基于激光扫描的隧道管片结构变形数据处理及可视化分析方法

摘要

基于激光扫描技术(简称LST),提出了一种数据处理方法用于隧道管片结构变形的可视化分析.通过LST获得的三维点云数据通过投影及极坐标转换,可计算得出隧道管片结构内弧面闭合轮廓的二维横断面.根据二维横断面中各轮廓点与设计坐标的偏差,可得到隧道管片结构内弧面上各位置处的变形值,理论精度在1mm以内.为降低计算误差并实现结构变形的可视化分析,文章采用了一种“聚合”的点云处理算法,对点云数据进行降噪,并提出结构内弧面轮廓上的非正常点.采用传统的数据处理方法仅能识别特定规则的隧道横截面轮廓,而通过该方法则可结合LST得到的三维点云数据对内部轮廓无遮挡关系的闭合隧道断面进行轮廓识别及变形分析.结果表明,该方法能够提供准确的变形数据,具有较高的数据处理效率,可用于实验室隧道管片结构变形监测,并能够满足工程应用的要求.