目前，随着我国交通事业的快速发展，各种高难度的隧道、山岭隧道等项目不断建设投入使用，隧道的安全施工越来越受到重视。
传统隧道施工：检测工作通常采用水平仪、全站仪等配合完成，用来获取岩体结构变形信息，但是这种检测方式不仅会给作业人员带来比较高的安全风险，而且也会增加人工成本。
三维激光扫描技术：作为一种立体化、高精度的现代检测技术，其可以通过激光扫描的方式对隧道结构空间位置进行扫描与分析，通过检测所获得的隧道空间内点位信息，使其形成具体的图像，从而更直观、更全面的了解隧道变形情况以及隧道结构病害情况。
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工程概况叶巴滩水电站位于四川省白玉县与西藏贡觉县交界的金沙江上游干流上。为金沙江上游13个梯级电站中的第7级，水电站枢纽建筑物主要由混凝土双曲拱坝、全坝身泄洪+坝后水垫塘及二道坝集中消能设施、地下厂房洞室群、引水及尾水建筑物组成，采用“挡水建筑物+泄洪消能建筑物+引水发电建筑物”的工程枢纽布置格局。
地下厂房水平埋深270~480m，垂直埋深240~460m，厂房纵轴线N50°W，主厂房尺寸268 m x28.5 m x67.1m。厂内安装4台单机容量51万kW的大机组和2台互为备用单机容量20万kW的泄放生态流量机组。
为及时掌握电站厂房洞室群施工过程中围岩的变形情况，本次主要任务为利用三维激光扫描仪采集地下厂房洞室群开挖前后围岩点云数据，对获取的点云数据进行处理，然后比较开挖前后的围岩数据差别，从而得出围岩的变形情况和趋势。
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设备介绍本次设备拟选用拓普康 GLS-2000三维激光扫描仪进行扫描，它是一款脉冲式的激光扫描仪，具有130m 、350m 、500m三种型号的扫描仪、扫描速度达到120000/秒。扫描距离达到500m，是目前中距离中最长的一款，全视角范围360°*270°，内置了双相机（广角相机、长焦相机）单幅照都达到500万像素。内置两种激光1m和3r方便客户选择使用，内置双轴补偿器、补偿范围为±6′，扫描方法有后视法/后方会法、这种方法速度快精度高、使得仪器更加方便使用。
拓普康 GLS-2000三维激光扫描仪
产品
优势
GLS-2000✦
三维激光扫描1、GLS-2000三维激光扫描仪突破了以往扫描仪采用靶球拼接（隧道狭长环境不适合靶球摆放，导致拼接距离短、精度差、效率差、质量不高），依托拓普康扫描仪的扫描角精度，可以做到像全站仪一样操作简单，有效提高了外业测量人员的工作效率；
2、采用后方交会的方法进行数据采集，将扫描任务和内业处理做到简化操作，提高了扫描仪拼接使用效率；
3、GLS-2000三维激光扫描仪具有短程（130m）、中程（350m）、远程（500m）三种可选型号，可满足不同预算的需求；
4、扫描对象可以根据需要选择靶标或棱镜，其中大靶标可至200米，棱镜可至100米，有效提高了换站距离，同时高达6秒的扫描角精度，使得换站方式得以快速实现；
5、GLS-2000三维激光扫描仪还具有强大的点云拼接软件scanmaster，可通过联结点进行点云拼接，能够快速去除噪声点，同时可以获得后方交会法中各个测站的点位坐标，简化了再进行全站仪打点测坐标的过程，也便于数据的整理。对于监测以及隧道断面图的绘制等后续工作提供了极大地便利条件，弥补了传统测量方法的弊端。
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外业阶段现场实地勘察，根据施工隧洞内部情况，定出扫描点数和控制点标靶位置，选点位置尽量减少其他物体的遮蔽，保证扫描距离在扫描仪的有效测程内。
采用全站仪通过洞外控制点将隧洞监测控制点引到厂房洞室洞口附近，在通过支导线的方式将控制点引进厂房内，测得之前选好的标靶控制点坐标。
将扫描仪架设在厂房合适的位置，通过测站后视或者后方交会的方式进行设站，在根据客户需求，选择扫描的密度，对待测区域进行扫描。
外业数据采集
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内业阶段外业扫描完成后，将扫描仪中的SD卡数据复制到计算机并导入Magnet Collage数据处理软件，软件可以快速高效的处理点云、点云渲染，点云去噪。最终得到拼接好的洞室点云数据，并将这个数据导入TOPCON点云分析系统作后续洞室变形分析研究。
主厂房洞室点云数据
主变室洞室点云数据
主厂房洞室点云数据
主厂房洞室点云数据变形对比情况
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总 结三维激光扫描技术对隧道变形的测量，表明了在其他工程隧道质量检测方面的巨大潜力和对传统检测手段很好的补充。三维激光扫描技术不仅实现了对隧道内部实时的、精确定位，同时还能获取被检测对象的颜色、反射率等信息。不仅全景复原隧道内部画面，表征隧道形体变化，还能够高校、精确的识别缺陷并且在后期的数据处理中定量描述。三维激光扫描技术在隧道等地下隐蔽工程中的开发与利用上前景广阔，其具有传统检测手段无法比拟的优势，能够快速获得分析空间信息，具有很强的适用性和现实意义。
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