基于三维激光扫描点云整体分析的铁路隧道超欠挖检测方法
2023-02-13俞旻韬王永玮
铁道学报 2023年1期
韦 征,周 臻,俞旻韬,王永玮
(1.浙江省交通工程管理中心 轨道质量科, 杭州 310000;2.东南大学 土木工程学院, 南京 210096;3.杭州市建筑设计研究院有限公司 工业化设计研究院,杭州 310000)
隧道钻爆法施工中,隧道的超欠挖作为一种极大安全隐患,严重影响隧道开挖质量及后续施工[1]。因此,减少超欠挖的发生、及时发现超欠挖情况并做出相应弥补措施,具有重大的工程意义。隧道施工及检测中常用的轮廓检测的方法为激光断面仪法和台车检测法[2-4]。前者对某一隧道断面进行快速扫描,形成隧道断面的轮廓线并与设计断面进行对比,但无法获取断面之间的数据,想要获得隧道的完整信息仍然比较困难;尽管后者可以准确直观的测量隧道全部断面,但其操作繁琐,且对隧道的截面形式要求较高,对于曲线隧道,变截面隧道等无法获取理想的检测结果。
三维激光扫描技术是利用激光测距原理,配合全站仪可以在短时间内建立被测结构的三维模型[3]。三维激光扫描仪所获取的高密度点的集合称为点云。点云主要包括点的三维坐标、灰度值、色彩、反射强度等信息。通过点云的拼接契合度、噪点的数量、和色彩的色差等方面可以评价点云的精度。相较于传统方法,点云去噪后产生的误差极小,因此广泛应用于地铁盾构隧道壁面的检测中[4-5]。
三维激光扫描技术因具有检测速度快、数量大、自动化水平高、环境适应性强等特点,在轮廓较规则的隧道施工、运营中已得到广泛的应用[6-7]。……
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