隧道变形分析方法在输水隧洞工程的应用研究

任志明 邓中俊 杨玉波 智 斌 李春风

(中国水利水电科学研究院，北京 100048)

输水隧洞作为引调水工程中重要的组成部分之一，对引调水工程的安全运行非常重要。工程运行期间需对输水隧洞定期进行停水安全检测，应用移动式三维激光扫描技术采集隧洞衬砌结构内表面的空间点云信息，采用不同方法在空间点云信息中抽取若干断面数据分析隧洞的整体变形状态。常见的隧洞断面提取方法有直接抽取方法和间接抽取方法，依据抽取的断面数据采用不同的曲线拟合方法进行隧洞变形分析。本文对目前国内外一些隧道断面抽取分析、曲线拟合方法进行了初步分析，比较不同方法的优缺点，分析其在输水隧洞运行期安全检测中的适用性。

1 输水隧洞安全检测

以某一输水隧洞工程为例，隧洞断面设计为圆形，施工期采用盾构机实施开挖，衬砌结构主要以等厚度钢筋混凝土为主，局部衬砌结构应用盾构管片。为了便于运行期隧洞工程的安全检查与检测，在衬砌钢筋混凝土段沿洞走线铺设特定宽度的平面底板，隧洞平面底板现状如图1所示。但是在盾构管片衬砌段无法布设平面底板，导致盾构管片段底板高程低于衬砌钢筋混凝土段平面底板高程。输水隧洞停水期间底板积水现象如图2所示。

为了准确分析输水隧洞运行期间的变形形态，需对隧洞断面进行实测。输水隧洞停水安全检查、安全检测及工程修复的期限短、工作量大，应用移动式三维激光扫描仪器量测过程中常会遇到底板积水现象，导致无法采集到积水水面以下衬砌的空间点云信息。……