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三维激光扫描技术在基坑变形监测中的应用分析

发布时间:2019-04-26 00:33:18 文章来源:未来智讯    
李益生

摘要:虽然基坑是施工期间的临时工程,但它对确保作业的顺利进行和推广项目的整体质量起到了重要作用。 基坑本身具有隐蔽性,施工区地质前提混乱,基坑易变形甚至坍塌。 施工单位将动态监测基坑的变形环境,能够及时采取对策,保证基坑的不变性。 三维激光扫描技术具有精度高,速度快,分辨率高的特点,在基坑变形监测中具有凸起的应用优势。 掌握三维激光扫描技术在基坑变形监测中的应用技巧也是一项有益的措施。

关键词:基坑工程; 变形监测; 3D激光扫描; 应用

中图分类号:TU196.1文献标识码:A文章编号:1671-2064(2018)22-0112-02

1分析三维激光扫描的基本原理 精度的影响

1.1三维激光扫描的基本原理

高速扫描,高频社交梁技术集成的技术体系,在其应用中的应用 工程学,可以得到信号的反映和成像技巧的出现。 使用反射信号来确定机器内部的处理技术可以用三维坐标转换大量点数据。 该数据在正常环境中称为“点云”,并且可以在处理点云数据之后进行处理。 解决3D建模软件的配置,构建清晰的3D模型,并分析后期数据。 在使用三维技术的过程中,为了使系统和基坑监测的全面性,我们应该尊重现代化技术的使用和实验,将三维激光有用地融入基坑检测。 有用的供应基础。

1.2精度影响分析

当采用三维激光扫描技术监测基坑变形时,点云的精度很容易受到扫描距离的影响。 如果扫描装置与被测物体之间的距离太远,则扫描数据的精度会下降,并且难以检测到一些轻微的变形。 因此,技术人员应共同进行现场调查,科学选择扫描仪器的放置位置。 一般来说,扫描仪器与被测物体之间的距离应在40m到60m之间,这样可以保证最后一次狩猎匹配的数据是必要的。 。 同时,为了保证后视点和测量站的坐标精度,可以选择水平仪和全站仪设备进行后视点和测量站点测量,数据的平均值为 确定为后视点和测试站的坐标。 有助于确保数据质量。 另外,在目标扫描时,即使选择小间距,高精度的点云扫描模式进行细致扫描,凹坑变形监测也更加准确和完整。

2三维激光扫描在基坑监测中的应用

2.1数据搜索阶段

在数据搜索过程中,首先要在项目运行期间实现站点扫描技术。 站点的坐标应位于整个集线器中。 进行定位和安装分析。 为了在技术操作过程中充分满足局部精度测量的正确性,有必要在扫描区域设置“扫描和抓点”。 这个抓点由GPS或全站进行,以进行传统技术的调查,从而保证云的坐标。 科学转换。 解决数据搜索技能阶段的有用用途可以为斜坡监测提供有用的保证,并应考虑边缘点变形和笼盖的问题,使收缩系统边缘的进展有助于减少边缘监测的内容。 扫描站。 在扫描过程中,必须尽可能多地捕获基坑的变形数据。 如果人才在后期用于数据处理,则有更多的真实依据,基坑的变形环境加倍并真实显示。

2.2数据处理阶段

在搜索数据的过滤和处理之后,它将被发送到机器并运行专用软件进行数据处理。 目前常用的数据处理软件包括激光控制(擅长数据策略),Geomagic(擅长数据比较)等,技术人员可根据必要的科学选择处理软件。 以激光控制为例,在导入数据后,对数据进行点云滤波,以消除无关数据或失真数据,以监测上次变形的影响。 筛选前提可以配置为工资,删除冗余数据后,也可以减少事情的数量。 点云过滤后,剩余数据按不可避免的顺序排列,系统主动对它们进行分组。 组中的数据完成了点云拼接,并且出现了新的目标坐标。 将三个目标中的每一个用作组,并且比较坐标,并且执行调整策略。 采用具有最小偏差的目标坐标来提高监测精度。

2.3初步结果分析

利用三维激光扫描技术监测基坑变形的优势在于可以获得基坑的三维模型,可以得到 以颜色区分。 为了便于人们进行比较检查,可以实现对坑变形的动态监测。 如果是这种情况,如果基坑的变形已经危及施工,建筑单位将能够根据基坑的三维模型按时制定处理措施,以确保基坑的稳定性。 基坑和整个建筑。 凭证数据配置局,技术团队进行全面的评论辩论和分析,并完成三维模型。 利用多组扫描数据,可以获得多个凹坑立体模块。 根据数据搜索的次数,比较模具。 以局的第一次扫描为参考,进行了二比较力,以获得基坑随时间的变形环境。 技术人员也可以运用该软件预测未来基坑变形环境,为基坑变形响应策略的制定提供参考。

3三维激光扫描技术在实际基坑监测中的应用

3.1项目简介

高层建筑项目毗邻工业园区。 根据施工方案,有必要挖掘深度为13m的深基坑。 根据以往的地质调查,施工区上部为粉质粘土,下部为砾石土。 从施工结构来看,基坑北侧靠近工业园区的厂房,其余均为道路,对基坑变形影响不大。 因此,基坑的北角被用作3D激光扫描的关键区域。

3.2监控事物的现实程序

3.2.1基准点和监测点布局

证书基坑平面设计,确定基准点,监测点和 目标的具体位置。 将基坑中的这些参考点与施工现场环境进行比较。 测量和控制组件布置在监测点处,并调整每个监测点的高度。 统一平面上的监测点应形成度数网络,以减少调查偏差。 在学位网络的中心,安装全站仪以准确定位目标。 红外接收组件连接到目标,并且目标上的红外接收组件可以在激光扫描器扫描时捕获信号。 在监测点布局操作中,必须确保目标和监测点位置的实际位置对应于设计图中的位置高度。 全站仪测量站为刻度,最大角度偏差不应超过3°,最大距离偏差不应超过1mm。 技术人员监视全站仪测量,如果实际偏差超过上述限制,则应从一开始就对设备进行调和,并进行第二次测量,直到测站的精度达到规模。

3.2.2设置站点扫描

在此坑变形监测中,该公司使用了美国Sense-mounted 3D激光扫描仪。 为了在其他因素中存活,有必要在两个站之间的统一线上布置三个共同目标。 可以使用3D激光扫描仪来检测公共目标是否在直线上,使得搜索的监控数据更准确,并且便于以后处理和分析数据。 技术人员操作3D激光扫描仪,将分辨率调整为“超高”,扫描目标,并在搜索扫描数据后,调制“中”分辨率以扫描凹坑的侧壁。 在现场扫描中,由于3D激光扫描仪的扫描表面不能完全覆盖凹坑的侧壁,因此必须按照从上到下的原则完成扫描。 整个扫描时间可能持续6-8分钟。 狩猎收集的数据被简单地收集和重组,发送到机器,并且专用软件用于数据分析。

3.2.3点云数据处理

扫描仪捕获的大量数据存储在三维坐标系中的算法数据库中。 在算法识别出这些坐标值之后,它以不可避免的顺序排列以形成高密度点云数据。 技术人员在数据处理期间将点云数据直接指向Laser Co在控制软件中,点云数据的定向处理依次完成。 点云数据处理的基本流程是:从软件本身的功能入手,在导入数据时,根据不可避免的规模对点云数据进行低级过滤。 例如,熟练工人可以将工资的准确性设置为筛选前提,并且将直接筛选出那些准确性不符合要求的数据。 这大大减少了事情的数量; 其次,过滤后的点云数据也从头开始排列,组合和拼接。 可以拼接两个相邻目标,或组合其数据容量相称或相邻的两个点云数据。

3.2.4 3D建模

在将所有点云数据拼接在一起之后,可以在策略机器上获得几组正确的坐标值。 此时,打开策略机上的三维建模软件,将临时存储在数据库中的多组坐标值导入到建模软件中,相应的基坑三维模型为: 积极生成。 将实际模型与设计模型进行比较,并且机器的活动符号中不重叠的部分都是本地化的。 三维建模是三维激光扫描技术在基坑变形监测中应用的终极枢纽。 您应该尽可能多地捕获监视数据,以构建一个三倍的模型,使真实和更高的精度加倍。 如果您想最大化基坑的变形,您可以为熟练的工作人员提供参考,以制定有针对性的解决方案。

3.3三维激光扫描仪的扫描结果

基坑施工后,监测起始点是否变形。 前后共进行了6次3D激光扫描,实现了基坑的北角支撑。 动态监控布局变形环境。 最后,处理被捕获的点云数据,并与专业软件进行比较,构建基坑的三维模型。 每个模具用不同的颜色表示,这可以使一段时间内基坑变形环境的目视观察加倍。 另外,在冠状梁上设置三个检测点,分离为CW1,CW3和CW6。 全站仪用于在这三个监测点进行测量,并且执行测量的狩猎坐标和三维激光扫描的目标坐标。 相反,显示偏差均在5mm以内,并且三维激光扫描的坐标更高。 如表1所示。

4结论

在施工过程中,由于地质前提特殊,或上部的荷载压力大,基坑很容易 变形,导致基础不均匀沉降。 影响建筑物的整体质量和易用性。 因此,非常有必要对基坑的变形进行动态监测。 考虑到基坑有自己的隐藏特征,有必要使用三维激光扫描技术在非接触环境中捕获大量基坑数据,并建立一个三维模型的策略 机器方便技术人员进行比较。 当应用3D激光扫描时,也可以同时使用全站仪,并且可以补充或验证全站仪检索的数据。 通过三维模型,技术人员及时制定了基坑变形的对策,有效地保证了场地的施工。

参考

[1]熊春宝,杨林,熊爱成,等。 基于三维激光扫描遥控的深基坑变形监测[J]。施工技术,2016,47(9):777-780。

[2]纪晓宇,沉志宁.VB和3D激光扫描仪在基坑垮塌事故预警中的应用[J]。北京测绘,2016,(13):164-166。

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中国科技地平线2018 22

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