三维激光扫描技术在基坑变形监测中的应用研究

三维激光扫描技术在基坑变形监测中的应用研究

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摘要:基坑的稳定性对整个建筑物的使用安全性起着决定性的作用,如果基坑的质量出现了问题,建筑工程施工将会受到极大地阻碍,建筑的效率和质量都会下降。基坑却极易出现变形的情况,一旦这种情况发生,必须及时的采取措施进行弥补,以避免造成进一步的经济损失。基坑变形监测工作在进行过程中有几个要点,这些要点都必须引起高度重视。除此之外,对于基坑变形监测的技术措施了解研究和运用也是我们在进行高层建筑建设工作当中必不可少的一部分。本文主要对三维激光扫描技术在基坑变形监测中的应用进行了一定的探讨。

关键词:三维激光;扫描技术;基坑变形;监测;应用

1三维激光扫描技术

1.1概述

三维激光扫描技术是一种现代化的信息获取手段。该技术可以应用于基坑变形等工程中,具体操作为分析基坑工程具体的施工方案,考察施工团队的整体水平,以此为前提,从整个工程中选择某个区域作为监测的范围,接着,根据范围内工况,选择适合的扫描仪,找到监测点的位置,得到监测数据。依据现场所采集的数据,构建三维模型,展开分析,完成对比验证。

1.2扫描方式

首先,根据工程概况制定监测方案,技术人员应分析设计图纸,并实际现场勘察的基本情况,确定工程基准点的位置,设置控制网。控制点之间应保证相互通视,并覆盖整个监测区域。确定监测范围与控制点后,随即用全站仪测量。测量工作的重点是确定中心位置的坐标,以减少后期坐标拟合的工作难度与工作量。其次,进行设置站点扫描。扫描工作进行中,需根据每个区域的特点,选择不同的分辨率,对于全景扫描可以使用较低的分辨率,而对于局部扫描,可使用较高的分辨率。接着,过滤接收到的点云数据。扫描后得到的数据是带有三维坐标的数据集。为建立三维模型,需筛选所有的数据,清除数据中的杂波,把不属于测量区域的数据删除,并在所有数据的基础上,适当缩小点云的密度,以此提高模型构建的效率。另确定所有坐标的中心点,并与其他坐标拟合,可建立完整的工程坐标系。以上三个步骤操作结束后,使用建模软件根据最终得到的数据,建立支护结构的三维模型。

1.3基坑变形监测的目的

目前,打地基的方法主要就是挖基坑。由于土壤质量等方面的问题,因此基坑在进行施工的过程中优势会发生塌陷或者变形的情况。这种情况一旦发生,整个建筑工程的进程就会被打断,无论是地下建筑还是高层建筑的施工都会遭受到严重的影响。这种影响是极其严重,如果处理不好,不仅会造成工程无法进行下去,还产生极大的经济损失,甚至还会造成人员的伤亡。因此,为了确保基坑安全及地下室结构的顺利施工,及时获取围护结构和周围土体的变形信息,以便掌握基坑开挖对周边环境的影响,及时调整施工进度,实现信息化施工,此时的变形监测对基坑安全和指导施工是非常重要的。进行基坑变形监测的目的,实际上也就是确保基坑的状态始终处于一个适合施工的水平,一旦基坑出现了变形的趋势或者是已经要发生变形了,那么需要及时的对基坑设施进行调整或者抢修,以确保施工过程可以正常进行,并保证施工的安全。

2三维激光扫描技术在基坑中的应用

2.1在数据获取阶段进行应用

在数据获取阶段进行该项技术的应用,其主要内容就是在进行项目运行的过程中,对扫描技术进行设站工作。在进行数据获取环节中,对站点坐标开展实时定位处理,并且对其进行架设分析,能获取更多测量数据。利用该技术获取数据时,为满足一些数据使用提出的精准度需求,应该在具体的数据扫描区域设置控制点。通过设置这些控制点,可让GPS或全站仪数据进行技术控制。这样则可对作品进行精准性的测量,能够让之前所设定的云坐标进行科学化的转换。在数据获取该项阶段,通过对此项技术进行合理和高效的应用,可为边坡测量该项工作提供有效的数据保证,强化基坑监测的科学性与全面性。通过该项技术的使用能为基坑测量提供云数据的分析,提升基坑监测的数据精准性,促使所获取的测量数据是具有使用价值的。同时,通过此项扫描技术的利用,也减少对测量工作中由于边缘光斑或者是覆盖等问题导致的数据影响,减少扫描站点所需要进行的作业内容,提升基坑检测的有效性。

2.2在数据处理阶段中应用

当在数据获取阶段进行该项扫描技术应用后,则需要在数据处理阶段继续使用该项技术,以此让基坑测量工作可以实现更高效的应用。由于此项技术是通过反射信号开展工作的,可以将三维坐标所呈现的海量数据进行有效的转换,在对这些云点数据进行有效技术分析以及处理后,获取精准度较高的数据信息。之后再通过三维建模软件的应用和数据处理,以此构建一个数据全面,视图清晰的三维立体形式的模型。这样可对正确分析基坑测量数据依据测量数据对后期的测量技术进行有效的监测和分析。为此,在对数据进行处理的阶段中,主要是对已经获取的三维作品进行科学处理。其处理途径是通过数学工具的合理运用,提升数据监测的动态性以及准确性。在对数据进行科学处理的过程中,可使用该项扫描技术对基坑进行长久性的检测。通过开展这样持续性的检测工作,则可为扫描技术提供精准度更高的数据依据,促使更有效的变形监测,提升基坑建设的安全性。

2.3实施初步成果分析

在对基坑进行监测过程中,通过利用该项扫描技术可以让监测系统在无特殊的状态下,体现出一定的视觉吸引能力,对监测成果开展分析。在对监测成果开展分析的过程中,通过该项技术的应用,也能让系统监测具有一定的震撼效果,实现监测数据的合理分析,掌握基坑的变形情况。当对最原始的单位空间赋予色彩后,则可以构建出一个真实的三维空间,更好体现立体化。同时,依据所测量的数据建立有效的三维模型可对基坑情况进行真实反映。这是因为所构建的三维空间都会有自己所对应的测量坐标值,这样可让测量工作更加具有精准性,让内容结构更加完整。通过利用此项技术可对诸多云点数据进行科学的整理和系统分析,这样可整合出一个具有趋势性的测量数据,并依据这些数据进行基坑检测内容的分析,使之更加具有直观化。结合项目结构的资料图片,此技术可为基坑工程测量工作提供更加系统的数据处理依据,让基坑构造更加具有精准性,保障基坑建设的安全性,提升此建设工程的有效性与利益性。因此,该项扫描技术在目前基坑工程中具有一定的应用优势,通过利用此项技术可以对基坑变形进行有效的监测,促使基坑建设工作可以实现更高层面的实施。

结语:总而言之,利用三维激光扫描技术在基坑变形测量工作中进行应用,能够在测量工作中实现更高精准度的数据获取,避免传统测量中由于监测点数量比减少而导致的测量局限性。这样能提供更加具有全面化且真实性的测量数据,对基坑变形情况进行高精度的分析和监测,以此让此项扫描技术在该项监测工作中得到科学的运用,也让基坑变形的情况得到更高水准的监测。

参考文献:

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