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武汉大学学报(工学版)2025年第10期:基于拟蒙特卡洛法的隧道超欠挖体积精确计算研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:解玄;张晓平;唐少辉;裴玉良;李德宏;赵桐远;刘银;李玉生;

单位:武汉大学土木建筑工程学院;中国铁建昆仑投资集团有限公司;中铁建云南投资有限公司;蜀道投资集团有限责任公司;江西省交通投资集团有限责任公司项目建设管理公司;

摘要:为准确获取隧道开挖轮廓点云模型,提高隧道超欠挖体积的测量精度和效率,对三维激光扫描技术和近景摄影测量技术在获取隧道点云方面的适用性进行了分析,并提出精确计算隧道超欠挖体积的采样法。该方法通过采用低差异序列生成采样点,依据采样点比例计算超欠挖体积,具有更高的精度和鲁棒性。依托西山营隧道开展超欠挖体积分析后发现:使用三维激光扫描技术获取隧道点云无需依赖参照物和外部光源,点云数据采集效率和质量更高;相较于四面体剖分法和体元累加法,采样法的计算效率仅略低于四面体剖分法,但计算精度大幅提高;在隧道超欠挖体积计算过程中,采样法的平均偏差为-0.35 m~3,方差为0.19,可以较好地满足工程现场的实际需求。

关键词:超欠挖计算;;拟蒙特卡洛法;;三维激光扫描;;采样法

基金资助:湖北省重点研发计划项目(编号:2021BCA154);; 中国博士后科学基金第4批特别资助(站前)项目(编号:2022TQ0241)