三维激光扫描仪在地下工程洞室开挖中的应用

为进一步培养和增强公司青年研究和创新意识，中国能建葛洲坝二公司组织开展了第二届青年创新论坛。各单位积极响应、广泛动员，号召青年职工围绕企业发展中心，探索出了一批与业务发展紧密结合的优秀课题。

下面，小编带你一起了解

鼎诚公司三维激光扫描仪在地下工程洞室

开挖中的应用

课题背景

随着中国能建葛洲坝二公司在抽水蓄能领域的深耕，承建项目地下工程的规模和复杂程度显著提升，传统的测绘手段在数据获取效率和精度上已难以满足需求。特别是在复杂地质条件下面对大范围、复杂结构地下洞室时，工程数据的及时获取与高效处理已成为制约项目管理的关键因素。

针对上述问题，鼎诚公司开展了三维激光扫描技术研究与应用。该技术可快速获取地下洞室三维点云数据，生成高精度数字化三维模型，为工程设计、施工提供可靠的技术支持。

技术原理

三维激光扫描技术基于SLAM（即时定位与地图构建）技术，能够在无GPS环境下实现高精度点云采集。通过移动式实时扫描，并采用全站仪进行坐标校准，可全面获取地下洞室墙壁、底部、顶部及相关结构的几何信息。多站点扫描数据经专业软件拼接配准后，可生成完整的洞室三维模型。

No.1、高效性

三维激光扫描技术无需依赖GPS环境，支持快速移动扫描，确保数据高效采集，提升工作效率。

No.2、准确性

全站仪坐标校准确保数据准确性，为地下洞室工程提供可靠的三维点云数据，保障工程精度和质量。

No.3、全面性

技术可完整采集复杂结构洞室的三维信息，生成高精度三维模型，为工程管理提供全面、准确的数据支持。

技术优势

1、施工过程监控与质量保障

在开挖和支护过程中，三维激光扫描技术实现了施工过程的实时监测。通过对比分析技术，可及时发现施工偏差，指导参数优化，有效控制施工质量，保障工程顺利推进。

2、工程效率显著提升

相比传统测量方法，三维激光扫描技术在数据采集和处理效率上的提升最为显著。通过鼎诚公司地下工程数智化测绘综合管理平台，可快速形成形体断面验收资料、超欠挖工程量、支护面积、支护方量、砼工程量等详细信息，显著提升项目管理效率。

3、数据可视化与成果共享

三维激光扫描技术生成的可视化成果，显著提升了工程信息的共享效率。各参建方可通过可视化界面直观查看工程信息，同时支持数据的长期保存和共享利用。

项目应用实效

在平坦原抽蓄项目的应用

通过非接触式扫描快速获取平坦原抽蓄项目1号引水隧洞点云数据，30分钟即可完成数据采集并生成高精度三维模型，通过鼎诚公司地下工程数字化测绘综合管理平台快速生成洞室超欠挖情况分析及工程量，并及时向项目部反馈，通过调整参数等降低超挖率和欠挖率，节约支护成本。

在乌海抽蓄项目的应用

乌海抽蓄项目引水斜井空间狭小、弱光，环境恶劣，采用三维激光扫描仪能快速采集斜井内部点云数据，生成高精度三维模型，用于分析地质结构、断面尺寸验收。断面验收相比传统全站仪测量效率提升80%以上，同时减少人员进入高危区域的作业时间，极大降低安全风险。

在张掖抽蓄项目的应用

张掖抽蓄项目2号洞全长900米，地质缺陷严重，采用全站仪逐桩单点扫测需要3-4天，且不能全面反映隧洞形体质量，而采用三维激光扫描仪只需30分钟即可重现现场实景三维形态，断面验收效率显著提升。经鼎诚公司地下工程数字化测绘综合管理平台处理，可一键提取任意形体断面验收资料，涵盖隧洞超欠挖工程量、支护面积、砼工程量等详细信息，为后续工作提供强有力的测绘基础数据支撑。

鼎诚公司通过智能装备体系与数智化测绘综合管理平台的深度融合，以“数智赋能、科技创效”为依托，持续加强技术创新，实现装备更新与工艺创新的良性互动，精准对接抽水蓄能电站项目前沿需求，助力中国能建葛洲坝二公司“水电王牌、抽蓄先锋”企业名片更加闪耀。

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编辑：谢西亚、曾婉妮

来源：鼎诚公司 曹婷、李志豪

校审：王   萍