| 项目基本内容 |
桩基做为涉水工程的重要基础形式，具有承载力高、沉降小、施工方便等优点，在涉水工程中应用十分广泛。桩基承担着将上部结构荷载传递给地基的重要任务，其技术状况直接影响整个工程的安全运营和使用寿命。但与此同时，桩基自身耐久性相对较差，再加上常年受水流冲刷、化学腐蚀等不利因素作用，十分容易发生破损劣化。虽然桩基检测方法众多，但是对于在役期的水下桩基破损、钢筋笼外露、缩颈等病害，现有检测方法受使用条件限制和众多因素影响可靠度并不高。针对水下结构的外观检测问题，课题组开展了一系列研究，完成了“2016年度江苏省交通运输科技与成果转化项目”——《动态走航三维成像扫测技术在水下工程结构检测中的应用研究》（KY2016028），初步掌握了三维成像技术。
通过前期研究和工程应用发现，三维声纳静态扫测技术精度高，可应用于桩基外观缺陷检测，但在软硬件方面仍存在较多问题：（1）设备采用三脚架固定后放置到水下，受水下地形、地质条件、水流等外界因素影响，以及声纳俯仰角调整时重心变化，脚架容易晃动、倾倒，导致点云数据偏差较大；（2）点云坐标数据是以声纳中心为原点建立的相对坐标系，缺少绝对位置坐标和姿态信息，影响后期定量分析，如桩的倾斜度、冲刷深度等；（3）原始数据会有大量的噪音数据，如水面层噪声、二次回波噪声、云台机械转动噪声等，目前软件只提供少量的去噪方法，如人工框选、阀值控制等，数据处理效率低；（4）为完整呈现桩基立体图像，需在不同位置设置测点，并且要根据代表性物体为参考，进行多测点6个自由度的数据人为拼接，工作量非常庞大，并且多次拼接会产生较大的累积误差，甚至会由于缺少代表性物体而无法完成拼接；（5）扫测结果为点云图像，直观性差，不利于对缺陷进行识别；（6）对于点云图像的缺陷识别仍停留在经验阶段，尚未形成科学的方法和后处理流程。
为了更好地解决水下桩基外观完整性检测问题，本项目拟在原有科研成果的基础上，基于三维成像技术，针对水下桩基检测特点，研发水下桩基声学可视化检测系统，以提高水下桩基的检测水平，准确掌握水下桩基安全隐患，延长其使用寿命。
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