三维扫描技术在隧道工程中的应用分析

结合隧道工程的开挖及支护的要求和关键控制点,通过对扫描仪的数据采集、数据处理和处理结果评估分析等项的应用重组和剖析,提出了及时准确实施高精度数据采集的内容和方法,以及有针对性地进行数据处理和比对的基本出发点。明确了检验爆破效果、判释地质状况、提供分析依据、计算工程数量、比对监测动态等方面的工作,施工实践表明该项技术在隧道施工领域有推广应用价值。     

高速扫描多通道铁路车载探地雷达系统

高速扫描多通道铁路车载探地雷达系统是既有线路基病害普查和新线路基填筑质量检测的一种新型设备。本文介绍了我们自主研制的高速扫描多通道铁路车载探地雷达系统的组成、技术指标和特点。该系统的技术指标达到国外同类产品的技术水平,测点间距5cm时,测试速度达到175km/h,测点间距10cm时,测试速度达到350km/h,高于国外同类产品的测试速度。天线有1GHz的高频天线和300MHz中频天线,可满足我国既有线铁路路基和高速铁路路基检测的需要。     

三维声呐在水下沉船姿态探测中的应用

研究采用多波束测深声呐与三维扫描声呐相结合,获取水下沉船姿态数据及附近海底地形点云数据的方法。通过实例阐述数据采集、数据处理过程的关键因素,并采用环境光遮蔽算法对点云数据进行了可视化渲染。结果表明,该种方式点云数据完整、沉船细节清晰,可为沉船清理作业中的风险评估和决策制定提供关键的技术支持。     

界面改性剂对沥青混合料疲劳性能的影响

通过四点弯曲疲劳试验研究了一种新型界面改性剂对沥青混合料的疲劳性能的影响,使用扫描电子显微镜等技术手段分析了改性的机理并建立了相应的疲劳方程。结果表明:这种新型界面改性剂可提高沥青混合料的疲劳性能和高温性能,有很好的应用前景。     

隧道三维激光扫描测算一体化技术方案与实践北大核心CSCD

三维激光扫描技术已在隧道工程中得到广泛应用,但其内外业脱节、人工操作过多、实时性不足等问题日益凸显。文章结合工程实践,提出三维激光隧道扫描测算一体化技术方案,通过隧道设计模型录入、坐标里程解算、点云自动过滤、点云降采样与地物分离等,对点云进行特征值提取,得到兼顾规模、精度、效率的点云数据模型;通过点云与设计、点云与点云的对比解算,得到隧道工程质量安全相关成果。该技术方案在某铁路隧道工程中进行实践,可将内外业工作总时间缩短至20 min以内,自动化程度高,成果精度好,具有很好的推广价值。     

一种低廉快速的多功能扫描探针显微镜的研究

采用微石英晶振来取代传统SPM的具有复杂结构的微悬臂和激光位移检测装置,使成本极大地下降。采用锁相环电路可将系统频响从1Hz提高到1kHz,通过对光栅试件的检测,证明本种检测方法是可行的。同时在微石英晶振前端安装不同种类的细针,可实现STM、AFM、MFM和EFM的测量,构成一机多能系统。     

考虑级配影响的透水性基床填料细观空隙特征研究

大空隙级配碎石填料因其较好的渗透性能广泛应用于透(排)水性基床,然而级配对细观三维空隙特征的影响尚不明确。针对此不足,对3种代表性级配的透水性基床填料试样开展室内新型平板振动压实试验,并对压实后的试样进行高精度工业XCT扫描,重构其三维模型并获取其内部空隙,计算面空隙率、等效体积和三维形态等空隙结构特征指标,分析不同级配(颗粒堆积结构)对其三维形态及分布规律的影响。研究结果表明,不同级配的试样其内部面空隙率沿高度方向总体呈对称分布,即两端大中部小,骨架密实型颗粒堆积结构试样其面空隙率处于最低水平且沿高度方向的差异性最小,骨架空隙型颗粒堆积结构试样其面空隙率最大且不均匀性也最大;随着颗粒堆积结构从悬浮密实型过渡至骨架密实型再至骨架空隙型,试样内部空隙总数量大幅减小,孤立微空隙和小空隙数量减小,连通性较好的中空隙与大空隙增多;空隙形态逐渐演化为不规则型和长条型,并从较为圆润丰满型过渡至边缘残缺型,具有更好的连通性,可提供水气运移的通道。优化颗粒堆积结构有利于形成连通空隙并提供渗流通道,进而提升基床填料的水-力特性。研究结果可为透水性级配碎石基床填料的优化设计提供理论依据和技术参考。     

基于3D打印技术的粗集料标准模型制备效果研究

结合目前较成熟的光固化成型技术和数字化光处理技术,开展3D打印规格集料的尝试。首先对采集的粗集料开展三维扫描测试,然后采用3D打印技术制作集料,实现不同粒径集料规格的统一化;最后对打印集料与天然集料的力学强度、物理性能、体积指标进行比对,探讨3D打印技术制备标准规格集料的可行性。研究表明:树脂类材料弯曲性能优良,硬度接近天然集料;树脂基碎石密度较轻,质地均匀,形状一致,有助于改善施工均匀性和制作轻质混凝土材料;采用光固化成型技术和数字化光处理技术方式打印的集料形态接近,与天然集料的体积指标偏差较小,基本可以实现5 %以内的制备精度。制备规格均一的标准沥青路面集料成为可行。     

CT扫描技术在混凝土结构检测中的应用

为了解CT扫描技术在工程检测应用中的可行性及优越性,特别选取预制典型裂缝、疲劳加载、锈胀裂缝及现场混凝土构件,对其进行CT扫描室内试验,获得构件典型病害CT图像。试验分析表明:CT扫描成像能直观体现混凝土内部的缺陷和破损情况,并能对缺陷和破损进行定量分析,可见该检测技术应用效果良好。随着CT扫描仪器的发展,便携式CT将成为可能,CT扫描技术在混凝土结构检测中必将占有重要的地位。     

原状黄土损伤破坏过程的CT扫描分析(Ⅱ)

为了进一步揭示原状黄土硬化屈服破坏的微观机理,进行了原状黄土的三轴剪切试验过程中的CT扫描．结合CT图像、数据与应力应变曲线,分析了原状黄土三轴试验过程中的微观结构变化,利用损伤理论解释了其硬化屈服损伤破坏过程。根据面密偏应力的变化特点,发现试样在剪切初期是一个弹性恢复阶段即无损发展阶段,随后的密度增长变快,黄土的原结构正式进入破坏阶段。变形达到12mm后的密度随变形的增长变慢,说明原结构基本破坏正在形成新的稳定结构。从偏应力与CT数变化曲线来看,后2个阶段随偏应力增大CT增大加速,说明在后面的剪切过程中,承载是依赖于材料的挤压导致密度的提高和截面积的增大而使强度保持持续增长。通过观察CT图像,发现在原状黄土的破坏过程中,小孔隙被压密变小,直至完全消失。大空隙的密实是由于土颗粒进入大空隙造成的。