[发明专利]一种用于评价隧道超欠挖情况的方法及系统

说明书

本发明提供一种用于评价隧道超欠挖情况的方法，其包含以下步骤：对隧道进行扫描，获取隧道的点云数据；对点云数据进行预处理，以得到预处理数据；提取预处理数据中的基本数据，并与施工设计文件中标定的数据进行对比，得到第一评价结果；根据预处理数据，计算得到隧道的超挖数据，与控制标准进行对比，得到第二评价结果；根据预处理数据，计算得到隧道的欠挖数据，与控制标准进行对比，得到第三评价结果；综合处理第一评价结果、第二评价结果以及第三评价结果，以得到最终评价结果。本发明提供的用于评价隧道超欠挖情况的方法及系统能够用于评价隧道超欠挖的情况，将计算出来的超挖数据以及欠挖数据与控制标准进行比较，对隧道工程进行评估。

技术领域

本发明涉及隧道工程领域，具体地说，涉及一种用于评价隧道超欠挖情况的方法及系统。

背景技术

在隧道的开挖过程中，超欠挖的现象普遍存在。超欠挖不仅增加了施工成本，而且会引起围岩局部应力集中，影响隧道结构的整体稳定性。目前，隧道测量采用全站仪测量，但是全站仪的精度在20至30米范围内只能达到3至4毫米的精度，测量的精度不高。另外，全站仪受烟雾光线的影响较大，对测量环境的要求高。并且，全站仪在信息反馈方面的环节过多，不能及时的将数据信息反馈到施工现场，信息反馈过慢。仅仅使用全站仪来测量效率不高，为了隧道工程的顺利完工，高效、可靠的评价方法在隧道的超欠挖评价中是十分必要的。

因此，急需一种效率以及稳定性都更高的用于评价隧道超欠挖情况的方法及系统。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种用于评价隧道超欠挖情况的方法，所述方法包含以下步骤：

通过扫描仪对所述隧道进行扫描，获取所述隧道的点云数据；

在所述扫描仪中对所述点云数据进行预处理，以得到预处理数据；

通过评价处理软件提取所述预处理数据中的基本数据，并与施工设计文件中标定的数据进行对比，以得到第一评价结果；

根据所述预处理数据，通过所述评价处理软件计算得到所述隧道的超挖数据，并与控制标准进行对比，以得到第二评价结果；

根据所述预处理数据，通过所述评价处理软件计算得到所述隧道的欠挖数据，并与所述控制标准进行对比，以得到第三评价结果；

通过所述评价处理软件综合处理所述第一评价结果、所述第二评价结果以及所述第三评价结果，以得到最终评价结果。

根据本发明的一个实施例，通过扫描仪对隧道进行扫描的步骤包含以下步骤：

利用全站仪配合三维激光扫描仪使用定位标靶球的方式对所述隧道进行连续扫描。

根据本发明的一个实施例，在所述扫描仪中对所述点云数据进行预处理的步骤还包含以下步骤：

对所述点云数据进行配准、去噪、坐标系归化、压缩以及三维重构处理。

根据本发明的一个实施例，所述基本数据包含中线、高程以及开挖断面净空。

根据本发明的一个实施例，通过所述评价处理软件计算所述隧道的超挖数据的步骤包含以下步骤：

计算所述隧道的最大超挖方量以及超挖部位的设计轮廓面面积，以得到评价参数；

计算所述隧道的最大超挖深度值，其中，所述最大超挖深度值为超挖部位最深点距离设计轮廓面的垂直距离。

根据本发明的一个实施例，计算所述隧道的超挖方量以及超挖部位的设计轮廓面面积，以得到评价参数的步骤进一步包含以下步骤：

在所述隧道的断面上划分最小网格，并识别出全部超挖部位，其中所述最小网格为1mm×1mm×1mm的网格；

计算所述全部超挖部位的超挖体积，以得到所述超挖方量；