一、应用背景
目前，我国的隧道总长度位居世界第一，然而隧道检测技术却相对落后，仍然用传统检测方法全站仪、断面仪进行检测。三维激光扫描技术以其可以连续、自动、快速地采集大量的目标物表面三维点云数据，可以进行非接触式测量等优点，逐渐受到人们的喜爱。三维激光扫描技术是为空间数据的获取提供了新的方法和手段，同时也推动了空间三维数据获取方式向着实时化、动态化、集成化、数字化和智能化的方向发展。
二、项目介绍
贵阳至南宁高速铁路，简称贵南高铁，是国家《中长期铁路网规划》中“八纵八横”高速铁路主通道包头至海口通道的重要组成路段。施工单位现在使用传统的隧道检测方法利用全站仪、断面仪等进行检测，测量断面，分析断面情况，传统方法耗费大量的人力、物力，占用过多的施工时间，检测效率很低。
Trimble SX10在隧道中应用内外业处理流程
三、成果分析
（1）点云处理分析
Trimble SX10在地铁隧道中的应用优势非常明显，结合隧道专业处理软件处理扫描数据，可以以隧道设计中轴线为基准提取隧道横断面，最后结合扫描仪获得的点云数据和隧道竣工测量数据信息对比进行断面收敛分析。
TBC展示外业扫描点云
（2）超欠挖分析
利用隧道设计断面与实际扫描点云，计算出实测点云至设计断面线上断面点的最短距离，并自动计算出隧道的超欠挖量。
2D分析结果
实测点云与设计断面进行对比分析，计算出的实测面积和参考断面面积、超欠挖面积、平均超欠挖距离等关键信息在隧道竣工报告中清晰可见，蓝色显示超挖，红色显示欠挖，导出的2D断面分析报告可以作为评估和控制施工质量的重要依据。
隧道竣工报告
隧道面积和体积报告
CAD成果输出
可直接生成CAD图，输出基于点云拟合而成的CAD断面图，方便工程人员阅读管理！
四、优势分析
目前隧道检测常用的三种方法：断面仪法、全站仪法、三维激光扫描仪；综合对比分析并结合实际及各个施工单位在实际应用中得出的总结，得出各方法的优势特点如表1。
表 1 三种隧道断面检测方法优势特点
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断面仪法 |
全站仪法 |
SX10影像全站扫描仪 |
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成本 |
低廉 |
较高 |
昂贵 |
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工作效率 |
一般 |
较高 |
高 |
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测量精度 |
一般 |
较高 |
高 |
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自动化程度 |
低 |
较高 |
高 |
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操作难度 |
低 |
较高 |
较高 |
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数据信息量 |
低 |
较低 |
高 |
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常见系统（仪器） |
PROFILER 4000断面测量系统 |
Leica & Amberg TMS隧道断面测量系统 |
Trimble Business Center、Trimble SX10扫描仪 |
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特性 |
成熟、运用广泛 |
成熟、运用广泛 |
成熟、运用较多 |
SX10影像全站扫描仪的优势集中体现在以下两个方面：
技术优势：
（1）全站仪与扫描仪完美结合，一机多用，适应多种施工项目使用。
（2）全站仪方式架站，不需要辅助设备，如标靶球、全站仪等，可以节省人力、物力，提高工作效率；扫描点云具有绝对坐标，内业点云无须拼接和坐标转换，大大提高内外业效率。
（3）扫描速度快，在同等时间内获取的点数量、断面数远远超过全站仪和断面仪，可交付多种数据成果，满足多种需求。
（4）有效的扫描距离远（50m处点间距小于20cm）。
经济优势：
（1）无需另配全站仪配合，可统筹分配项目测量仪器（省下一台全站仪的花销15—30 万）。
（2）外业操作简单，无需专业知识即可完成内外业流程（既有技工即可操作，无需另调技术人员）。
（3）比其他设备使用过程中能减少1-2名操作人员，可为项目减少人员开支（10万/年/人）。
五、项目总结
目前SX10影像全站扫描仪已经得到广泛的推广和应用，SX10影像全站扫描仪不仅具有与传统测量技术相当的测量精度，更具有数据采集效率高、数据全面性强、结果可三维立体化展示等优点，可应用于隧道超欠挖分析，为其提供更精准、更完备的数据支撑。所以无论从性能还是性价比方面考虑，SX10影像全站扫描仪都是您的最佳选择。依靠Trimble先进的扫描技术和北京天拓集团成熟完善的隧道解决方案，服务于隧道工程行业。
