隧道测量系统见证大柱山隧道贯通

历经十二载的不懈拼搏，伴随最后一次爆破的结束，大柱山隧道于2020年4月28日早8点36分顺利贯通。由于该隧道需要穿越地质情况极其复杂的横断山脉，且在施工过程中接连遭遇高温、突泥、涌水等难题，原计划5年的工期被一再拉长；待到隧道贯通的那一刻，时间已经过去了整整十二年。

图 1大柱山隧道顺利贯通▲（图片源自网络 如有侵权请联系删除）

大瑞铁路是穿越青藏高原东南部横断山脉的第一条铁路，也是我国西南出境通道之一的中缅国际铁路通道的关键组成部分；大柱山隧道坐落于大瑞铁路大理至保山市境内，全长14484米。待大瑞铁路建成通车后，大理至瑞丽的旅行时间将从现在的约7个小时缩短到约3个小时，进而带动沿线地区经济社会的发展。

图 2 大瑞铁路线路图▲

正因隧道穿越的地质环境十分复杂，施工期间隧道断面出现变形的情况时有发生；一旦断面变形超出预警值，便会引发十分严重的后果，因此有必要对隧道断面开展变形监测，以便及时掌握断面变形状况。采用传统全站仪测量断面的方式来测长距离隧道，不但要投入大量的人力、物力和时间，而且传统做法无法实现隧道的整体全覆盖测量，问题区域很容易被忽略。

图 3大柱山隧道三维扫描▲

随着三维激光扫描技术不断进步，把三维激光扫描技术应用于隧道测量，弥补了传统隧道测量方法的诸多不足。北京香月天创科技有限公司研发的隧通隧道测量系统，为中铁一局的大瑞铁路大柱山隧道建设提供了新的测量方案；通过开展隧道三维扫描，可获取到隧道海量的点云数据。

图 4 TM-OnSite软件现场分析隧道点云数据▲

将三维激光扫描仪扫描的大柱山隧道点云数据导入隧通平板端TM-OnSite软件，进行整体超欠挖分析。经过超欠挖分析的点云数据被赋予不同颜色，与左侧色谱图对照后，当前隧道点云数据的超欠挖情况即可直观呈现。考虑到隧道在开挖过程中会出现沉降，现场技术人员在开挖施工时便会提前把隧道的沉降量计入考量，因而隧道点云分析结果中显示隧道仍保有足够的预留量。

图 5 一键去除隧道点云中的无关噪点▲

施工过程中的排风管、排水管、管线以及其他杂物，都会被一并扫描进点云数据，而这类噪点数据会影响计算结果。在隧道外业测量时，需要在短时间内获取当前里程段隧道的测量数据；在隧通平板端TM-OnSite软件中，可一键去除隧道点云数据中的噪点数据，既提升了点云数据分析的准确率，也提高了分析效率。

图 6任意里程断面衬砌厚度与超欠挖分析▲

当需要在现场对某一里程的断面进行分析时，可直接在隧通平板端软件中完成任意里程点云断面切割，精确取得目标里程断面的分析结果；断面上的数值清楚标注出当前断面各位置的超欠挖测量结果。相较传统测量方法，单个断面的测点数量更多，重复的测量工作显著减少，隧道的测量效率也因此得到大幅提升。

图 7隧道整体超欠挖分析▲

运用北京香月研发的隧通隧道测量系统TMO Pro 2.0软件，可对隧道点云数据实施整体侵限分析，快速生成分析结果，使隧道测量工作的效率得到极大提高。

图 8隧道超欠挖区域面积评估▲

将隧道三维点云展开为平面二维视图后，经整体侵限分析的隧道点云被标上各种颜色；通过与色谱图对照，可对当前隧道各里程段的超挖或欠挖面积加以评估，并生成对应里程段的分析报表，为现场施工人员提供参考依据。

图 9隧道断面超欠挖分析▲

隧通隧道测量系统TMO Pro 2.0软件能够实现任意里程间隔断面或任意有效里程断面的超欠挖分析，还可依据测点间隔或测点数据量来设置隧道断面上的测量点。与采用全站仪测量的方式相比，该方法不仅缩短了测量技术人员在隧道内的测量时间，也提升了隧道断面测量的效率。

测量设备及软件模块

测量设备

FARO FocusM70

标靶 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

隧通隧道测量系统平板端现场版TM-OnSite软件

此工程主要使用了【隧通】隧道测量系统软件的侵限分析、厚度分析、点云平面展开等功能，软件详细功能介绍请参考隧通公众号的相关文章或咨询我们。隧通系列软件于2005年投入市场，受到广大用户一致好评！