基于視覺測量和激光測距的深基坑位移監測方法研究基于視覺測量和激光測距的深基坑位移監測方法研究

一、引言

深基坑是城市建設中常見的工程形式，隨著城市化進程的加快和土地資源的日益稀缺，深基坑在城市建設中的應用愈發廣泛。然而，基坑的開挖和支護過程中，由于土體的巨大應力變化和地下水的涌入，使得基坑周圍土體發生變形，可能導致工程安全隱患。因此，實時準確地監測深基坑的位移變化，對于保障工程的安全和穩定具有重要意義。

二、深基坑位移監測的挑戰

傳統的深基坑位移監測方法主要依靠器械測量和傳感器監測，如全站儀、測斜儀、測縫儀等。這些方法存在一定的局限性，如需要人工操作，測量精度不高，且只能針對單點測量，無法全面監測基坑周圍土體的變形。因此，對于項目安全管理和工程質量控制來說，傳統方法無法滿足要求。

三、基于視覺測量和激光測距的深基坑位移監測方法

隨著計算機視覺和激光測距技術的不斷發展，基于視覺測量和激光測距的深基坑位移監測方法應運而生。該方法通過放置多個視覺測量儀器和激光測距儀等裝置于基坑周邊，利用計算機對圖像和激光數據進行處理和分析，實時獲取基坑周圍土體的位移信息。

1.視覺測量技術

視覺測量技術可以通過攝像機獲取基坑周圍土體的圖像信息，并通過圖像處理算法提取特征點，實現對土體位移的監測。該方法具有非接觸式測量、全局監測和高精度等優點。

2.激光測距技術

激光測距技術可以在基坑周邊設置多個激光測距儀，通過測量激光在空間中傳播時間來實現對土體位移的測量。該方法具有快速、高精度和全方位監測的優勢。

3.數據處理和分析

通過視覺測量和激光測距儀獲取的數據需要經過計算機處理和分析，得到準確的位移信息。數據處理主要包括圖像處理、特征點匹配以及位移計算等步驟。最終可以得到基坑周圍土體的位移與變形情況。

四、實驗與結果分析

設計實驗在某個深基坑工地進行，在基坑周圍設置視覺測量儀器和激光測距儀，并通過計算機實時對數據進行處理分析。實驗期間，在深基坑工程的不同施工階段進行位移監測，并與傳統的監測方法進行對比。

結果顯示，基于視覺測量和激光測距的深基坑位移監測方法具有以下優點：首先，非接觸性測量使得監測過程更加安全和便捷；其次，全局監測和多點位移數據采集實現了對基坑周圍土體變形情況的全面掌握；第三，測量精度高，能夠實時監測基坑位移變化，及時預警工程安全隱患。

五、結論

本研究基于視覺測量和激光測距的深基坑位移監測方法可以有效地實現對基坑周圍土體位移的準確監測，為工程安全管理和質量控制提供了新的手段。然而，該方法仍然存在一些問題和挑戰，如對復雜環境的適應性、算法的優化和實時性等方面還需要進一步改進。希望通過本研究能夠促進深基坑位移監測技術的發展，提高基坑施工的安全性和效率本研究通過基于視覺測量和激光測距的方法，成功實現了對深基坑周圍土體位移的準確監測。實驗結果表明，該方法具有非接觸性測量、全局監測和測量精度高等優點，能夠實時監測基坑位移變化并及時預警工程安全隱患。該方法為工程安全管理和質量控制提供了新的手段。然而，在應用過程中仍然存在一些問題