王 鑫 景 冬 徐 飞 刘洪涛

(1. 山东科技大学 测绘与空间信息学院, 山东 青岛 266590; 2. 济南市勘察测绘研究院, 山东 济南 250000)

0 引言

近年来,随着城市的不断发展,地铁建设的高速推进。在隧道建设过程中,地面设施的建设、不同区段地理环境的差异等因素,都会使地铁隧道发生一定程度上的变形,当变形程度超过限定要求时会严重影响隧道的结构安全[1-2]。地铁隧道竣工后需要检测其超欠挖是否合理、横断面与设计值的误差量。地铁隧道距离长、分布区域广,需要在天窗时间测量,因此对测量手段要求较为苛刻[3]。传统方法通常采用全站仪、断面仪等设备进行特征点位测量。全站仪采用单点测量,具有较高的精度,但存在测量速度慢、采集的数据量有限等缺点[4-5];另外断面仪测量时只能获取一个断面信息,在长距离隧道检测中,作业效率低[6-7]。综上所述,传统方法的数据采集量少,工作量较大,工作效率较低,短时间内无法全面反映隧道的变形状况。

三维激光扫描技术近年来发展迅速,受到人们的广泛关注,相比于传统测量方法具有高速度、高效率等特点,在地铁隧道监测领域的应用具有广阔的应用前景[8]。李珵等[9]将三维激光扫描技术用于地铁隧道检测,其精度可以满足施工要求。曹先革等[10]通过对三维激光点云数据进行处理,测得隧道断面误差精度在10 mm左右。三维点云数据能够更加详细地反映隧道整体的轮廓趋势,通过对三维点云数据进行处理并提取相关参数,可以对隧道整体进行变形分析。……