关于“大型水电站建基面开挖质量控制”的读书报告文.docVIP

《现代施工技术》 结 课 作 业 专业：岩土工程 学号：201010102004 姓名： 朱 晨 关于“大型水电站建基面开挖质量控制”的读书报告 作者：朱 晨 单位：三峡大学土木与建筑学院 1. 开挖质量控制的研究必要性 西南地区蕴藏着我国70%的水资源，是现阶段乃至以后水利开发的重点区域。地处青藏高原的东侧，西南地区受青藏高原近百万年来持续隆升的影响，形成了巨大的大陆地形坡降带，发育了长江（金沙江）及其主要支流（雅砻江、大渡河、岷江）以及澜沧江、怒江等深切峡谷。这里不仅有丰富的水能资源，也有高陡边坡的地貌景观，水电开发与边坡开挖始终不可分割。边坡开挖作为水电工程的关键工序，其质量、工期与整个工程安全、进度、成本等密切相关，一直是工程项目各方关注的焦点，而西南地区的高边坡开挖，更是存在地质条件复杂、施工难度较大等特点，其开挖质量管理和进度控制也显得难度较大，传统的测量方法在新的环境下显得“力不从心”，质检技术亟待革新。因此，如何在新环境下加强施工管理，保障开挖质量，控制开挖进度，已成为新时期制约水电发展的瓶颈。 在以往的大型水电站边坡开挖施工中，往往执行“一炮一总结”制度，即每个梯段开挖完成后, 对超欠挖、平整度、起伏差等情况进行检测、统计，提出改进措施。检测方法主要采取断面法或等值线法，在开挖前、开挖过程中和开挖后, 均按照监理工程师的指示和设计图纸要求进行采用全站仪等进行测量放样, 并严格控制放样精度。开挖后根据一定的规则设置检测点[3]，采用全站仪、变形计、等仪器进行开挖质量检测，并反馈开挖方案改进措施。然而在实际开挖和控制过程中，上述方法存在很大的局限性：（1）对于复杂开挖形态表面，为保证目标结构完整性，需要采集大量的测绘点加以描述，传统的测量技术如全站仪、高精度的GPS等属于单点定位测量方法，获取数据花费时间较长，效率低；（2）通常情况下水电工程所在地区地质条件相当复杂，传统方法在进行开挖质量检测点选取和测量时受地形影响较大，采集数据不全面，在检查超欠挖和平整度等指标时精度不高。（3）在高边坡数据采集作业中，尽管环境因素复杂，人员和设备却必须亲临现场，无法实现远距离、无接触的测量，在人身安全和财产安全方面都存在隐患。以上三点不足均与现代施工组织管理中科学化、精细化、以人为本的管理理念相悖。 2．三维激光扫描技术 近年来，随着激光技术和电子技术的发展，一种新的测量技术——三维激光扫描技术逐渐走进了工程人员的视野[6]。三维激光扫描技术是一个主动的非接触式测量技术。该技术首先通过架设于地面的三维激光扫描仪，采用高速激光测量技术，以高精度、高密度离散点的形式，测量目标对象表面大量密集点的反射率和三维坐标信息，将各种大型的、复杂的、不规则的实景三维数据以点云的形式完整地采集到电脑中[7]，然后对观测数据进行处理，提取目标对象的矢量化三维空间形态信息，进而快速重构出其客观真实的三维模型。利用三维激光扫描技术。不仅能有效获取高精度三维数据，快速的进行转换处理，实现数据采集从静态点测量到动态的追踪和三维测量，通过动态的计算长度、面积、体积等重要工程数据[8]，为设计施工提供指导。利用点云数据能够建立更为精确的三维实体模型[9]，以表达传统方法难以展现的细节信息，为决策提供有力的支持。所采集的三维激光点云数据还可用于各种后处理工作(如：测绘、计量、应力分析、有限元分析、可视化仿真等)。为科学研究和方案论证提供必要的分析基础。 随着三维激光扫描技术的日益成熟成本的不断下降， 三维激光扫描仪从实验室走入了一般工程之中，成为大型工程必备的测量工具之一。如今市场上主要的商用三维激光扫描仪具备了以下特点：（1）小型化且方便快捷。其大小与全站仪接近，作业时只要有架设扫描仪的空间，即可完成点云数据采集工作，适合于西南峡谷地区测量作业；（2）数据采集速度快。常规地面扫描仪的扫描点采集速度可达每秒钟数千点以上，某些型号的扫描仪的采集速度更可高达每秒数十万点，可以做到及时更新数据，对工程施工质量进行实施控制；（3）扫描精度高，一般可达毫米级，足以满足边坡工程测量及工程量计算的需要。 正是由于三维激光扫描仪的优良特性，该技术已经在城市三维建模、文物保护、逆向工程、地形测量、建筑物变形监测、竣工测量等诸多领域得到了广泛的应用，积累了一定了应用基础，也正在逐渐深入了岩土工程、地质工程领域，成为国内外研究的热点，被誉为“传统领域继 GPS 技术之后的又一次技术革命”。但在边坡工程中，三维激光扫描技术的应用仍处于摸索阶段，如何有效利用点云数据，控制实际开挖轮廓，准确计算的相关工程数据，仍缺乏统一实用的标准。 在高边坡开挖工程中，有必要引入能够快速开挖形态点云数据的新方法——三维激光扫描技术，在并在保证点云精度的前提下，研究点云数据智能分析方法以及在开挖过