朱 浩

(貴州省質(zhì)安交通工程監(jiān)控檢測中心有限責任公司，貴州 貴陽 550004)

1 工程概述

項目區(qū)地處云貴高原東北部，位于遵義市北西面隧道區(qū)屬侵蝕淺切中低山地貌，地形較復雜，隧道進出口端均為第四系覆蓋，下伏基巖為頁巖、礫巖，兩側洞口坡度較陡，一般為25°～40°。山體總體呈東西走向。最高海拔1 395 m，最低海拔1 060 m，相對高差335 m。

大屋基隧道為特長隧道，左幅隧道起訖樁號為ZK32+375～ZK36+273，全長3 898 m，最大埋深約290 m，右幅隧道起訖樁號為K32+392～K36+309，全長3 917 m，最大埋深約288 m。左右幅隧道平面線形進口段均位于半徑為1 500 m的圓曲線上，左右幅中間段均位于直線上及半徑1 500 m的圓曲線上，隧道出口均位于直線段上。隧道左右幅線間距進口段約為25 m，中間段約為30 m，出口段約為23 m。左右幅隧道均為人字坡，左線縱坡坡度為1%和-0.708%，右線縱坡坡度為1%和-0.712%。

設計標準：雙向六車道高速公路，建筑限界凈寬14.75 m，建筑限界凈高5.0 m，設計速度100 km/h。荷載等級：公路一I級。

2 隧道斷面檢測

2.1 檢測內(nèi)容

隧道斷面檢測中，通常是對輪廓尺寸進行檢測，通過分析為其他部門提供相應的參考依據(jù)。具體的檢測內(nèi)容包括下列幾方面：開挖內(nèi)輪廓，施工單位檢測隧道凈空斷面能夠了解隧道開挖是否符合設計要求，是否出現(xiàn)超挖或是欠挖的情況，如果出現(xiàn)了，具體的數(shù)量有多少，如何調(diào)整掘進方向；支護內(nèi)輪廓，支護工作完成以后進行斷面檢測，可以幫助確定隧道中的襯砌空間大?。灰r砌內(nèi)輪廓，襯砌完成以后進行斷面檢測能夠幫助確認襯砌侵入的情況，設計和立模方向是否有問題，模板有沒有變形的情況，澆筑混凝土有沒有出現(xiàn)跑模等等；竣工驗收，這個部分的檢測是為了確定隧道有沒有侵入建筑限界，為整體工程的驗收提供參考依據(jù)。

2.2 檢測原理

目前我國應用較多的斷面檢測方法是激光斷面儀檢測，這種方法簡單方便，應用靈活性較強，檢測數(shù)據(jù)也比較可靠。該檢測方法的原理是在檢測平面定一個基點，隨后對其高程和所在斷面的里程進行測量，參考設計資料就能夠計算得出相應的斷面輪廓尺寸。利用激光斷面掃描儀對基點進行檢測，就能夠得出相應的坐標。斷面儀檢測過程中逐步旋轉獲取隧道內(nèi)輪廓線，對比檢測結果和設計尺寸，最終得到超挖或欠挖的情況。

2.3 檢測方法

以往的斷面檢測中，經(jīng)過長時間的實際工作發(fā)現(xiàn)斷面儀自帶的計算軟件并不能始終滿足實際工作要求，所以施工單位可以對于數(shù)據(jù)分析進行外包委托，研制出更適合當前工程的分析軟件。研制開發(fā)的數(shù)據(jù)分析軟件需要能夠滿足不同時期施工中的斷面檢測要求。具體要求包括：能夠對不同類型的斷面進行檢測計算；能夠計算出較精確的超挖或欠挖量；能夠對縱坡斷面進行檢測；能夠對局部斷面進行檢測；能夠同時檢測多個斷面；能夠自動計算斷面面積并與設計面積對比；能夠備注特殊檢測點；能夠對斷面檢測數(shù)據(jù)進行匯總。

想要提升檢測質(zhì)量，必須使用高水平的斷面儀，性能穩(wěn)定和且精度較高，保證電池使用時間，具有一定的防水效果。實際檢測過程中，斷面儀放置的位置需要注意和檢測斷面盡量保持平行，偏差控制在1.5°之內(nèi)，避免誤差出現(xiàn)。

2.4 檢測規(guī)程

目前斷面儀檢測已經(jīng)被廣泛推廣到了施工中，同時也可以作為驗收依據(jù)進行參考。但是具體的檢測規(guī)程并沒有完全確定下來，想要對隧道斷面檢測行為進行規(guī)范，提升檢測結果的準確性，應當盡快確定科學合理的規(guī)程，具體包括：

適用范圍。主要應用在公路隧道的檢測中，檢測內(nèi)容包括開挖輪廓、支護輪廓、襯砌輪廓、竣工驗收等等。

儀器要求。斷面儀的功能應當包括下列幾點：轉角不確定度在5”以下；測距不確定度在2 mm以下；測距范圍控制在0.8～30.0 m之間；測距部件能夠轉動；自動記錄數(shù)據(jù)；斷面檢測點超過60個；存貯容量超過40個斷面；能夠單點測量和自動連續(xù)測量。

現(xiàn)場檢測。斷面激光測距儀檢測需要先設置好起始角和終止角、檢測步長，對觀察到的所有特殊點進行檢測和記錄。

現(xiàn)場記錄要求。檢測現(xiàn)場需要完全記錄所有的相關數(shù)據(jù)，具體內(nèi)容包括里程、儀器放置方向、檢測步長、斷面編號、文件編號、文件位置目錄、環(huán)境溫度、操作者、特殊點位置、斷面測點數(shù)量、氣壓等等。檢測期間需要準備好相應的資料，包括施工圖、縱斷面圖、支護襯砌名稱、圍巖類別等等。

數(shù)據(jù)處理報告。對檢測數(shù)據(jù)進行處理后得出具體的超挖和欠挖情況，將所有檢測處理數(shù)據(jù)匯總并得到相應的報告，上報給相關負責人。

3 三維激光掃描儀的未來應用

本工程遵照相關規(guī)范中確定的檢測規(guī)程對斷面進行檢測，采用的技術是二維檢測技術，該技術目前應用交廣，能夠滿足實際工程的檢測要求，應用該技術本工程斷面檢測效果較好，但是需要耗費較長的時間和人力。

未來高速公路工程建設中，必然會應用更為先進的斷面檢測技術，也就是近年來開始研發(fā)的三維激光掃描技術，該技術是近年來新出現(xiàn)的技術類型，受到了很多領域的關注，其原理是利用激光測距記錄測量表面大量的密集點的坐標、紋理信息和反射率，進而快速恢復所測斷面的各項數(shù)據(jù)。三維激光掃描技術能夠密集、大量獲取檢測數(shù)據(jù)，對比傳統(tǒng)的測量方式，能夠從原本的單點測量進化為面測量，該技術除了能夠應用到公路工程中以外，在古跡保護、建筑工程、室內(nèi)設計、交通事故處理、災害評估、船舶設計、軍事分析等方面也有應用。應用三維掃描技術進行測量能夠幫助在沒有技術文檔的前提下生成通用的曲面數(shù)字化模型。

三維激光掃描技術對比以往的傳統(tǒng)檢測方式具有更多的優(yōu)勢。以往的檢測方式通常是單點測量，雖然能夠滿足施工要求，但是達不到全面檢測的效果，所以檢測不全面可能會導致超挖或欠挖區(qū)域沒有檢測出來，進而造成安全和質(zhì)量隱患。應用常規(guī)的斷面儀控制超挖和欠挖情況，雖然能夠達成目標，但是需要耗費較長的時間和人力，不僅拖長了整個公路工程的工期，也會對施工安全造成威脅。三維激光掃描儀屬于當前測量領域較先進的設備類型，能夠在短時間內(nèi)獲取大量的數(shù)據(jù)，掃描速度非?？欤軌蛑苯荧@取數(shù)據(jù)信息，不需要接觸，操作簡單便捷，能夠有效提升檢測效率和全面性，對比傳統(tǒng)的檢測方法更加快速、精確，能夠幫助解決開挖斷面問題導致的二次襯砌厚度不足問題，不影響隧道施工的同時能夠提升工程質(zhì)量。

4 結 語

綜上所述，現(xiàn)如今我國的高速公路建設已經(jīng)非常廣泛，各種類型的隧道層出不窮，隧道斷面檢測作為工程中必不可少的一部分，相關施工單位必須應用先進的檢測技術進行檢測，遵守相關檢測規(guī)程，保證整體工程質(zhì)量和進度。