三維激光掃描技術(shù)在隧道襯砌質(zhì)量控制中的應(yīng)用

（廣東云茂高速公路有限公司，廣東 廣州 527221）

在公路建設(shè)中，經(jīng)常需要修建隧道，我國(guó)公路隧道施工主要以新奧法為主。在新奧法出現(xiàn)早期，一般認(rèn)為二次襯砌不是承載結(jié)構(gòu)，僅作為安全儲(chǔ)備提高安全度。深入研究后發(fā)現(xiàn)，二次襯砌也是受力的，而且在Ⅳ級(jí)及以下圍巖中，其承載比例最高可達(dá)41.38%。由此可見(jiàn)，在軟弱圍巖段，二次襯砌也是承載結(jié)構(gòu)。

地質(zhì)雷達(dá)無(wú)損檢測(cè)法可以確定襯砌厚度和密實(shí)度，被廣泛應(yīng)用于隧道襯砌質(zhì)量檢測(cè)。但地質(zhì)雷達(dá)只能檢測(cè)測(cè)線附近的局部情況，覆蓋面積十分有限。在襯砌施工作業(yè)前后分別對(duì)隧道表面進(jìn)行三維掃描，通過(guò)一定算法就可以獲取襯砌的厚度值。三維激光掃描技術(shù)的精度、可靠性都有了很大的提高，這使得其在隧道監(jiān)測(cè)檢測(cè)中的應(yīng)用成為行業(yè)的研究熱點(diǎn)。本文將主要探討三維激光掃描技術(shù)在隧道二次襯砌厚度控制中的應(yīng)用。

一、數(shù)據(jù)獲取

（一）設(shè)備和研究對(duì)象

此次采用的三維激光掃描儀數(shù)據(jù)獲取速率超過(guò)100萬(wàn)點(diǎn)每秒，50米處精度最高可達(dá)0.8mm，是一臺(tái)高性能、高精度的旗艦掃描儀，非常適合應(yīng)用于隧道的高精度監(jiān)測(cè)和檢測(cè)。該掃描儀的具體參數(shù)如表1所示。

表1.三維激光掃描儀的技術(shù)參數(shù)

監(jiān)測(cè)對(duì)象為廣東省某高速公路隧道。該隧道為分離式長(zhǎng)隧道，穿過(guò)構(gòu)造剝蝕丘陵區(qū)，地形起伏大，地面標(biāo)高138.0～342.5m，最大相對(duì)高差約204.5m。山體植被較茂密，生長(zhǎng)灌木，種植有松樹(shù)、杉樹(shù)。兩端洞口坡形較陡，最大坡角約45°。根據(jù)工程地質(zhì)調(diào)繪成果，隧道第四系覆蓋層及全-強(qiáng)風(fēng)化層較厚，植被較發(fā)育，隧道洞身、出口一帶測(cè)得部分節(jié)理結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀?！?br>