一种三维激光扫描技术隧道整体变形分析方法

针对三维激光扫描技术应用于隧道变形监测时无法准确确定隧道形变的问题,该文提出了一种基于参考基准的隧道点云降维格网化形变分析法,通过建立参考基准,计算点云到参考基准的距离,点云降维,生成降维点云到参考基准距离的分布格网图,并进行多期数据差值计算,获得隧道整体变形量值分布图.实验表明,该方法能够确定隧道变形区域和变形量值大小,能够进行多期监测数据的准确对比,提高了三维激光扫描技术的应用精度,是一种实用和有效的衡量隧道变形新方法.     

基于建筑物地表沉降数据的变形预测方法比较

为了研究隧道周边建筑物地表的变形,本文根据京东方蒸汽管道工程隧道开挖过程中周边建筑物地表的沉降观测数据,利用二次指数平滑法和灰色系统法建立数学模型,分别对建筑物地表做变形预测,并对预测结果进行分析和对比,结果显示二次指数平滑法的预测精度更高。对于隧道周边建筑地表沉降的预测二次指数平滑法效果更好,比较符合实际变形曲线,相对来说是一种较好的变形预测方法,为隧道的开发过程中防止安全事故的发生、避免经济损失和人员伤亡提供一种参考方法。     

隧道变形监测基准点的稳定性分析

对隧道进行变形监测是保证其安全的重要内容,而要保证监测结果的可靠性,就要保证监测基准点的稳定性。本文则基于国内某隧道变形监测实例,结合平均间隙法与分块间隙法,通过多期基准点观测数据,提取其中不稳定点,结果表明,该方法能准确有效分析出不稳定的基准点,提高了工作效率,为今后的隧道变形监测工程实例提供一种可靠的基准点稳定分析方法。     

基于移动三维扫描的地铁隧道快速全方位变形检测方法研究

地铁隧道保护监测是城市轨道交通正常运营的重要保障,现行以静站式设站、相邻测站逐站拼接的隧道变形、收敛等三维激光扫描监测方法虽然渐渐成熟起来,但逐站拼接带来的误差累积和缓慢的作业效率仍然是地铁隧道保护监测的瓶颈。本文在分析移动式三维激光扫描技术原理和优势的基础上,研究了移动式三维激光扫描技术用于地铁隧道点云数据快速采集方法,提出了基于隧道椭圆参数模型的改进RANSAC算法,通过对隧道断面点云数据去噪、拟合、提取地铁隧道变形信息,进而实现断面变形分析。结果显示该方法可以快速、全方位准确获取隧道断面数据,为地铁隧道保护监测提供了一种新型高效的技术途径。     

基于地面三维激光扫描技术的隧道全断面变形测量方法

正在隧道工程中变形测量是必不可少的,工程师可根据测量结果评价隧道结构的安全状态,并及时调整设计参数。地面三维激光扫描技术(terrestrial laser scanning)是一种以激光测距方式快速获取大量测点三维坐标的测量技术,能够克服传统测量技术的局限性,从而获取更加全面的隧道变形信息。一、基于点云的隧道三维建模算法与变形分析本文提出一种基于点云的隧道三维建模算法,用于获取隧道的相对变形。算法的流程如图1所     

三维激光扫描在隧道断面测量中应用研究——以宁杭高速公路梯子山隧道为例

鉴于公路隧道施工的特点,在不中断公路正常运营的情况下,以宁杭高速公路梯子山隧道为例,介绍了利用三维激光扫描技术进行隧道纵横断面测量的作业过程,并对该隧道变形监测结果进行了分析,为公路隧道施工和养护提供参考.     

隧道变形预测的BP神经网络模型

本文根据神经网络的基本原理，利用实测数据建立了用于大断面隧道收敛变形预测的BP神经网络模型。基于神经网络的预测模型具有预测精度高，使用方便灵活，适合于复杂系统的特点，是解决隧道变形预测问题的一种崭新途径。     

基于3维激光扫描的输气管线隧道收敛变形监测的研究

3维激光扫描仪目前已成为空间数据获取的一种技术手段。针对输气管线隧道在运营中的形变情况,使用3维激光扫描仪定期对输气管线隧道的移动变形进行观测,并对采集的隧道内表面数据进行内业处理与分析,快速获得隧道管片变形量。开发输气管线隧道收敛变形监测系统,探讨内业处理时隧道断面点云切割厚度对分析精度的影响。为输气管线隧道的安全运营提供了技术保障和决策支持,同时也为其它相同类型隧道的收敛变形监测提供了经验。     

大径高隧道变形监测方法及分析

我国隧道建设工程的日益增加,为隧道变形监测提出了新的要求,为适应大径高隧道变形监测的高新要求,本文在分析了传统监测方法的基础上,探讨了一种利用铟钢丝进行隧道变形监测的新方法,详细阐述了该方法的特点、实施过程和要求,结合工程实例验证了这种方法的有效性和高精度。     

基于BP神经网络与变形监测成果的隧道安全状态评估

隧道变形监测周期长、内容多且影响因素复杂,因此需要对隧道监测方法进行不断的改进,对隧道的健康状态进行实时评估。研究变形监测范畴内基于BP神经网络的隧道安全状态评估模型,组建集卫星定位技术、测量机器人、传感器技术、移动网络通信等为一体的现代化物联网模式下的隧道变形监测系统,分析多源数据的变形特征,结合专家经验知识,实现基于BP神经网络与变形监测成果下的隧道安全状态评估,为隧道变形监测及安全状态评估提供一种新颖而有效的方法。     

基于回归分析的地表移动值与岩移参数变化规律研究

煤矿开采引起的地表移动和变形,会导致开采沉陷,一直是煤矿安全的隐患。本文选取王楼煤矿13301工作面作为研究对象,分析整理了历年来地表移动变形观测资料和观测站相关地质采矿技术条件,利用回归分析的方法进行了统计分析、曲线拟合、建立回归方程,系统性地得出地表移动值与岩移参数变化规律,求取出了矿区具体采矿技术条件下开采引起的岩层与地表移动变形参数,为矿区生产及类似地质采矿条件下岩移参数求取等提供依据。     

注浆采区地表形变时空演化SMD-InSAR监测分析法

当前矿区合成孔径雷达差分干涉测量(D-InSAR)监测研究大多局限于以地表移动为对象,求取其他形变指标通常仍需野外测量。针对这一不足,构建出一种提取地表移动变形(surface movement and deformation,SMD)面域信息的模型——SMD模型。模型可求解的量有:①地表沿任意方向的倾斜、曲率,地表倾斜、曲率最大值与其所沿方向;②水平或近水平煤层开采下,矿区地表沿任意方向的水平移动、水平变形,地表水平移动、水平变形最大值和其所沿方向。SMD模型在垂直形变图的基础上,按照方向导数原理计算地表倾斜和曲率;地表水平移动和水平变形则根据开采沉陷先验规律计算。模拟试验显示,该模型可以较高精度获取地表移动变形值。淮北矿区某矿进行了充填开采,应用SMD模型结合时序InSAR分析该矿地表形变时空演化过程,以及充填开采的减沉减变效果,分析认为注浆活动可以有效控制地表形变。日平均注浆量、工作面推进距离与最大下沉速度之间的关系可以用多元线性回归模型来描述。SMD模型可用于分析区域地表形变综合情况,为范围评估开采沉陷对建构筑物的影响提供有力依据。     

矿区GPS变形监测与变形分析

对矿区DPS变形监测网的建立、实时监测、基线平差、变形分析及分形特征等问题，进行了较系统深入的探讨。经对GPS实时监测变表数据分析可知，地表点的移动具有较强的分形增长规律，GPS变形监测技术能够揭示地表移动的非线性特征，为变形分析与预测提供了新的途径。     

基于通量均衡基准的地壳垂直形变场逼近的Fourier分析法

本文根据地壳运动的全球通量均衡假说建立了地壳垂直形变场的分析模型,分析了以往作者所研究的球谐函数和球冠谐函数模型的优缺点,着重推导了在密切平面坐标系下该模型的Fourier级数解,该模型一方面可以简单地应用于地壳垂直形变场的逼近,另一方面为采用谱分析法提取地壳垂直形变场信息提供了理论依据。     

地表移动GPS实时监测技术

根据ＧＰＳ定位原理,实施了ＧＰＳ实时监测矿山地表移动与变形技术,并用地表岩移分析软件输出了地表移动实时变形曲线,使我们更加清楚地认识了地表移动的真实性。     

天山中段水平地壳形变特征研究

针对天山中段地区水平地壳形变特征最新动态的研究问题,提出了利用GPS连续站及流动站资料,基于速度场结果进行GPS剖面分析的方法来进行研究。结合速度场及剖面结果可以看出,北西走向的喀什河断裂带,1992—2011背景走滑运动为右旋走滑,2009—2014年右旋运动有所减弱,2013—2015年仍然较弱;天山中部的滑脱断层,1992—2011年的结果显示其走滑运动较不明显,但2009—2014期的结果表明出现了一定的左旋运动,2013—2015年的左旋运动加剧;天山中部的滑动速率结果显示出天山中段博罗科努断裂带中段变形速率较东西两侧均较小,值得进一步关注。研究结果利用了最新数据,显示了天山中段水平地壳形变的最新特征,为判定天山中段地区的地震危险性提供了支持。     

控制网的强度分析

控制网的强度分析,长期以来局限于控制网元素的精度分析,近期来又增加了可靠性分析的内容。为了从测量误差对网点坐标可能产生的主要偏离,即从控制网的变形这个角度去衡量控制网的质量,我们建议应增加变形强度分析的内容。 文中提出变形强度分析的一些方法,通过控制网的实例分析说明其特点。此外,还对常规的精度分析方法作了某些扩充。     

矿区地表移动观测成果处理的自动化实现

为提高矿区观测成果整理效率,本文结合矿区实测数据,介绍了使用VC进行编程实现矿区地表移动观测成果内业整理计算,绘制移动变形曲线,实现了矿区地表移动变形成果的自动化处理,从而直观描绘出地下开采造成的地表移动变形的状况。     

由GPS网融合得到的中国大陆及周边地区的地壳水平运动

提出将不同GPS网融合为一体的方法，实现中国大陆及周边地区高精度GPS网的融合，获得中国大陆及周边地区ITRF2000水平运动的速度场。在此基础上，得到了中国大陆及周边地区相对于具有整体旋转的欧亚板块的速度场和相对于具有整体旋转和均匀应变的欧亚板块的速度场。分析了中国大陆及周边地区速度场的基本特征，并探讨了该地区水平运动与变形的动力源。     

基于IGS连续跟踪站的GPS高程时间序列分析

对全球分布的IGS连续跟踪站GPS高程分量时间序列,进行了小波多分辨率分析,发现各台站高程时间序列大都存在着季节性变化,这种以半周年项和周年项为主的季节性变化是由多种地球物理现象引起的,我们从多个方面分析了原因,并着重分析了大气压强的影响。利用分析的结果讨论了地壳垂直变化的规律,得出地球存在以半年和周年为周期的整体性扩张与收缩振荡运动,同时南北半球的变化规律存在差异的结论。