第1章緒論1

1.1城市地鐵發(fā)展現(xiàn)狀/1

1.2地鐵隧道結(jié)構(gòu)病害現(xiàn)狀/3

1.3地鐵隧道結(jié)構(gòu)病害檢測技術(shù)/5

1.3.1基于攝像測量的自動檢測技術(shù)/6

1.3.2基于激光掃描的自動檢測技術(shù)/7

1.3.3探地雷達(dá)無損探測技術(shù)/8

1.4地鐵隧道結(jié)構(gòu)病害檢測技術(shù)發(fā)展趨勢/9

第2章城市地鐵隧道結(jié)構(gòu)病害11

2.1地鐵隧道襯砌結(jié)構(gòu)、施工方法和病害基本類型/11

2.1.1地鐵隧道的結(jié)構(gòu)形式/12

2.1.2地鐵隧道的施工方法/13

2.1.3地鐵隧道結(jié)構(gòu)病害的基本類型/14

2.2上海地鐵盾構(gòu)隧道運(yùn)營環(huán)境與結(jié)構(gòu)病害/26

2.2.1上海地鐵隧道運(yùn)營環(huán)境/27

2.2.2上海地鐵隧道病害調(diào)查/34

2.2.3隧道結(jié)構(gòu)病害特征與規(guī)律總結(jié)與分析/44

2.3隧道結(jié)構(gòu)檢測項(xiàng)目及措施/48

2.3.1隧道結(jié)構(gòu)檢測項(xiàng)目/49

2.3.2隧道結(jié)構(gòu)檢測措施/51

第3章盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)病害常規(guī)人工檢查53

3.1檢查類型及作用/53

3.2檢查內(nèi)容/54

3.2.1滲漏水/55

3.2.2管片損傷/58

3.2.3結(jié)構(gòu)形變/59

3.2.4結(jié)構(gòu)裂化老化/59

3.2.5其他病害/61

3.3資料成果要求/62

3.3.1記錄表/62

3.3.2記錄影像/66

3.3.3其他信息/66

第4章盾構(gòu)隧道三維激光掃描檢測68

4.1三維激光掃描檢測原理/68

4.1.1脈沖飛行時(shí)間測距法/69

4.1.2調(diào)制波相位測距法/69

4.2三維激光掃描檢測設(shè)備及其選用/70

4.2.1三維激光掃描檢測設(shè)備/70

4.2.2三維激光掃描檢測設(shè)備的選用/73

4.3三維激光掃描檢測軟件/74

4.3.1數(shù)據(jù)采集/74

4.3.2坐標(biāo)系配準(zhǔn)/76

4.3.3點(diǎn)云去噪/78

4.3.4數(shù)據(jù)壓縮/80

4.3.5三維模型重建/82

4.3.6紋理映射/85

4.3.7工程與數(shù)據(jù)管理/86

4.4三維激光掃描檢測數(shù)據(jù)處理方法/87

4.4.1隧道變形與輪廓限界/87

4.4.2病害圖像處理/90

4.5三維激光掃描檢測發(fā)展趨勢/91

第5章盾構(gòu)隧道攝影成像掃描檢測94

5.1攝影技術(shù)概述/94

5.1.1攝影發(fā)展簡史/94

5.1.2攝影基本概念/95

5.2攝影測量介紹/97

5.2.1攝影測量概述/97

5.2.2攝影測量基本概念/98

5.2.3常用攝影測量解析方法/100

5.2.4攝影測量用于斷面變形檢測的研究/102

5.3攝影測量儀器與檢測裝備/103

5.3.1圖像傳感器/103

5.3.2圖像采集卡/107

5.3.3照明光源/109

5.3.4旋轉(zhuǎn)編碼器/111

5.4移動式隧道病害檢測系統(tǒng)/111

5.4.1檢測系統(tǒng)組成/111

5.4.2模擬隧道試驗(yàn)/113

5.5攝影成像掃描檢測/116

5.5.1檢測計(jì)劃/116

5.5.2檢測過程/116

5.5.3檢測裝置與人員配置/117

5.5.4檢測報(bào)告/117

5.6數(shù)字圖像處理/117

5.6.1數(shù)字圖像處理簡介/117

5.6.2數(shù)字圖像處理基本步驟/118

5.7圖像數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)/122

5.7.1MySQL概述/122

5.7.2系統(tǒng)開發(fā)/122

第6章盾構(gòu)隧道壁后注漿探地雷達(dá)無損探測127

6.1盾構(gòu)隧道壁后注漿目的及施工中存在的問題/127

6.1.1壁后注漿的目的/127

6.1.2壁后注漿系統(tǒng)分類/128

6.1.3注漿材料的選擇/129

6.1.4壁后注漿施工中的問題/129

6.2隧道壁后注漿探地雷達(dá)無損探測國內(nèi)外研究

現(xiàn)狀/131

6.3盾構(gòu)隧道壁后注漿探地雷達(dá)無損探測模擬試驗(yàn)

研究/133

6.3.1探地雷達(dá)無損探測原理/133

6.3.2盾構(gòu)隧道壁后注漿探測模擬試驗(yàn)/135

6.4盾構(gòu)隧道壁后注漿探地雷達(dá)無損探測正演數(shù)值

模擬分析/157

6.4.1盾構(gòu)隧道壁后注漿探地雷達(dá)時(shí)域有限差分法數(shù)值

模擬框架/157

6.4.2盾構(gòu)隧道壁后注漿縱向分布數(shù)值模擬/159

6.4.3盾構(gòu)隧道壁后注漿環(huán)向分布數(shù)值模擬/170

6.4.4數(shù)值正演模擬結(jié)論/173

6.5盾構(gòu)隧道壁后注漿探地雷達(dá)無損探測結(jié)果的圖像

識別技術(shù)/174

6.5.1基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的圖像識別技術(shù)/175

6.5.2基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的隧道壁后注漿探測識別結(jié)果/181

6.5.3盾構(gòu)隧道壁后注漿探地雷達(dá)無損探測圖像識別案例/185

第7章基于深度學(xué)習(xí)的圖像處理194

7.1機(jī)器學(xué)習(xí)與深度學(xué)習(xí)/194

7.1.1機(jī)器學(xué)習(xí)/194

7.1.2深度學(xué)習(xí)/195

7.2人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)/195

7.2.1人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成/196

7.2.2人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的反向傳播算法/197

7.2.3人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)參數(shù)/198

7.3深度學(xué)習(xí)方法/198

7.4基于深度學(xué)習(xí)的隧道病害識別實(shí)例/202

7.4.1滲漏水病害識別的全卷積網(wǎng)絡(luò)模型/202

7.4.2基于RFCN的隧道襯砌病害檢測模型/210

第8章盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)檢測的其他方法221

8.1隧道結(jié)構(gòu)滲漏水紅外檢測/221

8.1.1檢測原理/221

8.1.2隧道實(shí)測/222

8.2隧道縱向沉降靜態(tài)監(jiān)測/224

8.2.1基于傾角傳感器的縱向沉降靜態(tài)監(jiān)測方案/224

8.2.2基于傾角傳感器的縱向沉降靜態(tài)監(jiān)測傳感器研發(fā)/227

8.2.3無線縱向沉降傳感器室內(nèi)試驗(yàn)/233

8.2.4無線縱向沉降傳感器現(xiàn)場試驗(yàn)/236

8.3隧道縱向沉降動態(tài)監(jiān)測/244

8.3.1基于傾角傳感器的縱向沉降動態(tài)監(jiān)測方案/244

8.3.2機(jī)械設(shè)計(jì)思路/248

8.3.3數(shù)據(jù)處理及無線傳輸系統(tǒng)/251

8.3.4數(shù)據(jù)處理及無線傳輸系統(tǒng)單元電路設(shè)計(jì)/252

8.4隧道裂縫深度檢測/254

8.4.1裂縫發(fā)展情況跟蹤監(jiān)測/254

8.4.2裂縫深度擴(kuò)展情況監(jiān)測/255

第9章盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)檢測實(shí)例258

9.1隧道結(jié)構(gòu)三維激光掃描檢測實(shí)例1/258

9.1.1工程概述/258

9.1.2檢測儀器/259

9.1.3檢測過程/260

9.1.4內(nèi)業(yè)作業(yè)/262

9.2隧道結(jié)構(gòu)三維激光掃描檢測實(shí)例2/269

9.2.1工程概述/269

9.2.2檢測儀器及流程/269

9.2.3外業(yè)作業(yè)/270

9.2.4內(nèi)業(yè)作業(yè)/272

9.2.5成果質(zhì)量檢查/276

9.2.6測量成果/278

9.3隧道結(jié)構(gòu)表面病害攝影成像掃描檢測實(shí)例/283

9.3.1工程概述/284

9.3.2檢測儀器/284

9.3.3檢測流程/285

9.3.4外業(yè)作業(yè)/285

9.3.5內(nèi)業(yè)作業(yè)/288

9.3.6檢測結(jié)果統(tǒng)計(jì)/299

9.3.7攝像測量檢測技術(shù)優(yōu)勢總結(jié)/300

9.4隧道壁后注漿層探地雷達(dá)探測實(shí)例/301

9.4.1工程概述/301

9.4.2現(xiàn)場檢測方案及數(shù)據(jù)分析/302

第10章總結(jié)與展望306

參考文獻(xiàn)310

附錄321

附錄1隧道結(jié)構(gòu)檢查結(jié)果報(bào)告/321

附錄2表單式記錄/326

附錄3展開圖/327