【非量測(cè)數(shù)碼相機(jī)近景攝影測(cè)量技術(shù)在工程中的應(yīng)用】第四篇.doc 全文免費(fèi)在
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光立體攝影量測(cè)體內(nèi)異物或病灶的位置等;建筑攝影測(cè)量包括亭臺(tái)樓閣等古老建筑或石窟雕琢的等值線圖、立面圖、平面圖的制作,可用于古跡遺址的發(fā)掘和歷史文物的復(fù)制等。據(jù)世界各國(guó)攝影測(cè)量技術(shù)應(yīng)用情況的不完全統(tǒng)計(jì),現(xiàn)在幾乎找不到未使用近景攝影測(cè)量的行業(yè)。(二)近景攝影的用途攝影測(cè)量學(xué)的主要研究課題是如何根據(jù)平面像點(diǎn)坐標(biāo)求解相應(yīng)的空間立體坐標(biāo)(平面坐標(biāo)和高程),這個(gè)過(guò)程就需要知道攝影中心與像片平面的相對(duì)位置和攝影瞬間攝影機(jī)的空間位置,這樣就可以建立像素坐標(biāo)點(diǎn)和被攝物體相應(yīng)坐標(biāo)點(diǎn)之間相應(yīng)的數(shù)學(xué)關(guān)系,進(jìn)行坐標(biāo)求解。攝影測(cè)量的過(guò)程實(shí)際上就是攝影過(guò)程的逆過(guò)程,它將二維平面圖像像點(diǎn)坐標(biāo)重新映射到三維立體世界坐標(biāo)里,還原被攝物體的立體形狀。為了實(shí)現(xiàn)重構(gòu)三維立體影像這個(gè)過(guò)程,根據(jù)雙像立體視覺(jué)原理,一般情況下至少需要兩幅不同角度拍攝的相片才可以完成。二、攝影測(cè)量在隧道內(nèi)空收斂監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用通過(guò)對(duì)控制點(diǎn)坐標(biāo)的網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練,網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練過(guò)程中考慮相機(jī)鏡頭畸變進(jìn)行畸變校正,大大提高了測(cè)量精度,并將這種方法在隧道內(nèi)空收斂之中進(jìn)行試驗(yàn),與全站儀測(cè)量結(jié)果對(duì)比,得到了較好的測(cè)量效果。(一)試驗(yàn)隧道工程概況2重慶市軌道交通一號(hào)線為重慶市軌道交通網(wǎng)中的一條骨干線路,該線路起于朝天門(mén)站,終點(diǎn)為沙坪壩站,全長(zhǎng) 16.5 km。本次試驗(yàn)區(qū)段為馬家?guī)r停車(chē)場(chǎng)出入線隧道工程,線路整體呈八字形布置,分別連接于兩地下站,即高廟村站(左線)和馬家?guī)r(右線)。受場(chǎng)地和正線線路控制,兩條出入場(chǎng)線在并行以后有一段半徑為 154.8m 的大曲線,該曲線從車(chē)場(chǎng)南面大川建材市場(chǎng) C 棟、D 棟高層建筑之間(樁板式擋土墻)地下穿過(guò)。全線均為馬蹄形斷面,按新奧法原理設(shè)計(jì),采用復(fù)合式襯砌暗挖結(jié)構(gòu),鉆爆法施工。隧道埋深 7~107m,除進(jìn)洞加強(qiáng)段及下穿既有天馬路段為淺埋隧道外,其余均為深埋隧道。穿越巖層主要為砂質(zhì)泥巖及夾薄層砂巖,除進(jìn)洞口段為Ⅵ級(jí)圍巖外,其余段均為Ⅳ級(jí)圍巖。線路行經(jīng)地段地質(zhì)條件和環(huán)境條件復(fù)雜,地面建筑較多為老舊樓房,特別是在洞頂埋深較小地段,隧道施工對(duì)其有一定影響。(二)測(cè)量的目的及意義在隧道新奧法施工中,監(jiān)控量測(cè)是必不可少的重要工作,施工時(shí)按照《地下鐵道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB50299-1999)的有關(guān)規(guī)定必須進(jìn)行隧道周邊位移和拱頂下沉以及其它一些必要項(xiàng)目的量測(cè)工作。它可以彌補(bǔ)施工前地質(zhì)信息不足所帶來(lái)的缺陷,達(dá)到設(shè)計(jì)與施工同時(shí)并舉,從而正確地確定開(kāi)挖方法、噴錨支護(hù)參數(shù)以及永久支護(hù)的施工時(shí)機(jī),實(shí)現(xiàn)預(yù)期的建設(shè)目標(biāo)。據(jù)此,在以新奧法施工監(jiān)控量測(cè)技術(shù)為主要研究?jī)?nèi)容的基礎(chǔ)上,加強(qiáng)新技術(shù)、新方法、新工藝的綜合應(yīng)用;通過(guò)隧道開(kāi)挖目測(cè)圍巖地質(zhì)狀況和實(shí)測(cè)的有關(guān)變位信息以及承載體系的受力狀態(tài),為判斷隧道空間的穩(wěn)定性提供可靠的依據(jù);根據(jù)變位速度判斷隧道圍巖穩(wěn)定程度,并為二次襯砌提供合理的支護(hù)時(shí)機(jī),從而確保工程質(zhì)量與施工安全。因此,對(duì)馬家?guī)r停車(chē)場(chǎng)出入段線段隧道進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)是非常必要的,通過(guò)該項(xiàng)工作能及時(shí)地為調(diào)整、修改設(shè)計(jì)和施工方法等提供科學(xué)參考依據(jù),有效地避免塌方等工程事故。隧道周邊水平收斂和拱頂下沉量測(cè)目的:①通過(guò)量測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)指導(dǎo)施工和設(shè)計(jì),判斷施工和設(shè)計(jì)的合理性和安全性,判斷初期支護(hù)設(shè)計(jì)與施工方法是否穩(wěn)妥,并為二次襯砌提供合理的支護(hù)時(shí)機(jī);②根據(jù)圍巖位移狀態(tài)曲線判定圍巖類(lèi)別;③為判斷隧道穩(wěn)定性提供可靠信息。(三)常用測(cè)量方法①傳統(tǒng)的便攜式斷面測(cè)量一般采用鋼尺收斂計(jì)進(jìn)行量測(cè),鋼尺式收斂計(jì)是便攜式機(jī)械式位移監(jiān)測(cè)儀器,由百分表、鋼尺、恒力彈簧、調(diào)節(jié)裝置等部件組成,其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊合理、操作方便、可直接讀數(shù)測(cè)值而被廣泛應(yīng)用于隧道斷面變形監(jiān)測(cè)中。具體測(cè)量方法是將鋼尺兩端的掛鉤分別掛在兩個(gè)測(cè)樁上,收緊鋼尺,將銷(xiāo)釘插入鋼尺上適當(dāng)?shù)男】變?nèi),用卡鉤固定住鋼尺,然后轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)螺母,使鋼尺收緊到觀測(cè)窗中的讀數(shù)與面板上刻度線成一直線為止,讀取鋼尺和百分表中的數(shù)值,相加就是兩測(cè)點(diǎn)間的距離,盡管收斂計(jì)本身的精度很高,但是在實(shí)施3測(cè)量的過(guò)程中,容易受到現(xiàn)場(chǎng)施工和設(shè)備安置等各方面因素的影響,存在效率低、選點(diǎn)位置和人為因素對(duì)測(cè)量結(jié)果影響較大、可靠性差等缺點(diǎn)。因?yàn)橥ǔK淼罃嗝娴闹睆奖容^大,往往需要借助梯子、竹竿等工具來(lái)進(jìn)行測(cè)量,隧道斷面較大時(shí),要用很長(zhǎng)的時(shí)間才可以用竹竿掛到隧道斷面上,花費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng),基本上不可能在同一斷面上設(shè)置較多的測(cè)點(diǎn),且容易受到施工干擾也會(huì)干擾隧道內(nèi)的其它施工。且這種方法只能測(cè)量隧道斷面上各測(cè)點(diǎn)間的相對(duì)距離,無(wú)法獲得隧道周邊各點(diǎn)的三維變化情況,局限性比較強(qiáng)。②電子測(cè)距儀測(cè)量法最初是以全站儀為主要設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)隧道斷面三維變形量測(cè)的,近年來(lái)如極坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備及后處理系統(tǒng)、三維激光掃描測(cè)量及后處理系統(tǒng)、高性能免棱鏡全站儀及后處理系統(tǒng)等大大提高了隧道斷面測(cè)量效率,實(shí)現(xiàn)了從交會(huì)方法到極坐標(biāo)法的轉(zhuǎn)變。在交會(huì)階段,方法簡(jiǎn)單易行,測(cè)量精度高,儀器價(jià)格也便宜,但是數(shù)據(jù)處理速度慢,測(cè)量時(shí)間長(zhǎng),影響隧道內(nèi)正常施工;在極坐標(biāo)階段,操作簡(jiǎn)單,測(cè)量精度高,時(shí)間較短,但是儀器價(jià)格昂貴,操作維護(hù)都比較復(fù)雜,需要專(zhuān)門(mén)的軟件和專(zhuān)業(yè)人員來(lái)進(jìn)行操作,是一般施工單位無(wú)法承受的,通過(guò)激光測(cè)距光束對(duì)隧道內(nèi)壁進(jìn)行測(cè)距及測(cè)角,就可以得到隧道輪廓一個(gè)點(diǎn)的三維極坐標(biāo)值。三、實(shí)驗(yàn)流程分析由于隧道在施工過(guò)程中內(nèi)部光線不足,粉塵嚴(yán)重,施測(cè)空間窄小,測(cè)量中所受干擾大(施工機(jī)械等施工設(shè)備的影響),所以當(dāng)采用攝影手段來(lái)獲取控制點(diǎn)及測(cè)點(diǎn)的位置時(shí)要注意:1)攝影過(guò)程中,選擇測(cè)點(diǎn)位置、坐標(biāo)系位置和攝影測(cè)站位置應(yīng)注意要避開(kāi)屏障,同時(shí)要注意防止攝影死角的出現(xiàn),像片應(yīng)覆蓋整個(gè)攝影區(qū)域,以保證像點(diǎn)的完全清晰展現(xiàn)和避免特征點(diǎn)在一張像片上有,而另外一張像片上就沒(méi)有的現(xiàn)象出現(xiàn);2)進(jìn)行左右像片的拍攝作業(yè)時(shí),使兩片都覆蓋目標(biāo)區(qū)域,并使拍攝距離適當(dāng)(距離太近,隧道壁變形太大,不利于匹配,降低精度;距離太遠(yuǎn),導(dǎo)致目標(biāo)區(qū)域分辨率過(guò)低,也不利于結(jié)果精度)。環(huán)境條件不同,會(huì)造成光線條件也就不同,所以在拍攝像片進(jìn)行攝影測(cè)量時(shí)要注意因地制宜,結(jié)合所測(cè)量地方的環(huán)境情況來(lái)選擇適當(dāng)?shù)臏y(cè)點(diǎn)位置、坐標(biāo)系位置和攝影測(cè)站位置來(lái)進(jìn)行拍
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本文編號(hào):156229
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