隧道测量系统参与广汕铁路隧道建设

坐落于广东省汕尾市境内的铜鼎山隧道，采用单洞双线的布置形式，全长2905.38米，按时速350公里设计修建。整条隧道要穿越两条富水断层，进、出口两端都呈现出浅埋偏压的情形；其中进口端紧接路基、排水系统布设比较繁琐，出口端则濒临尾兰水库一侧的悬崖，整体属于桥隧相接工程，施工难度大、风险偏高。新建广汕铁路的线路走向，可见图 1 新建广汕铁路线路方案示意图。

图 1 新建广汕铁路线路方案示意图▲

在铜鼎山隧道项目施工期间，中铁十二局七公司出于严格把关隧道建设质量的考量，引入了北京香月天创科技有限公司开发的【隧通】隧道测量系统，针对在建中的隧道开展测量与检测。现场采集到的隧道点云数据，先交由隧通TM-OnSite软件完成预处理，透过处理后的点云便可观察到该处的施工实况，如图 2 铜鼎山隧道三维扫描点云数据采集。

图 2 铜鼎山隧道三维扫描点云数据采集▲

为了提升隧道施工阶段的测量节奏，项目团队在隧道现场直接对点云数据实施超欠挖分析。能够在现场即时地对隧道点云加以处理，恰是隧通TM-OnSite软件的一大特色；当整体超欠挖分析结束之后，操作者可在点云视图区内任意点取某一点位，所选点的北坐标、东坐标、高程、桩号、高差以及超欠挖数值便会一并显示出来，见图 3 铜鼎山隧道整体超欠挖分析。

图 3 铜鼎山隧道整体超欠挖分析▲

三维点云数据的超欠挖分析结果显示，隧道内部分断面出现了超挖现象，与之相应的断面有必要专门加以复核。依靠隧通TM-OnSite软件，可对隧道任意里程的断面进行切割分析，从而于现场直接向施工人员提出明确有效的处置建议，如图 4 铜鼎山隧道任意里程断面的复核检查。

图 4 铜鼎山隧道任意里程断面的复核检查▲

确认超挖部位存在之后，随即依托隧通TM-OnSite软件联动全站仪完成放样，方便现场施工人员对超挖区域进行标记。这样一来，隧道施工过程中暴露出来的问题能够被及时察觉并妥当处理，整个工程的施工安全也得到了更好的保障。

当现场点云数据的初步处理与分析告一段落后，团队转回项目部，改用隧通TMO Pro软件对已采集到的隧道三维点云数据作深入分析，并据此生成了数据分析报表，如图 5 生成数据分析报表。

图 5 生成数据分析报表▲

三维点云视图在本质上是一种立体的点云数据。若要计测并评价某些超挖或欠挖区域的范围，把三维点云展平为二维平面视图往往更便于估算这些区域在隧道中占据的面积，如图 6 二维平面展开图评估超欠挖区域的面积。

图 6 二维平面展开图评估超欠挖区域的面积▲

当隧道三维视图被展开为二维平面视图之后，还可依托展平后的平面图对隧道面开展平整度分析，如图 7 隧道初衬平整度分析。加强对初衬混凝土表面平整度的施工管控，能够削减乃至杜绝混凝土质量缺陷，为隧道工程的施工质量提供可靠保障。

图 7 隧道初衬平整度分析▲

混凝土方量统计在隧道施工成本控制中占据重要地位。通过对方量进行预估与统计（见图 8 初衬方量统计），施工过程中混凝土的浪费能够得到有效抑制。这项方量统计功能，使测量技术人员得以轻松估算并核出整个施工过程所耗用的混凝土方数，从而在隧道施工环节大幅节省了成本。

图 8 初衬方量统计▲

对于三维激光扫描仪采集得到的点云数据，隧通隧道测量系统会进行深入的加工与分析，并迅速生成分析报表，工作整体的效率随之得到提升。完成扫描之后，既可沿任意里程切割断面查看超欠挖的情况，也可依托三维点云图作整体浏览，还能于现场适时放样出欠挖位置，使欠挖问题得以快捷而简便地解决。

采用这套方案之后，过去那种以全站仪每隔5米或10米测一个断面的传统做法被彻底改观。传统断面测量所得的点位原本偏少，而随着测量点数的逐渐增加，繁重的测量工作量也会随之持续加大。以海量的三维点云数据全面取代传统手段之后，覆盖范围更加完整、检测准确度更高，能够及时掌握隧道状态的劣化动态，推动隧道施工稳步迈入信息化。

测量设备及软件模块

测量设备

徕卡RTC360 三维激光扫描仪

靶球 3 个（含3个微型脚架）

徕卡全站仪

软件模块

隧通TMO Pro 数据处理分析PC端软件平台

隧通TM-OnSite隧道三维激光扫描软件现场版

本工程的测量工作主要依托【隧通】隧道测量系统的侵限分析、净空分析等功能来展开。关于各类功能的完整介绍，可参阅隧通公众号所发布的相关文章，或与我们联系当面详询。隧通系列软件自2005年投放市场以来，一直深受广大用户好评。