丁杰

（甘肃省建筑设计研究院有限公司，甘肃兰州730000）

0 引言

在隧道施工中，开挖是一道重要工序，超欠挖会威胁隧道施工安全以及影响后期运营。因此，超欠挖控制是隧道施工质量评定的重要指标。目前对隧道进行断面测量大都使用精密测量仪器进行自动观测，主要有断面仪法、全站仪法及三维激光扫描仪法，能够获取高精度数据，并通过后处理软件生成超欠挖报告[1]。当前，隧道监测最常用的检测手段是断面仪法和全自动全站仪法。前者用途单一，自动化程度较低；后者方式灵活，但无法全部反映隧道超欠挖情况[2]。三维激光扫描技术不仅监测效率高，而且可以连续获取高精度的空间数据信息。在隧道工程领域应用三维激光扫描技术，主要聚焦于点云拼接方法、去噪算法等数据预处理研究[3]、隧道变形分析和三维模型构建、点云拟合中轴线和提取横断面算法等技术研究[4]。目前三维激光扫描技术已经广泛应用于公路、铁路、地铁隧道施工监测、支护评估体系、预留变形量研究及灾害诊断和服役状态评价等领域。借助三维激光扫描技术的实景复制功能，在隧道施工领域，可以实现对施工开挖、初支、衬砌等不同工序，进行快速数据扫描，进而可以实现隧道监测从点到面的跨越。

1 三维激光扫描技术的原理、特点分析

1.1 三维激光扫描技术的原理

三维激光扫描系统工作原理：激光发射器发出脉冲信号，到达目标点后经漫反射反向同路径传回到接收器，得到目标点与扫描仪的距离；……