隧道与地下工程三维激光扫描测量技术标准.docx
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1、深圳市工程建设地方标准SJGSJG144-2023隧道与地下工程三维激光扫描测量技术标准Standardforthree-dimensionallaserscanningsurveyingtechnologyintunnelandundergroundengineering2023-11-15发布2024-02-15实施深圳市住房和建设局发布深圳市工程建设地方标准隧道与地下工程三维激光扫描测量技术标准Standardforthree-dimensionallaserscanningsurveyingtechnologyintunnelandundergroundengineeringSJG14
2、4-20232023深圳根据深圳市住房和建设局关于发布2020年深圳市工程建设标准制订修订计划项目的通知(深建标20202号)的要求,标准编制组经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考有关国内外先进标准,结合深圳市的实际,并在广泛征求意见的基础上,编制了本标准。本标准主要技术内容是:1.总则;2.术语;3.基本规定;4.技术准备;5.架站式外业扫描及数据处理;6.移动式外业扫描及数据处理;7.成果编制;8.成果质量控制;9.成果移交与存储。本标准由深圳市住房和建设局批准发布,由深圳市住房和建设局业务归口并组织深圳市地铁集团有限公司、深圳市市政设计研究院有限公司等编制单位负责技术内容的解释。本标准
3、实施过程中如有意见或建议,请寄送深圳市市政设计研究院有限公司(地址:深圳市福田区笋岗西路3007号市政设计大厦,邮编518029),以供今后修订时参考。本标准主编单位:深圳市地铁集团有限公司深圳市市政设计研究院有限公司本标准参编单位:深圳地铁建设集团有限公司深圳地铁运营集团有限公司深圳铁路投资建设集团有限公司深圳市交通公用设施管理处深圳市交通公用设施建设中心武汉大学深圳大学深圳市房屋安全和工程质量检测鉴定中心深圳市规划和自然资源调查测绘中心深圳市勘察测绘院(集团)有限公司深圳市勘察研究院有限公司深圳地质建设工程公司武汉天宝耐特科技有限公司广州欧徐测绘技术有限公司广州南方测绘科技股份有限公司中电
4、建南方建设投资有限公司自然资源部测绘标准化研究所本标准主要起草人员:孙波刘树亚傅晓珊贺彬潘健英李围李源潮郭桃明梅文胜朱家松黄庆彬银霞禹良刘辉喜陈灯李衍航叶飞万小聪尉永平黄鸿伟段景川刘站科马聪丽邵勇李雷生乔芷兮李中洲陈远鸿汪旭伟吴礼程贾磊徐剑敏陈卫东周才文武鸿印本标准主要审查人员:王双龙陈鸿曾联斌陈伟张东升付仁俊王维林本标准主要指导人员:宋延李伟雄1总则12 术语23 基本规定31.1 1空间与时间参考系31.2 仪器选择与校准31.3 数据安全及保密34技术准备44.1 资料收集及分析44.2 技术设计44.3 3控制测量44.4 扫描作业前检查75架站式外业扫描及数据处理85.1 仪器要求8
5、5.2 外业扫描85.3 数据处理106移动式外业扫描及数据处理111.1 仪器要求111.2 外业扫描111.3 数据处理127 成果编制147.1三维激光扫描竣工成果编制147.2形变检测成果编制157.3限界检测成果编制157.4结构病害检测成果编制158 成果质量控制168.1 成果质量检查168.2 成果验收168.3 质量要求179 成果移交与存储189. 1移交内容189.2 数据格式要求189.3 数据存储189.4 成果归档18附录A成果的质量元素、权重、错漏分类表19附录B三维扫描成果样表25本标准用词说明26引用标准名录27附:条文说明28Contents1 Genera
6、lProvisions12 TermsandSymbols23 BasicRequirement33. 1SpatialReferenceSystem34. 2TimeReferenceSystem35. 3InstrumentCalibrationandSelection34TechnicalPreparation44. 1DocumentCollectionandAnalysis44. 2TechnicalDesign46. 3ControlSurvey44.4Pre-checking75StationFieldScanningandDataProcessing87. 1Instrumen
7、tRequirements88. 2FieldScanning89. 3DataProcessing106MobileFieldScanningandDataProcessing116. 1InstrumentRequirements117. 2FieldScanning118. 3DataProcessing127ResultsCompilation147. 13DScanningCompletionResultsCompilation147. 2DeformationDetectionResultsCompilation157. 3LimitationBoundDetectionResul
8、tsCompilation159. 4StructualBiseaseDetectionResultsCompilation158QualityControl168. 1QualityInspection168. 2ResultAcceptance1610. 3QualityRequirementsandItemQualityElements179ResultsSubmissionandStorage189. 1SubmissionContents189. 2DataFormatandRequirements189. 3DataStorage1811. 4ResultArchiving18Ap
9、pendix A QualityElements,Weights,ErrorsandOmissionsClassficationTableoftheResults.19Appendix B 3DScanningResultsSampleTable25ExplanationofWordinginThisStandard26ListofQuotedStandards27Addition:ExplanationofProvisions281. o.1为了适应深圳市轨道交通、地下空间等地下基础设施的迅速发展过程中对三维测量数据的迫切需求,规范三维激光扫描测量技术在深圳市隧道与地下工程测量和变形监测中的
10、应用,做到安全适用、技术先进,确保质量、经济合理,制定本标准。1.0.2本标准适用于深圳市行政区内的交通、水务、电力、综合管廊等隧道与地下工程的三维激光扫描测量和变形监测工程。1.0.3深圳市隧道与地下工程三维激光扫描测量工作除应符合本标准外,尚应满足行业和国家现行有关标准的规定。2. 0.1点云pointcloud以离散、不规则方式分布在三维空间中的点的集合。2. 0.2点云酉己准pointcloudregistration把测量获取的点云数据转换到同一坐标系的过程。2. 0.3附合扫描路线connectingscanningroute从一个已知点开始,到另一个已知点结束,所完成的扫描路线叫
11、附合扫描路线。2. 0.4点云抽稀pointcloudthinning按照一定的规则,尽量保留原有点云特征信息,对过密的点云数据进行精简以减少数据量。2. 0.5隧道椭圆度tunnelovality圆形隧道管片衬砌拼装成环后,隧道最大与最小内直径的差值与隧道设计内直径的比值,以千分比表示。2. 0.6断面收敛crosssectionconvergence同一隧道断面结构壁上两点间在该直线方向上距离的相对变化。2.0.7错台step相邻管片接缝处的偏差。2. 0.8噪点noisepoint点云中非规定设施相关的异常点和脱离扫描目标物的异常点、孤立点。2.0.9降噪denoise去除点云中由于外界
12、因素以及三维激光扫描仪本身因素造成的不可避免的粗差点的过程。2. 0.10特征点featurepoint在点云中便于识别选取的地物角点、线状地物交叉点等。2.0.11限界gauge保障城市轨道交通安全运行,限定车辆断面尺寸、限制沿线设备安装尺寸以及确定建筑结构有效净空尺寸的图形和相应定位坐标参数称为限界。分为车辆限界、设备限界和建筑限界三类。2. 0.12架站式扫描stationscanning将三维激光扫描仪安置在固定架上进行静态扫描的作业方式。2. 0.13移动式扫描mobilescanning以移动作业平台为载体,搭载三维激光扫描仪进行动态扫描的作业方式。2. 0.14惯性测量单元ine
13、rtialmeasuringunit由3个正交安装的单轴陀螺仪或2个正交安装的双轴陀螺、3个正交安装的加速度计、相关辅助电路及结构体等部分构成,用于测量运动载体的三维角速度和非引力加速度(比力)的装置。3基本规定2.1 空间与时间参考系2.1.1 隧道与地下工程三维激光扫描作业的平面坐标系应采用2000国家大地坐标系,当确有必要采用其他坐标系时,应与2000国家大地坐标系建立联系。2.1.2 隧道与地下工程三维激光扫描作业的高程基准应采用1985国家高程基准。2.1.3 隧道与地下工程三维激光扫描作业的日期应采用公元纪年,时间应采用北京时间。2.2 仪器选择与校准3. 2.1仪器设备应在检校合
14、格有效期内,采用的软件应经过测试。3. 2.2当存在下列情况之一时,应按国家计量规范地面激光扫描仪校准规范JJFl406有关规定对仪器设备进行校准:1新仪器启用前;2遭受严重撞击或其他损害;3仪器原因导致数据异常时;4其他异常情况。3. 2.3作业人员应根据工程要求的扫描精度等级选择仪器。3.3数据安全及保密3.3.1扫描成果生产应对生产过程中数据进行安全管理,对作业人员、要害部门部位、计算机和网络、存储载体等管理进行明确规定。未经许可不得擅自复制、拷贝或通过公开网络传输扫描成果数据。3.3.2扫描成果生产和使用应严格实行登记管理制度,在扫描成果保管、领用、复制、销毁等各环节应建立登记台账,定
15、期清查、核对。3.3.3扫描成果存储介质不得在涉密计算机和非涉密计算机上交叉使用。处理、存储扫描成果的计算机和网络应照国家要求采取安全防控措施。4技术准备4.1资料收集及分析4. 1.1作业人员在三维激光扫描作业前宜收集下列资料:1扫描对象的设计资料及竣工资料;2扫描对象附近已有的平面、高程控制点、地形图等资料;3扫描对象的前期变形监测成果;4与扫描对象相关的其他资料;5已有的三维激光扫描成果。4.1.2作业人员应对本标准第4.1.1条规定的收集到的资料的现势性和准确性进行分析。4.2技术设计4. 2.1技术设计书应包括下列内容:1项目概况;2扫描对象的现状及周边情况;3已有资料的收集与分析;
16、4作业依据及技术要求;5仪器及扫描方式的选择;6作业流程;7数据采集;8数据处理;9成果编绘;10进度计划、质量要求、安全控制;11成果提交;12应急预案;13巡查记录表。4.2.2技术设计书应通过编制单位审核,可通过建设单位、项目委托单位等审批。4.3控制测量4.3.1作业人员进行控制测量时,应利用隧道与地下工程施工期间设置的控制点,并对其进行检核,确认其稳定可靠后方可使用,如有破坏应进行补测或重测。4.3.2地面平面控制网应分为二等线路控制网、三等线路加密控制网两个等级,应分别采用卫星定位、精密导线方法,并应分级布设、逐级控制。4.3.3地面高程控制网布设范围应与地面平面控制网相适应,并应
17、按二等线路控制网等级施测。4.3.4二等线路控制网应采用卫星定位方法进行测量,并应符合下列规定:1卫星定位控制测量应符合表4.3.4的规定:表4.3.4卫星定位控制测量技术要求控制网等级平均边长(km)固定误差a(mm)比例误差系数b(mm/km)相邻点的相对点位中误差(mm)最弱边相对中误差二等255XIOF+101/100000注:平均边长统计不包含已知点与待测点的连接边。2卫星定位控制网设计、选点、测量技术要求、外业测量及内业数据处理应符合现行国家标准城市轨道交通工程测量规范GB/T50308和行业标准城市测量规范CJJ/T8的有关规定;3卫星定位控制网基线长度精度宜按下式计算:=Va2
18、+(bd)2(4.3.4)式中:基线长度中误差(mm);a固定误差(mm);b比例误差系数(mm/km);d相邻点间距(km)。4.3.5三等线路加密控制网应沿建设线路两侧布设,并应采用精密导线网测量方法施测。精密导线网应采用附合导线、闭合导线或结点导线网形式。4.3.6精密导线网测量、观测技术要求、数据处理应符合现行国家标准城市轨道交通工程测量规范GB/T50308的有关规定。4.3.7地面高程控制网应采用水准测量方法施测,并应符合下列规定:1水准测量作业前检查应符合国家标准国家一、二等水准测量规范GB/T12897的有关规定,对所使用的水准仪和标尺进行常规检查与校正;2二等水准测量应符合表
19、4.3.7的规定:表4.3.7二等水准测量技术要求水准测量等级每千米高差中数中误差(mm)环线或附合水准路线最大长度(km)水准仪等级水准尺观测次数往返较差、附合或环线闭合差(mm)偶然中误差全中误差与已知点联测附合或环线二等+2+440DSl锢瓦尺或条码尺往返测各一次往返测各一次+8L注:L为往返测段、附合或环线的路线长度(单位km)。4.3.8联系测量应包括地面近井导线测量、近井水准测量以及通过竖井、平帽、钻孔的定向测量和传递高程测量,并应符合下列规定:1地下工程竣工后,宜在车站、风井等位置预留2个以上联系测量孔,孔上方的地面位置应方便与精密导线点联测,并设永久性保护井与保护盖,孔下方应可
20、铅直投影至隧道中线附近位置;2地面近井点包括平面和高程近井点,应埋设在井口附近便于观测和保护的位置,并有显著标识;3地面平面近井点可利用精密导线点测设,并应符合下列规定:1)进行导线点加密时,地面平面近井点与精密导线点应构成附合或闭合导线;2)平面近井点应按本标准第4.3.6中精密导线网测量的规定施测,最短边长应大于50m,近井点的点位中误差允许范围应为土IOmm;3)高程近井点应利用二等水准点测定,并应构成附合或闭合水准路线。高程近井点应按本标准第4.3.7中二等水准测量的规定施测。4 采用一井定向、两井定向、陀螺全站仪和铅垂仪组合定向、导线直接传递测量和投点定向法时,应符合国家标准城市轨道
21、交通工程测量规范GB/T50308的有关规定;5 高程传递测量可采用悬挂钢尺法、电磁波测距三角高程法、水准测量法和电磁波测距法,并应符合下列规定:1)采用悬挂钢尺法进行高程传递测量时,每次应独立观测三测回,测回间应变动仪器高,三测回测得地上、地下水准点间的高差较差应小于3mm;2)电磁波测距法传递高程时,应符合国家标准城市轨道交通工程测量规范GB/T50308的有关规定;3)当明挖施工或暗挖施工通过斜井进行高程传递测量时,可采用水准测量方法。4.3.9地下控制测量应包括地下平面控制测量和地下高程控制测量,并应符合下列规定:1 直接从地面通过联系测量传递到地下的测量成果应作为地下平面和高程控制测
22、量起算点;2每次进行平面、高程控制测量前应对地下平面和高程起算点进行检测。4. 3.10地下平面控制测量应符合下列规定:1曲线隧道控制点间距不应小于60m,隧道内控制点间平均边长宜为120m;2 控制点应避开强光源、热源、淋水等地方,控制点间视线距隧道壁或设施应大于0.5m;3 地下平面控制测量应符合国家标准城市轨道交通工程测量规范GB/T50308中基标、加密基标的施测有关规定。4.3.11地下高程控制测量可采用水准测量或三角高程测量方法,其精度等级可根据项目需要分为二等、三等和四等,并应符合下列规定:1高程控制测量应采用二等水准测量方法,并应起算于地下近井水准点;2地下高程控制点应构成附合
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- 隧道 地下工程 三维 激光 扫描 测量 技术标准

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