移动三维激光扫描技术在盾构隧道收敛监测中的应用.docx

移动三维激光扫描技术在盾构隧道收敛监测中的应用
标题：移动三维激光扫描技术在盾构隧道收敛监测中的应用
摘要：随着城市化的进一步发展，地下空间的建设越来越重要。盾构隧道作为一种高效的地下建筑技术，在城市交通和地下设施的建设中起到至关重要的作用。然而，盾构施工过程中的地层变形和隧道围岩的收敛控制一直是一个重要的问题。本文探讨了移动三维激光扫描技术在盾构隧道收敛监测中的应用，其能够为监测人员提供全面、精准的数据，实现对隧道变形的及时监测与预警。
关键词：移动三维激光扫描技术；盾构隧道；收敛监测；变形预警
1.引言
隧道工程在城市交通和地下设施建设中扮演着重要的角色。然而，隧道施工过程中的变形问题一直是一个困扰工程师和监测人员的难题。尤其是隧道的收敛控制，对于保证隧道的结构安全和运行稳定至关重要。因此，隧道监测技术的发展与应用成为当前工程领域的研究热点。而移动三维激光扫描技术的出现和发展，为盾构隧道收敛监测带来了新的可能。
2.盾构隧道收敛监测现状
目前，盾构隧道收敛监测主要采用的方法包括测量标志点法、全站仪法以及激光扫描法等。然而，传统的监测方法存在一些局限性：一方面，对人力资源和时间成本的需求较大；另一方面，无法实时获取全面、高精度的监测数据。因此，寻求一种高效、准确的监测方法是十分重要的。
3.移动三维激光扫描技术原理及特点
移动三维激光扫描技术是一种基于激光雷达和摄像技术的监测方法，通过扫描仪的旋转和移动，可以获取目标区域内的三维点云数据。其特点包括：非接触、无盲区、高精度、快速扫描等。相对于传统的监测方法，移动三维激光扫描技术具有更高的自动化程度和数据处理能力。
4.移动三维激光扫描技术在盾构隧道收敛监测中的应用
（1）施工前的预测分析：通过对目标区域进行全面的扫描，可以对未来可能发生的地层状况进行预测和模拟，为施工方案的制定提供参考依据。
（2）监测实时变形：移动三维激光扫描技术能够实时监测并记录隧道内部的变形情况，在施工过程中能够及时发现问题并采取相应措施。
（3）变形分析与评估：通过对扫描数据的处理和分析，可以得出隧道收敛变形的趋势和程度，为工程师和监测人员提供决策依据。
（4）快速响应与预警：移动三维激光扫描技术具有高速扫描和数据处理的能力，可以实现对隧道收敛变形进行实时预警和快速响应。
5.移动三维激光扫描技术的优势和挑战
（1）优势：非接触、高效快速、全面精准的数据获取，提高了监测效果和安全性。
（2）挑战：技术设备成本较高，数据处理和分析需要专业人员进行，存在一定的专业性和技术门槛。
6.结论
移动三维激光扫描技术在盾构隧道收敛监测中具有明显的优势和应用前景。其能够实现全面、快速、精准的数据获取和分析，为监测人员提供更加可靠和准确的监测数据，从而提高隧道施工和运行过程的安全性和可靠性。然而，由于技术的复杂性和设备的高成本，推广和应用仍然面临一些挑战。因此，需要进一步完善技术和设备，加强人员培训，并与其他监测方法相结合，实现更加全面和可持续的监测体系。
参考文献：
1.Song,G.,Chen,X.,&Li,H.(2015).Themonitoringandanalysisoftheshieldtunneldeformationundertheriverbed.ProcediaEngineering,121,415-420.
2.Jiang,N.,Liang,F.,&Wang,Z.(2016).AssessmentofstructuralbehaviourofametroshieldtunnelusingFBGsensors.Measurement,77,301-309.
3.Xie,S.,Xu,J.,Guo,H.,&Fu,C.(2019).MonitoringandAnalysisofShieldTunnelDeformationBasedonLaserScanning.JournalofPerformanceofConstructedFacilities,33(2),04019005.