān)測方法及其應(yīng)用[J]. 劉紹堂,劉文鍇,周躍寅. 武漢大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版). 2014(08)
[5]多片點(diǎn)云數(shù)據(jù)拼接處理技術(shù)的研究[J]. 劉尚蔚,朱小超,張永光,魏群. 水利與建筑工程學(xué)報. 2014(01)
[6]三維激光掃描技術(shù)在高邊坡危巖體調(diào)查中的應(yīng)用與討論[J]. 黃江,石豫川,吉鋒,段偉鋒. 長江科學(xué)院院報. 2013(11)
[7]基于激光掃描的高邊坡危巖體識別及錨固方法研究[J]. 劉昌軍,張順福,丁留謙,廖井霞. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2012(10)
[8]激光掃描在阿爾塔什右岸高邊坡穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用[J]. 李萬逵. 水利與建筑工程學(xué)報. 2011(02)
[9]基于三維激光掃描的滑坡變形監(jiān)測與數(shù)據(jù)處理[J]. 徐進(jìn)軍,王海城,羅喻真,王尚慶,嚴(yán)學(xué)清. 巖土力學(xué). 2010(07)
[10]危巖體調(diào)查及穩(wěn)定性工程地質(zhì)分類方法探討[J]. 劉衛(wèi)華,黃潤秋,裴向軍,董秀軍,韓祥森. 地下空間與工程學(xué)報. 2007(S1)
碩士論文
[1]基于法向量的點(diǎn)云比較用于危巖變形監(jiān)測研究[D]. 魯凱翔.長安大學(xué) 2016
[2]地下開挖空間巖體工程質(zhì)量評價及支護(hù)方案優(yōu)化技術(shù)研究[D]. 劉文斐.中南大學(xué) 2013
[3]三維重建過程中的點(diǎn)云數(shù)據(jù)配準(zhǔn)算法的研究[D]. 袁亮.西安電子科技大學(xué) 2010
[4]成功嶺隧道洞口段施工方法與支護(hù)參數(shù)的研究[D]. 陳改霞.西南交通大學(xué) 2007
本文編號:2977450
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