侯刚栋

(中国煤炭地质总局物测队，河北邢台 054000)

0 引言

地铁是在城市地下狭小空间内快速运转的交通系统，其营运管理难度较大[1-2]。在围岩复杂地段修建的隧道，一旦出现隧道围岩变形过大、围岩变形持续时间过长等问题，容易发生轨道交通事故等灾难[3-5]。一般隧道衬砌变形与围岩参数及结构特性密切相关[6]。

传统的隧道位移测量方法，如收敛计测量周边收敛值、水准仪测量拱顶沉降等，存在测量效率低、测量精度差等缺点[7-8]，无法准确的获得隧道衬砌的变形数据，导致围岩反演法的发展在一定时期内滞后。隧道三维扫描检测技术的出现和发展，为隧道围岩参数反演法提供了足够准确的基础数据支撑[9-11]。目前，隧道围岩参数反演法主要是基于有限元方法，将隧道的变形检测值作为目标，调整围岩参数，不断进行试算，直到隧道变形有限元计算结果与检测值一致为止[12]。

近年来，激光扫描测距技术广泛应用于隧道断面收敛、管片错台、中心轴线、三维真实模型、侵界、裂缝、渗水等隧道测量和检测工作，一次扫描即可完成上述多项测量和检测任务，是一种新型高效的全面隧道测量和检测手段。耿直[13]在某地铁断面收敛检测中，使用三维激光扫描技术进行扫描，将多次扫描得到的结果对比做内符合性测试，发现多次扫描结果趋势基本相同，通常情况下的测量精度可以控制在2mm。张蕴明[14]等使用TARO Focus 3D扫描仪在北京地铁某线路中选取了长度约为100m的区间进行了实验，实验结果表明采用三维激光扫描技术能够快速、完整地采集隧道内部表面的数据，其精度能够满足收敛变形监测的要求。……