中交路橋科技是從事工程檢測(cè)監(jiān)測(cè)、城市安全監(jiān)測(cè)預(yù)警與評(píng)價(jià)、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復(fù)合型高新技術(shù)集團(tuán)企業(yè)。
摘 要： 以近些年我國(guó)城市軌道交通隧道病害檢測(cè)技術(shù)為對(duì)象,總結(jié)目前針對(duì)不同隧道病害所采用的常用檢 測(cè)技術(shù)以及新型檢測(cè)技術(shù),其中新型檢測(cè)技術(shù)包括傳感器檢測(cè)技術(shù)、數(shù)字照相檢測(cè)技術(shù)、激光掃描檢測(cè)技術(shù)以 及多功能集成的隧道檢測(cè)車技術(shù)。 詳細(xì)介紹這幾種新技術(shù)的原理,對(duì)比這幾種檢測(cè)技術(shù)的適用范圍（ 檢測(cè)病 害類型) 以及在環(huán)境條件、檢測(cè)頻率、處理速度、費(fèi)用、人工依賴程度等各個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì),表明自動(dòng)化、實(shí) 時(shí)化和集成化將是未來(lái)隧道檢測(cè)技術(shù)發(fā)展的重要方向,傳統(tǒng)人工 ＋設(shè)備的檢測(cè)模式將逐步轉(zhuǎn)化為設(shè)備自動(dòng)檢 測(cè),技術(shù)人員的主觀判別將逐漸被自動(dòng)化檢測(cè)代替;而集成化的檢測(cè)設(shè)備也必將成為未來(lái)隧道檢測(cè)設(shè)備的發(fā) 展趨勢(shì)。
關(guān)鍵詞： 城市軌道交通; 隧道結(jié)構(gòu); 檢測(cè)技術(shù); 傳感器; 數(shù)字照相; 激光掃描
中圖分類號(hào)： U231 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號(hào)： 1672-6073(2017)01-0020-06
ReviewandDeveIoping TrendonTechnoIogy for Detecting Ietro TunneIStructureDiseases
YANG Lingzhi, FANG Enquan
（ Guangzhou MetroGroup Co., Ltd., Guangzhou 510330)
Abstract： Thispaperlooksatthetechnology fordetecting tunneldiseasescurrently adopted by urban railtransitcompaniesin China.Themostfrequently used detection technologiesand thenewdetection technologiesarehighlighted.Thelatterinvolves application ofsensordetection, digitalphotographicdetection, laserscanning and multifunctionaltunnelinspection cars.The principlesofthesenewtechnologiesareexplored, and theirapplicability in termsofdiseasetypesdetected iscompared.Their advantagesand disadvantagesareviewed from theperspectivesofenvironmentconditions, detecting frequency, processing speed, cost, and dependenceon manualinspection.Itisshown thatautomation, real-timeand integration willbean important direction forthefuturedevelopmentoftunneldetection technology; thetraditionaldetecting modewhich combinesmanualin- spection with machineinspection willbegradually replaced by solemachinedetection; thesubjectivejudgmentofthetechnical personnelwillgradually besubstituted by automaticdetection, and theintegrated detecting deviceswillbecomethefuturedevel- opmenttrend ofequipmentfordetecting tunneldiseases.
Keywords： urban railtransit; tunnelstructure; detection technology; sensor; digitalcamera; laserscanning
1 隧道結(jié)構(gòu)病害及其檢測(cè)的困難
城市軌道交通隧道結(jié)構(gòu)受施工期質(zhì)量缺陷、材料性能劣化、列車振動(dòng)、周邊工程活動(dòng)等多種內(nèi)外因素的 影響,在運(yùn)營(yíng)期會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)病害,主要表現(xiàn)為：滲漏水、 襯砌裂縫、襯砌掉塊、接縫張開、管片錯(cuò)臺(tái)、縱向沉陣、 橫向收斂變形等［1 3］ 。 這些病害如果不予以控制, 會(huì) 影響隧道正常使用,甚至?xí)绊懡Y(jié)構(gòu)安全,因此及時(shí)檢 測(cè)并發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)病害十分重要。
目前隧道結(jié)構(gòu)病害檢測(cè)存在的困難主要有：隨著軌道交通數(shù)量的增加，日常檢測(cè)工作量隨之增加，但是 可供結(jié)構(gòu)病害檢測(cè)的窗口時(shí)間非常有限；以數(shù)字照相 和激光掃描為代表的隧道結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)發(fā)展迅速，但 是針對(duì)檢測(cè)獲取的海量數(shù)據(jù)缺乏病害快速提取方法； 缺少能夠同時(shí)檢測(cè)多種病害的高效手段，尚未形成高 效的隧道結(jié)構(gòu)病害綜合檢測(cè)體系。
2 隧道結(jié)構(gòu)病害檢測(cè)技術(shù)
2.1 不同隧道病害的檢測(cè)策略
從長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和人工巡檢結(jié)果可以看出，城軌 隧道病害檢測(cè)大體可分為兩類，第一類為針對(duì)具體病 害，如滲漏水、襯砌裂縫、襯砌掉塊、接縫張開、管片錯(cuò) 臺(tái)等，這些病害的特點(diǎn)有具體的表現(xiàn)形式，可以從隧 道表面觀察或者通過(guò)儀器測(cè)量（ 如管片錯(cuò)臺(tái)） ， 可以 觀察到錯(cuò)臺(tái)量，而錯(cuò)臺(tái)本身會(huì)對(duì)軌道造成影響；第二 類為檢測(cè)引發(fā)病害的原因（ 如縱向沉陣、 橫向 位 移、 收斂變形、 限界侵入等） ， 這些病害本身并沒有 表 現(xiàn) 形式，但 是 這 些 病 害 如 果 發(fā) 生， 會(huì) 引 發(fā) 第 一 類 病 害（ 如收斂 變 形 會(huì) 造 成 滲 漏 水、 接 縫 張 開、 襯 砌 掉 塊等） ，這類檢測(cè)工作一般需要制定檢測(cè)指標(biāo)才能進(jìn)行（ 如收斂變形的收 斂 直 徑、 限 界 尺 寸 等） 。 第 一 類 檢 測(cè)的病害是微觀的，可以定位到某一環(huán)的某一個(gè)管片 或接縫，第二類檢測(cè)是宏觀的，往往是每 5 環(huán)得到一 個(gè)測(cè)量值便可以估計(jì)隧道的健康狀況。 因此針對(duì)不 同的檢測(cè)內(nèi)容，檢測(cè)策略也并不相同，第一類檢測(cè)有 具體表現(xiàn)形式，便于觀察，一般采用人工巡檢就可以 得到結(jié)果，第二類檢測(cè)則需要人工配合測(cè)量?jī)x器進(jìn)行 檢測(cè)。
2.2 檢測(cè)技術(shù)
2.2.1 目前常用檢測(cè)手段
目前城軌隧道針對(duì)不同病害，常用的隧道病害檢 測(cè)技術(shù)如表 1 所示，可以看出傳統(tǒng)的隧道病害檢測(cè)方 法主要以人工為主，即依靠人眼檢測(cè)以及人工儀器檢 測(cè)［4 10］ ，這兩種方法的優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)成熟可靠，但同時(shí)存 在對(duì)檢測(cè)人員要求較高，檢測(cè)人員的安全作業(yè)難以保 證的缺點(diǎn)，存在安全不確定性，同時(shí)人工檢測(cè)具有較大 的主觀性，即使經(jīng)驗(yàn)豐富的檢測(cè)人員也難以保證檢測(cè) 結(jié)果的完整性與準(zhǔn)確性。 隨著當(dāng)前檢測(cè)工作量的不斷 增大，這種人工加儀器的方式越來(lái)越難以滿足檢測(cè)的 需求，完成全部檢測(cè)所需時(shí)間也越來(lái)越長(zhǎng)，檢測(cè)人員的 安全性也無(wú)法得到保證。
2.2.2 隧道檢測(cè)新技術(shù)
針對(duì)目前常用的隧道檢測(cè)技術(shù)的弊端，國(guó)內(nèi)外引 入或研制了一些檢測(cè)新技術(shù)用于隧道檢測(cè)中。 隧道檢 測(cè)新技術(shù)可以分為 4 類：傳感器檢測(cè)技術(shù)、數(shù)字照相檢 測(cè)技術(shù)、激光掃描檢測(cè)技術(shù)、手持式病害記錄技術(shù)。 除 以上 4 種之外，目前將上述技術(shù)綜合起來(lái)的隧道綜合 檢測(cè)技術(shù)也發(fā)展迅速。
1） 在傳感器檢測(cè)技術(shù)方面，目前在隧道中的主要 應(yīng)用有 4 種：① 利用分布式光纖傳感器檢測(cè)隧道縱向 變形［11］ （ 見圖 1（ a） ），光纖傳感器屬于目前國(guó)際上最 前沿的尖端技術(shù)，它與傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)技術(shù)相比具有分布式、 長(zhǎng)距離、精度高和耐久性長(zhǎng)等特點(diǎn)［12］ ，可對(duì)沿光纖的 軸向應(yīng)變進(jìn)行分布式監(jiān)測(cè)；② 利用無(wú)線傾角傳感器檢 測(cè)地下隧道的結(jié)構(gòu)變形（ 見圖 1（ b）），利用微機(jī)電系統(tǒng)（ MEMS） 技術(shù)和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)傳感器自動(dòng) 檢測(cè)［12］ ；③ 程妹菲、黃宏偉［13］ 提出了基于溫度傳感 器的滲漏水檢測(cè)法（ 見圖 1（ c） ），以及基于電導(dǎo)率法的 滲漏水檢測(cè)；④ 無(wú)線通信技術(shù)應(yīng)用于隧道檢測(cè)中，配 合傳感器技術(shù)可以發(fā)揮更大的作用（ 見圖 1（ d）），采用 無(wú)線通信技術(shù)可靈活安裝在結(jié)構(gòu)任意位置，監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn) 可方便地增加或減少，并且可以減少供電設(shè)備和線路的使用，節(jié)約隧道空間，監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)愈多，其無(wú)線組網(wǎng)優(yōu)勢(shì)愈加明顯［14］ 。
傳感器技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)檢測(cè)的效果，對(duì) 于病害嚴(yán)重或需要重點(diǎn)監(jiān)測(cè)的位置可以起到精密監(jiān)測(cè) 的作用，但是傳感器檢測(cè)也具有一定的缺點(diǎn)，例如供電 問(wèn)題，若使用隧道內(nèi)電路則需要布設(shè)大量供電線，如果 使用自帶電源又需要時(shí)常更換電池。 同時(shí)，傳感器檢 測(cè)的傳感器價(jià)格也比較昂貴，在隧道中如果布設(shè)位置 不佳，還會(huì)對(duì)列車運(yùn)行造成影響。
2） 數(shù)字照相技術(shù)主要是利用數(shù)字相機(jī)或攝像機(jī) 采集隧道表面圖像，利用圖像處理技術(shù)可以檢測(cè)隧道 滲漏水和裂縫［15］ 。 在數(shù)字照相檢測(cè)技術(shù)方面，2007 年由 MasatoUkai［16］ 研制出針對(duì)隧道表面的監(jiān)測(cè)設(shè)備。 瑞士 Terra研制出裂縫檢測(cè)設(shè)備 tCrack，可以用于城軌 隧道的裂縫檢測(cè)，速度為 2.5 kmIh。 我國(guó)在數(shù)字照相 隧道檢測(cè)方面，同濟(jì)大學(xué)黃永杰、柳獻(xiàn)等［17］ 提出的盾 構(gòu)隧道滲漏水自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)，可用于盾構(gòu)隧道的定期 檢測(cè)。 與傳統(tǒng)的人工檢測(cè)方法相比， 方便、 省時(shí)和省 力，具有較強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。 盾構(gòu)隧道滲漏水自動(dòng)檢測(cè) 系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確采集、識(shí)別和分析盾構(gòu)隧道的管片滲漏， 且其精度較高。 經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，驗(yàn)證了該檢測(cè)系統(tǒng)的 可操作性和適用性。 數(shù)字照相技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是，相對(duì)于 傳統(tǒng)方式，可以采集圖片信息，信息量更豐富，利用圖 像識(shí)別技術(shù)更是可以獲取精確的病害信息，如滲漏水 邊緣信息甚至是裂縫寬度，但是數(shù)字照相對(duì)光源的要 求較高，閃光燈頻繁閃爍會(huì)對(duì)操作人員的視覺造成影 響，另外數(shù)字照相獲取的隧道內(nèi)表面只能是局部信息，若想獲取完整的隧道內(nèi)表面展開圖，還需大量圖像拼 接工作，需要專業(yè)人員及使用專用圖像處理軟件處理。
3） 激光掃描技術(shù)主要是利用激光掃描儀得到隧 道內(nèi)表面點(diǎn)云數(shù)據(jù)，利用點(diǎn)云數(shù)據(jù)，判斷隧道結(jié)構(gòu)變形 狀態(tài)，如結(jié)構(gòu)收斂變形等，目前利用地面三維激光掃描 技術(shù)對(duì)地鐵隧道進(jìn)行收斂變形監(jiān)測(cè)，從地鐵隧道數(shù)據(jù) 采集、三維模型建立、數(shù)據(jù)處理、成果輸出等幾個(gè)方面 來(lái)看，三維激光掃描技術(shù)是一種高效的地鐵隧道收斂 變形監(jiān)測(cè)手段；也可以利用掃描點(diǎn)反射率數(shù)據(jù)得到隧 道內(nèi)表面圖像， 從而獲取隧道滲漏水、 襯砌掉塊與剝 落、裂縫等病害信息。 我國(guó)在三維激光掃描檢測(cè)方面， 夏國(guó)芳、王晏民［18］ 提出利用三維激光掃描儀獲取隧道 橫縱斷面圖，這種方法能夠在高程變化劇烈處反映隧 道高程的真實(shí)變化；畢俊、馮玻等［19］ 研究了一種在地 鐵隧道中應(yīng)用定站式三維激光掃描儀快速檢測(cè)隧道變 形的方法；謝雄耀、盧曉智等［20］ 提出了基于三維激光 掃描技術(shù)的隧道全斷面變形測(cè)量方法，一方面給出了 測(cè)站間距和掃描分辨率的最佳取值，另一方面提出了 基于點(diǎn)云的隧道三維建模算法， 使隧道變形可視化。 目前三維激光掃描儀檢測(cè)多數(shù)用于隧道收斂變形檢 測(cè)、滲漏水監(jiān)測(cè)，高精度的三維激光掃描儀也可用于檢 測(cè)裂縫。 三維激光掃描儀的優(yōu)點(diǎn)是采集信息量完整精 確，采集隧道內(nèi)表面點(diǎn)云信息豐富，并且不需要光源就 可以得到隧道內(nèi)表面圖像，但基于三維激光掃描儀的 檢測(cè)方式也有缺點(diǎn)，例如定站式的測(cè)量方式需要不停 地移動(dòng)激光掃描儀，步驟相對(duì)復(fù)雜，采集信息的后期處 理任務(wù)量大，相比于數(shù)字照相技術(shù)，其精度較低，不適用于細(xì)小裂縫的采集。
4） 手持式病害記錄技術(shù)是人工巡檢的輔助技術(shù)， 例如由上海同巖土木公司研發(fā)的手持式地鐵隧道結(jié)構(gòu) 病害調(diào)查數(shù)據(jù)記錄儀［21］ 。 在人工巡檢時(shí)，巡檢人員可 以利用記錄儀記錄巡檢的病害信息，記錄儀保存有隧道 內(nèi)表面展開圖，檢測(cè)人員可以將發(fā)現(xiàn)的病害記錄在內(nèi)表 面展開圖上，并且可以利用記錄儀上的圖像采集工具獲 得病害圖像，記錄儀采用專用符號(hào)記錄病害數(shù)據(jù)，這樣 便于后期的數(shù)據(jù)處理和參考。 病害記錄儀的優(yōu)點(diǎn)是方 便巡檢人員記錄檢查到的病害數(shù)據(jù)，也可以采集病害的 圖像數(shù)據(jù)，不用再攜帶照相設(shè)備，但是病害記錄儀僅僅 可以幫助巡檢人員記錄數(shù)據(jù)，病害還是要靠巡檢人員目 視檢查，對(duì)巡檢人員的要求很高，并且不同的巡檢人員， 最終得到的巡檢記錄也并不相同。
5） 除單項(xiàng)病害檢測(cè)設(shè)備外，目前隧道綜合檢測(cè)設(shè)備也逐漸發(fā)展完善，綜合監(jiān)測(cè)設(shè)備可以集多種病害檢 測(cè)功能于一身，可以達(dá)到高效率檢測(cè)的目的，從而節(jié)約 人力成本。 目前隧道檢測(cè)設(shè)備在公路隧道中已經(jīng)獲得 了巨大進(jìn)步，如 2013 年西班牙 Euroconsu1t開發(fā)出隧道 檢測(cè)設(shè)備 Tunne1ings［22］ ， 其速度可達(dá) 40 kmIh。 瑞士 Terra研制出裂縫檢測(cè)設(shè)備 tCrack，可以用于城軌隧道 的裂縫檢測(cè)，速度為 2.5 kmIh。 我國(guó)在攝影測(cè)量隧道 檢測(cè)方面，西南交通大學(xué)王睿等［23］ 研制的數(shù)字照相檢 測(cè)設(shè)備可以識(shí)別 0.2 mm裂 縫，檢測(cè)速度為 13 kmIh。 北京交通大學(xué)李鵬等［24］ 研制的數(shù)字照相檢測(cè)設(shè)備采 用 11 臺(tái) CCD相機(jī)，時(shí)速為 70 kmIh，該設(shè)備整體較大， 適用于公路隧道。 但是，在地鐵隧道中尚沒有像公路 隧道檢測(cè)車那樣高效的檢測(cè)設(shè)備，一般是依靠人力推 動(dòng)( 如隧道檢測(cè)車系統(tǒng)）， 瑞士 AMBERG公 司生產(chǎn)的 GRP5000 測(cè)量系統(tǒng)［25］ 目前在國(guó)內(nèi)北京、 上海均有應(yīng) 用，如圖 2( a） 所示，該儀器為可移動(dòng)二維激光掃描儀， 可形成基于反射率的隧道全斷面掃描圖像，其精度不 滿足裂縫識(shí)別，但可以識(shí)別滲漏水、掉塊等病害，并且 可以進(jìn)行限界檢測(cè)， 采集隧道內(nèi)表面點(diǎn)云， 最新型的 GRP5000 設(shè)備可以配合全站儀得到隧道真實(shí)內(nèi)表面點(diǎn) 云坐標(biāo)，實(shí)現(xiàn)隧道真實(shí)點(diǎn)云建摸，其結(jié)果與定站式三維 激光掃描儀得到的結(jié)果類似，利用這種設(shè)備數(shù)據(jù)激光 掃描儀，可以不用考慮搬站的問(wèn)題， 直接在軌道上推 進(jìn)，但由于檢測(cè)車在地鐵隧道中缺少動(dòng)力，只能用人力 推動(dòng)，目前檢測(cè)速度很慢，難以達(dá)到代替人工的目的。 此外，上海通芮斯克公司研發(fā)的 MTI 100 隧道檢測(cè)車 也是一種集合多種傳感設(shè)備的綜合檢測(cè)車，該設(shè)備為 利用數(shù)字照相技術(shù)，如圖 2 ( b） 所示，由 6 臺(tái) CCD相機(jī) 組成，時(shí)速為 3 ～5 kmIh，適用于城軌隧道，該設(shè)備為人 工推進(jìn)，可以采集隧道內(nèi)表面圖像信息，識(shí)別裂縫、滲 漏水、掉塊與剝落等病害，并且記錄病害位置。 但該設(shè) 備不能掃描隧道內(nèi)表面點(diǎn)云數(shù)據(jù)，因此對(duì)于隧道變形 類的病害不能檢測(cè)。 同濟(jì)大學(xué)袁勇［26］ 等研制了一種 基于數(shù)字照相技術(shù)的隧道檢測(cè)車，其原理與 MTI類似， 利用多個(gè)攝像機(jī)采集不同方向的隧道內(nèi)表面圖像，即 檢測(cè)車每推進(jìn)相同距離，攝機(jī)機(jī)組采集 1 次圖片信息， 這種檢測(cè)車可以檢查滲漏水、 裂縫、 掉塊或剝落等病 害，但是同樣不能采集點(diǎn)云數(shù)據(jù)。
通過(guò)介紹的幾種綜合檢測(cè)設(shè)備可以看出，綜合檢 測(cè)設(shè)備或是基于激光掃描，或是基于數(shù)字照相，基于激 光掃描的檢測(cè)車由于激光掃描儀本身的限制，往往不 能檢測(cè)裂縫，而基于數(shù)字照相的檢測(cè)車設(shè)備，由于不具備掃描儀，不能獲取點(diǎn)云數(shù)據(jù)， 因此無(wú)法檢測(cè)隧道變 形。 基于上述幾種隧道檢測(cè)新技術(shù)，筆者列出各種技 術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)如表 2 所示。
從設(shè)備購(gòu)買和維護(hù)成本來(lái)看，傳感器單價(jià)較其他 儀器較低，但是其具有不可移動(dòng)性，只可用于固定位置 監(jiān)測(cè)，并且要考慮電力供應(yīng)、信號(hào)傳輸?shù)瘸杀荆粩?shù)字照 相技術(shù)成本較低，只需要數(shù)字相機(jī)和穩(wěn)定光源即可，但 是后期處理需要專業(yè)的圖像處理軟件才能獲得檢測(cè)結(jié) 果；手持式病害記錄儀相對(duì)成本較低，是以人工檢查為 主的輔助性工具；綜合檢測(cè)車國(guó)外價(jià)格昂貴，國(guó)內(nèi)處于 研究試驗(yàn)居多，目前還沒有完全商業(yè)化生產(chǎn)。
從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理時(shí)間成本來(lái)看，新型檢測(cè)技術(shù)所 需的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間非常大，例如傳感器的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)會(huì)帶 來(lái)大量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，數(shù)字照相獲取的照片均為高清圖像， 而激光掃描儀獲得的點(diǎn)云數(shù)據(jù)也是海量數(shù)據(jù)（ 每秒 50 萬(wàn)以上的采集點(diǎn)），所以新型隧道檢測(cè)技術(shù)所需的存儲(chǔ) 空間和數(shù)據(jù)處理時(shí)間都是遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)人工檢測(cè)的。
當(dāng)然，大量的數(shù)據(jù)可以帶來(lái)高質(zhì)量的分析結(jié)果，例 如傳感器數(shù)據(jù)可以超越人工測(cè)量的時(shí)間限制，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí) 監(jiān)控；數(shù)字照相技術(shù)獲得的圖像識(shí)別結(jié)果可以提供人工 檢測(cè)不能提供的數(shù)據(jù)類型（ 如滲漏水面積等）；激光掃描 儀可以提供整個(gè)隧道的點(diǎn)云數(shù)據(jù)用于分析變形。 這不 僅帶來(lái)了檢測(cè)結(jié)果的精確化，更帶來(lái)了檢測(cè)內(nèi)容的多樣 化。 同時(shí)，新型檢測(cè)技術(shù)逐漸減弱人工主觀經(jīng)驗(yàn)在檢測(cè) 記錄過(guò)程中的作用，增加了檢測(cè)的客觀性。
3 結(jié)語(yǔ)
近年來(lái)隧道結(jié)構(gòu)病害檢測(cè)技術(shù)發(fā)展可以看出 3 個(gè) 趨勢(shì)： 1） 檢測(cè)自動(dòng)化，雖然目前病害檢測(cè)仍以人工巡 檢、全站儀和水準(zhǔn)儀人工測(cè)量為主，但是各類傳感器和 自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備越來(lái)越多地應(yīng)用于病害檢測(cè)中，病害檢 測(cè)方式由傳統(tǒng)的人工檢測(cè)趨向于半自動(dòng)檢測(cè)和全自動(dòng) 檢測(cè)； 2） 檢測(cè)實(shí)時(shí)化，由于傳感器設(shè)備的發(fā)展和普及， 特別是全自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備（ 如預(yù)埋應(yīng)力應(yīng)變傳感器、傾角 傳感器等）， 檢測(cè)頻率由 定 時(shí) 檢 測(cè) 趨 向 于 實(shí) 時(shí) 監(jiān) 測(cè)； 3） 檢測(cè)集成化，檢測(cè)工具由單一病害檢測(cè)儀器趨向于 綜合病害檢測(cè)系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)一種設(shè)備一次檢測(cè)多種病 害，（ 如搭配數(shù)字相機(jī)的隧道綜合檢測(cè)設(shè)備或基于三維 激光掃描的隧道新型檢測(cè)設(shè)備）。
自動(dòng)化、實(shí)時(shí)化和集成化將是未來(lái)隧道檢測(cè)技術(shù) 發(fā)展的重要方向。 傳統(tǒng)人工 ＋設(shè)備的檢測(cè)模式將逐步 轉(zhuǎn)化為設(shè)備自動(dòng)檢測(cè)，技術(shù)人員的主觀判別將逐漸被 自動(dòng)化檢測(cè)代替；而集成化的檢測(cè)設(shè)備也必將成為未 來(lái)隧道檢測(cè)設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)。
同時(shí)，應(yīng)認(rèn)識(shí)到目前這些新型隧道檢測(cè)技術(shù)的不足，一是目前的隧道檢測(cè)車、三維激光掃描儀或是數(shù)字照相技術(shù)，都是需要大量人力配合完成，人力成本并沒 有降低；二是采集的大量檢測(cè)數(shù)據(jù)需要專門人員分析 處理，而目前檢測(cè)數(shù)據(jù)的綜合分析處理并沒有形成很 好的體系。
筆者認(rèn)為，未來(lái)的隧道檢測(cè)技術(shù)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注 3 個(gè) 方向的發(fā)展：硬件設(shè)備的發(fā)展，如提升傳感器性能，以 及檢測(cè)速度和檢測(cè)精度的提升；相應(yīng)的軟件技術(shù)應(yīng)用， 如獲取圖像的模式識(shí)別技術(shù)、傳感器數(shù)據(jù)的無(wú)線傳輸 技術(shù)，海量傳感器數(shù)據(jù)和點(diǎn)云數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與處理技術(shù)； 檢測(cè)人員身份的轉(zhuǎn)變，在未來(lái)的隧道檢測(cè)中，檢測(cè)人員 的身份會(huì)逐步從數(shù)據(jù)獲取者向數(shù)據(jù)分析者轉(zhuǎn)換，為此 檢測(cè)單位應(yīng)逐漸加大人才培養(yǎng)，以適應(yīng)未來(lái)隧道病害 檢測(cè)的發(fā)展趨勢(shì)。
雖然目前各類新型隧道檢測(cè)技術(shù)還處在研究階段 或試驗(yàn)性使用階段，筆者相信，在不久的將來(lái)，應(yīng)用上 述新技術(shù)的隧道檢測(cè)體系會(huì)出現(xiàn)在我國(guó)城軌隧道日常 的維護(hù)當(dāng)中。
收稿日期 2016 09 19 修回日期 2016 12 02
第一作者 楊玲芝，女，高級(jí)工程師，工程技術(shù)研究開發(fā)中心研究員， 主要從事城市軌道交通土建工程技術(shù)研究及管理工作，yangI ngzh @gzmtr com
基金項(xiàng)目： 廣州地鐵科技項(xiàng)目資金資助（ HT140561)
