方成成 祖立慶

摘?要： 現(xiàn)如今，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)在迅猛發(fā)展，社會(huì)在不斷進(jìn)步，對(duì)地下工程測(cè)量以及貫通工程測(cè)量進(jìn)行了詳細(xì)概述，通過(guò)對(duì)貫通工程的精度影響誤差分析，對(duì)貫通相遇點(diǎn)（此點(diǎn)稱之為K）在水平重要方向x'上的誤差預(yù)計(jì)，從地下導(dǎo)線測(cè)量對(duì)橫向貫通誤差的影響、地面導(dǎo)線測(cè)量對(duì)橫向貫通誤差的影響、定向測(cè)量引起K點(diǎn)在方向上的貫通誤差預(yù)計(jì)以及各項(xiàng)誤差引起的K點(diǎn)在x'方向上的總誤差，結(jié)合某礦9-1采區(qū)軌道大巷項(xiàng)目，通過(guò)各道測(cè)量步驟對(duì)橫向貫通誤差的影響，并對(duì)引起的橫向貫通誤差進(jìn)行分析及精度估算，實(shí)現(xiàn)礦井在誤差允許范圍內(nèi)進(jìn)行貫通。

關(guān)鍵詞： 橫向貫通誤差;誤差分析;精度估算

【中圖分類號(hào)】TD172?【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A?【文章編號(hào)】1674-3733（2020）24-0061-01

引言：不管是對(duì)鐵路、公路工程還是水利工程而言，隧洞建設(shè)項(xiàng)目的費(fèi)用均十分巨大，其施工常常采用兩邊同時(shí)對(duì)向掘進(jìn)施工，或從中部通過(guò)豎井進(jìn)行地下對(duì)向開(kāi)挖施工，而為了保證各相向開(kāi)挖面能完好地準(zhǔn)確貫通，在施工時(shí)需要對(duì)其軸線進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)和高精度的測(cè)量工作已。目前，關(guān)于隧洞開(kāi)挖定線的研究很多，但是很少能給出合適的關(guān)于貫通精度的計(jì)算及優(yōu)化方法。本文試圖通過(guò)對(duì)地下工程水平方向貫通誤差優(yōu)化計(jì)算的研究，以期為提高隧洞貫通的測(cè)量精度，以及合理設(shè)計(jì)制定施工方案提供理論依據(jù)。

1?隧道貫通誤差的主要來(lái)源

貫通誤差在線路中線方向的投影長(zhǎng)度稱為縱向貫通誤差，在垂直于中線方向的投影長(zhǎng)度稱為橫向貫通誤差，在高程方向的投影長(zhǎng)度稱為高程貫通誤差。縱向誤差只影響隧道中線的長(zhǎng)度，與工程質(zhì)量關(guān)系不大，對(duì)隧道貫通沒(méi)有多大影響;高程誤差僅影響接軌點(diǎn)的平順（邊掘進(jìn)邊鋪軌的隧道尤為突出）或隧道的坡度，實(shí)踐表明，應(yīng)用一定的測(cè)量方法就容易達(dá)到所需的精度要求。實(shí)際工作中對(duì)隧道工程質(zhì)量影響最大的是橫向誤差，如果橫向誤差超過(guò)一定的范圍，就會(huì)造成工程質(zhì)量事故，使得不同開(kāi)挖作業(yè)的區(qū)間不能準(zhǔn)確貫通，致使襯砌部分拆除重建，給工程帶來(lái)不可估量的損失。隧道貫通后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行貫通測(cè)量，測(cè)定實(shí)際的橫向貫通誤差。礦山法隧道貫通測(cè)量的誤差來(lái)源主要有：①地面控制測(cè)量誤差m1;②豎井聯(lián)系測(cè)量誤差m2;③地下導(dǎo)線測(cè)量誤差m3。

2?貫通工程的精度影響誤差分析

2.1?貫通工程的種類及誤差預(yù)計(jì)

井巷貫通可以分為3種類型：立井貫通、一井內(nèi)巷道貫通以及兩井之間的巷道貫通。貫通測(cè)量誤差預(yù)計(jì)并不是直接對(duì)貫通實(shí)際的偏差大小進(jìn)行預(yù)計(jì)，而是對(duì)實(shí)際偏差可能出現(xiàn)的最大限度進(jìn)行預(yù)計(jì)，以便施工測(cè)量中優(yōu)化測(cè)量方案和選擇合適的測(cè)量方法。在滿足地下工程安全生產(chǎn)要求的情況下，不能因?yàn)榫冗^(guò)低影響安全生產(chǎn)造成直接損失，也不能只顧提高精度卻忽視測(cè)量工作量造成間接損失。貫通誤差預(yù)計(jì)一般可以分為一井內(nèi)巷道貫通測(cè)量誤差預(yù)計(jì)、兩井間巷道貫通測(cè)量誤差預(yù)計(jì)、立井貫通測(cè)量誤差預(yù)計(jì)以及井下導(dǎo)線加測(cè)堅(jiān)強(qiáng)陀螺定向邊后的巷道貫通測(cè)量誤差預(yù)計(jì)。由于兩井間巷道貫通誤差積累較大，本文主要進(jìn)行兩井間巷道貫通測(cè)量誤差預(yù)計(jì)。

2.2?CORS用在地鐵控制網(wǎng)的解算

將撐死高等級(jí)的控制點(diǎn)當(dāng)作地鐵平面的控制網(wǎng)，這是我們國(guó)家在早期地鐵的施工建設(shè)過(guò)程當(dāng)中所應(yīng)用最主要的做法，而且現(xiàn)在有很多城市也在使用這種方法。要是城市之中不具備足夠范圍以及密度的高等級(jí)控制點(diǎn)，那么久要耗費(fèi)很多精力在市區(qū)的范圍之內(nèi)對(duì)控制網(wǎng)加以布設(shè)，不過(guò)因?yàn)槌鞘薪ㄔO(shè)進(jìn)程的逐步加快，所布設(shè)出的高等級(jí)控制點(diǎn)經(jīng)常會(huì)受到破壞，遭受破壞的頻率相當(dāng)高。本文結(jié)合某地鐵線路建設(shè)工程實(shí)例進(jìn)行探討，該線路的GPS控制網(wǎng)一共新埋設(shè)了二十九個(gè)，包括地面點(diǎn)十四個(gè)，摟定點(diǎn)十五個(gè)，對(duì)三個(gè)城市的高等級(jí)控制點(diǎn)加以聯(lián)測(cè)。GPS觀測(cè)利用靜態(tài)作業(yè)的形式，利用六臺(tái)Trim-ble5700型的雙頻接收機(jī)實(shí)現(xiàn)觀測(cè)，同時(shí)選取網(wǎng)中的A1、A11、A15、A25、B1以及三個(gè)CORS起算點(diǎn)Ⅰ站，Ⅱ站以及Ⅲ站構(gòu)成框架網(wǎng)實(shí)施長(zhǎng)時(shí)間的觀測(cè)。然后把所獲得的數(shù)據(jù)信息加以基線質(zhì)量的檢核、二維約束平差以及三維約束平差，將對(duì)結(jié)果加以檢驗(yàn)之后發(fā)現(xiàn)能夠滿足規(guī)范當(dāng)中的要求。

2.3?地下導(dǎo)線測(cè)量的改進(jìn)

隧道內(nèi)控制導(dǎo)線是隨著隧道開(kāi)挖而向前延伸的，一般布設(shè)成支導(dǎo)線。在隧道，受到條件的限制導(dǎo)致導(dǎo)線的圖形強(qiáng)度較弱，其點(diǎn)位精度也會(huì)隨著隧道掘進(jìn)距離的延長(zhǎng)而變差。尤其是在城市地鐵建設(shè)中，外界環(huán)境對(duì)聯(lián)系測(cè)量的影響越來(lái)越大，極大地限制了在洞內(nèi)引測(cè)方位角的條件，很難保證洞內(nèi)定向的精度。利用陀螺經(jīng)緯儀定向時(shí)，定向精度達(dá)到了要求，驗(yàn)證了原一井定向測(cè)量資料的可靠性。與傳統(tǒng)的幾何定向相比，陀螺經(jīng)緯儀定向具有操作簡(jiǎn)單，占用井筒和平巷的時(shí)間少，精度高等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，在導(dǎo)線傳遞過(guò)程中，加測(cè)一條陀螺經(jīng)緯儀定向邊，即可發(fā)現(xiàn)原幾何定向測(cè)量水平的誤差，從而大大減少了測(cè)角誤差積累，提高了測(cè)量精度，為以后的貫通測(cè)量打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，提供了可靠的技術(shù)依據(jù)，可以有效檢核地下導(dǎo)線的測(cè)量精度。

2.4?施測(cè)方案

根據(jù)礦方提供的GPS點(diǎn)，預(yù)埋近井點(diǎn)，并保證通視良好。利用礦方提供的GPS控制點(diǎn)和近井點(diǎn)，采用南方NTS-325R3型全站儀，從地面往井下進(jìn)行聯(lián)測(cè)。地面測(cè)量時(shí)，測(cè)角中誤差5″，在距離觀測(cè)前棱鏡常數(shù)校正完畢，加入氣壓改正、溫度改正，用對(duì)邊觀測(cè)，取其平均值作為最終值。然后再進(jìn)行簡(jiǎn)易平差。在平差的基礎(chǔ)上，采用此結(jié)果。進(jìn)行測(cè)設(shè)至井筒、至工作面。在量取儀器高和覘標(biāo)高時(shí)兩次測(cè)量互差不能超過(guò)4mm，兩次計(jì)數(shù)，取所量平均值作為最終值。井下測(cè)量時(shí)，測(cè)角中誤差7″，同時(shí)應(yīng)加入各項(xiàng)改正數(shù)來(lái)確保距離觀測(cè)時(shí)的準(zhǔn)確性。在儀器對(duì)中時(shí)，用擋風(fēng)板進(jìn)行擋風(fēng)，提高儀器的架設(shè)精度，用測(cè)回法進(jìn)行觀測(cè)。

結(jié)語(yǔ)：本文通過(guò)在工程中的應(yīng)用實(shí)例可得如下結(jié)論：（1）將CORS用于地鐵控制網(wǎng)解算可以節(jié)約建設(shè)成本，并可以有效保證地鐵線路建設(shè)過(guò)程中首級(jí)控制網(wǎng)的穩(wěn)定性及可靠性，避免交叉線路控制點(diǎn)成果不一致帶來(lái)的施工矛盾。（2）雙聯(lián)系三角形進(jìn)行豎井聯(lián)系測(cè)量的方法，較單聯(lián)系三角形聯(lián)系測(cè)量方法不僅提高了精度，而且增加了重要的檢核條件，雙聯(lián)系三角形較一次聯(lián)系三角形進(jìn)行豎井聯(lián)系測(cè)量，不僅在精度上有一定的提高，而且能起到重要的檢核作用。（3）在隧道底下適當(dāng)位置加測(cè)陀螺方位角可以作為地下導(dǎo)線邊的有效檢核。綜上，隧道開(kāi)挖過(guò)程中，從地面控制網(wǎng)、聯(lián)系測(cè)量、地下定向邊等環(huán)節(jié)通過(guò)采取有效的方法和措施可以提高測(cè)量精度、增加檢核條件，從而為隧道的貫通提供有力的測(cè)量保障。

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