結合雷射掃描影像與BIM技術進行隧道安全與管理

張嘉峰 ； 廖惠菁 ； 彭念豪 ； 莊子毅

《土木水利》 45卷3期 (2018/06) Pp. 51-56

https://doi.org/10.6653/MoCICHE.201806_45(3).0008

摘要

隧道襯砌變形監測為評估隧道穩定及安全性的重要程序之一。然而，除了設置感測器進行長期監測之外，隧道定期巡檢多採取人工目視，繪製襯砌損傷區域、損傷屬性並拍攝照片進行後續比對處理。對於規模較大的隧道，維護工作的執行與數據儲存往往需耗費大量時間、人力與成本。有鑑於此，本文說明以主動式感測的光達（Light Detection and Ranging，LiDAR）掃描技術進行非接觸式的三維數據蒐集，在不受光源侷限下快速獲得隧道襯砌的幾何資訊，並透過適當處理獲致雷射掃描影像，進行直覺化展示與空間資料處理，提升自動化作業之程度。此外，基於永續經營的目的，對於隧道施工階段的設計、工法、地質與岩體評分等資料，以及營運階段的歷年檢測報告、維修補強紀錄等龐大資訊皆應完整地記錄。因此，運用建築資訊模型（Building Information Modelling，BIM）技術於隧道工程設計、建設、營運之全生命週期的管理儼然成為必要趨勢。因此，本文著重在建構可整合於BIM模型中的隧道襯砌掃描影像資料庫管理系統，基於光達掃描 資料，提供隧道襯砌掃描的目視檢查及非破壞檢測量化成果，並可與多時期既有襯砌損傷資料進行比對，掌握襯砌損傷的分布現況與劣化情形，促進隧道結構安全檢測之成效。