黄志威

摘 要：以广东云茂高速SDJC-3标段隧道断面检测为依托，运用三维激光扫描仪断面检测技术，总结三维激光扫描仪技术在隧道开挖断面检测的应用。采用常规的断面仪及全站仪检测，速度慢，检测点数少，且影响施工。为解决速度慢，测点数少的问题，在施工中采用了三维激光扫描仪检测技术。结合三维激光扫描仪技术在广东云茂高速SDJC-3标段隧道施工中的应用情况，介绍三维激光扫描仪检测原理及数据的分析，解决了检测对施工的干扰，能为类似工程施工提供借鉴和参考。

关键词：三维激光扫描仪技术；隧道施工；超欠挖检测

中图分类号：U456 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2019）21-0183-02

Abstract： Based on the tunnel section detection of Yunmao high speed SDJC-3 section in Guangdong province， the application of three-dimensional laser scanner technology in tunnel excavation section detection is summarized by using three-dimensional laser scanner section detection technology. The use of conventional section instrument and total station detection， the speed is slow， the number of detection points is small， and affect the construction. In order to solve the problems of slow speed and few measuring points， the detection technology of three-dimensional laser scanner is adopted in the construction. Combined with the application of three-dimensional laser scanner technology in the construction of Yunmao high-speed SDJC-3 tunnel in Guangdong Province， the detection principle and data analysis of three-dimensional laser scanner are introduced， and the interference of detection to construction is solved. This can provide reference and reference for the construction of similar projects.

Keywords： three-dimensional laser scanner technology； tunnel construction； over-undercut detection

1 概述

隨着2019工程建设的进一步推进，如何实现精细化施工、信息化管理以及成本的精准有效控制，成为参建各方的重要关切。常规断面检测技术的局限性日益凸显。常规断面检测采用全站仪、断面仪检测。常规量测技术工作难度大，测量时间相对较长，检测过程中换站频繁，而且需要中断隧道交通，影响正常施工生产；而采用三维激光扫描仪技术则很好地解决了上述问题，因其不干扰施工、操作简便、一次设站可检测大于100米，且仅需5～10分钟就能完成一次检测，工作效率高等优点能很好的应用于隧道施工，三维激光扫描仪能有效的控制隧道开挖轮廓、初支变形情况及确保二次衬砌的厚度，能及时发现开挖过程中存在的问题，以便及时调整开挖工法及支护参数，为隧道施工提供科学依据，确保隧道顺利贯通。

2 工程概况

广东省云浮罗定至茂名信宜（粤桂界）高速公路起于云浮罗定市围底镇，终于茂名高州荷花镇，终点与广西浦北至北流（清湾）公路工程对接。本项目主线全长129.816km，其中经罗定市里程约40.506km、信宜市里程约74.08km，高州市里程约15.23km。主线采用设计车速为100km/h的双向四车道高速公路标准。全线共设隧道8座，总长11595m，其中特长隧道3457m/1座，长隧道5774.5m/3座，中隧道1666m/2座，短隧道697.5m/2座。

3 隧道断面检测目的

（1）及时发现隧道开挖轮廓超欠挖情况，利于及时整改；（2）指导施工，避免开挖轮廓侵入衬砌界限导致衬砌厚度不足的情况发生；（3）为施工质量提供科学依据。

4 三维激光扫描仪的技术原理

三维激光扫描技术是近年来出现的新技术，在国内越来越引起研究领域的关注。它是利用激光测距的原理，通过记录被测物体表面大量的密集的点的三维坐标、反射率和纹理等信息，可快速复建出被测目标的三维模型及线、面、体等各种图件数据。由于三维激光扫描系统可以密集地大量获取目标对象的数据点，因此相对于传统的单点测量，三维激光扫描技术也被称为从单点测量进化到面测量的革命性技术突破。该技术在文物古迹保护、建筑、规划、土木工程、工厂改造、室内设计、建筑监测、交通事故处理、法律证据收集、灾害评估、船舶设计、数字城市、军事分析等领域也有了很多的尝试、应用和探索。三维激光扫描系统包含数据采集的硬件部分和数据处理的软件部分。

应用扫描技术来测量工件的尺寸及形状等原理来工作。主要应用于逆向工程，负责曲面抄数，工件三维测量，针对现有三维实物（样品或模型）在没有技术文档的情况下，可快速测得物体的轮廓集合数据，并加以建构，编辑，修改生成通用输出格式的曲面数字化模型。