1.学生能正确识读隧道衬砌结构图；
2.熟悉《高速铁路隧道施工质量验收标准》对开挖段断面检查的规定；
3.掌握激光断面仪的使用方法及数据处理方法。
1.能使用激光断面仪进行测量；
2.并对测量数据进行处理和分析。
1.SD-5激光断面仪结构组成
SD-5激光断面仪，主要由检测主机、三脚架、数据传送、图形后处理软件、控制系统测量软件、读卡器、充电器、仪器箱等组成，如图3-40所示。
图3-40 SD-5激光断面仪
2.SD-5激光断面仪基本原理
SD-5激光断面仪是利用红外线测距的方法，旋转一周后便可测量出整个隧道的断面。断面仪采用极坐标法，以某物理方向（如水平方向）为起算方向，按一定间距（角度或距离）依次一一测定仪器旋转中心与实际开挖轮廓线的交点之间的矢径（距离）及该矢径与水平方向的夹角，将这些矢径端点依次相连即可获得实际的开挖轮廓线。
1.激光断面仪流程
（1）首先检测仪器是否可以安全使用。
（2）找中心点将仪器对中整平。
（3）用断面仪进行测量，断面仪可以放置于隧道中任何适合于测量的位置（任意位置），扫描断面的过程（测量记录）是全自动的。
（4）将断面仪的控制器中的数据传输到普通的PC机中，运行断面仪配套的后处理软件。
（5）最后进行数据处理。
2.操作步骤
（1）检测仪器是否可以安全使用，打开仪器，调至手动按钮处，打开红外线，图3-41为仪器脚手架调平阶段，调节脚手架高度，使气泡大致线圈内；
（2）微调阶段，用手动微调按钮，使气泡居中，如图3-42所示；
（3）寻找隧道中线点，打开红外线，使仪器垂直点落在隧道中线上，使仪器向上旋转300，松动制动按钮，用手旋转断面仪，使红外线的另一点落到隧道中线上，水平旋转900，便可找到隧道断面，如图3-43所示；
（4）仪器的调试阶段，查看仪器的垂直点是否在中线上，是否有仪器存在零点漂移，如图3-44所示；
（5）仪器的测度阶段，用断面仪进行等角度测量，扫描断面的过程（测量记录）是全自动的，如图3-45所示；
（6）查看那些点是超欠挖，查看数据与现场是否相一致，初次超欠挖的原因，并作记录，如图3-46、3-47所示；
（7）图3-48、3-50为隧道断面围岩情况。
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图3-41脚手架调平
| 图3-42微调 |
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图3-43寻找隧道中线点 | 图3-44仪器调试 |
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图3-45仪器测度 | 图3-46观测测度数据 |
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图3-47观察测度数据 | 图3-48隧道周边情况 |
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图3-49隧道周边情况 | 图3-50隧道周边情况
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1.数据处理方法
本次实训采用北京光电研究所生产的SD-5激光断面仪进行隧道断面实测，采用三维软件进行数据处理，步骤如下，
（1）取出激光断面仪的内存卡，插入电脑；
（2）打开软件，如图3-51所示；
（3）在已知的路径中，用三维软件打开本次测量的数据，如图3-52所示；
（4）在诸多数据中选中本次测量的断面，其图形如图3-53所示；
（5）在软件右上角处，打开另存为，分别将数据储存为word和CAD,以便留存备查和数据分析所用。
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图3-51三维软件图形 | 图3-52选中本次测量数据 |
图3-53隧道测量断面
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2.数据处理
数据生成CAD图后将本次测量数据经过处理后填下表。
里程号： | |||||||
点号 | 实测断面曲线坐标值 | 偏差值 | |||||
X | Z | ||||||
1.在进行仪器操作时，有些用户习惯使用红色油漆在地上标出标志点，油漆未干或标志点上有泥水时，很容易测量不到，此时无法确立基准点，影响仪器的正常使用。在这种情况下，建议在零点标志位臵覆盖一张白纸，可以消除这一问题，此时仪器就可以正常工作了。
2.在使用“定点测量”方式工作时，对“起始角度”和“终止角度”两个参数的设臵应该设法避开隧道两侧有水的地方，以便获得较好的检测效果。（注意：激光照射在有水的地方会产生镜面反射现象，从而无法测量或者测量数据不准确，会影响仪器的正常工作）。