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隧道建设(中英文) ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (3): 518-530.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2026.03.006
覃少杰1, 2, 王潇1, 2, 周军峰3, 罗松3, 郑立宁4, 方勇1, 2, *
QIN Shaojie1, 2, WANG Xiao1, 2, ZHOU Junfeng3, LUO Song3, ZHENG Lining4, FANG Yong1, 2,*
摘要: 为精确测量土压平衡盾构的出渣体积,提高盾构掘进的地层损失控制精度,降低城市地面塌陷风险, 提出一种渣斗三维点云扫描方法。以成都地铁10号线盾构掘进项目为例,对获得的渣斗点云提出基于三角剖分法及切片法的体积算法,运用虚拟底面、优化切片轮廓路径等方式提高算法精度及计算效率。通过室内模拟试验充分验证所提体积算法的准确性并分析误差来源。研究结果表明: 1)激光雷达比结构光相机在扫描范围及测量精度上更适用渣斗扫描,结构光相机的体积误差比激光雷达在切片法及三角剖分法下分别增长1.79%、1.82%。2)在点云完整的条件下,切片法比三角剖分法精度更高,对于装载体积为133.68、178.24、222.80 dm3的激光雷达点云,切片法的体积误差率分别比三角剖分法减少0.61%、0.66%、0.25%;而三角剖分法比切片法对点云缺失的适应性更强。3)试验通过人工测量工程实际渣斗装载量并与点云扫描结果进行对比,并对超过100环掘进数据进行统计分析,结果证明所提出的体积测量算法在工程实际中的计算误差小于3%。