| 致谢 | 第4-5页 |
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 1 绪论 | 第11-20页 |
| 1.1 选题背景及意义 | 第11-12页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第12-16页 |
| 1.2.1 隧道变形监测技术的研究现状 | 第12-13页 |
| 1.2.2 三维激光扫描技术在隧道监测应用的研究现状 | 第13-16页 |
| 1.3 研究内容与技术路线 | 第16-18页 |
| 1.3.1 研究内容 | 第16-17页 |
| 1.3.2 技术路线 | 第17-18页 |
| 1.4 本文创新点 | 第18-20页 |
| 2 三维激光扫描技术及监测方法 | 第20-32页 |
| 2.1 三维激光扫描技术简介 | 第20-23页 |
| 2.1.1 三维激光扫描技术基本原理 | 第20-21页 |
| 2.1.2 三维激光扫描仪技术指标 | 第21-22页 |
| 2.1.3 三维激光扫描技术的应用领域 | 第22-23页 |
| 2.2 基于三维激光扫描技术的变形监测方法 | 第23-30页 |
| 2.2.1 点云配准原理 | 第24-25页 |
| 2.2.2 两种隧道点云配准方法比较 | 第25-29页 |
| 2.2.3 三维激光扫描变形监测的一般流程 | 第29-30页 |
| 2.3 三维激光扫描技术在隧道应用中的特点 | 第30页 |
| 2.4 本章小结 | 第30-32页 |
| 3 隧道点云数据处理及变形分析研究 | 第32-51页 |
| 3.1 点云数据预处理 | 第32-35页 |
| 3.1.1 无关数据剔除 | 第32-33页 |
| 3.1.2 点云降噪 | 第33-34页 |
| 3.1.3 数据缩减 | 第34-35页 |
| 3.2 基于投影法的隧道中轴线拟合方法 | 第35-38页 |
| 3.2.1 隧道中轴线提取方法概述 | 第35页 |
| 3.2.2 计算隧道点云边界数据 | 第35-37页 |
| 3.2.3 计算中轴线投影方程 | 第37-38页 |
| 3.3 隧道断面收敛计算方法 | 第38-41页 |
| 3.3.1 构建断面坐标系 | 第38-39页 |
| 3.3.2 截取断面点云数据 | 第39-40页 |
| 3.3.3 构建极坐标系 | 第40页 |
| 3.3.4 角度与径向位移的关系 | 第40-41页 |
| 3.4 基于移动平均法的全空间变形场计算方法 | 第41-49页 |
| 3.4.1 全空间变形场计算原理 | 第41-42页 |
| 3.4.2 ICP算法 | 第42-44页 |
| 3.4.3 移动平均法原理 | 第44-45页 |
| 3.4.4 隧道变形收敛模拟试验 | 第45-49页 |
| 3.5 本章小结 | 第49-51页 |
| 4 三维激光扫描技术在隧道变形监测中的应用研究 | 第51-74页 |
| 4.1 工程概况 | 第51页 |
| 4.2 隧道点云数据采集 | 第51-56页 |
| 4.2.1 前期准备 | 第52页 |
| 4.2.2 扫描试验 | 第52-55页 |
| 4.2.3 正式扫描 | 第55-56页 |
| 4.2.4 点云数据预处理 | 第56页 |
| 4.3 隧道变形监测结果 | 第56-64页 |
| 4.3.1 隧道断面收敛 | 第56-59页 |
| 4.3.2 全空间变形场 | 第59-62页 |
| 4.3.3 与传统监测方法比较 | 第62-63页 |
| 4.3.4 误差分析 | 第63-64页 |
| 4.4 基于三维激光扫描监测结果的隧道支护优化设计 | 第64-72页 |
| 4.4.1 隧道围岩位移反分析理论 | 第64-65页 |
| 4.4.2 PLAXIS 3D隧道三维模型建立 | 第65-68页 |
| 4.4.3 隧道围岩参数反演分析及支护参数优化 | 第68-71页 |
| 4.4.4 隧道二衬支护时机判断 | 第71-72页 |
| 4.5 本章小结 | 第72-74页 |
| 5 结论与展望 | 第74-76页 |
| 5.1 结论 | 第74-75页 |
| 5.2 进一步研究的建议 | 第75-76页 |
| 参考文献 | 第76-82页 |
| 作者简介 | 第82页 |