摘 要:貫通測量是一個責(zé)任和作用都非常重大的工作。對于如何提高貫通測量的精度，學(xué)術(shù)界和工程界有著不同的看法和手段。而在貫通測量之中引入GNSS技術(shù)是大家一致的觀點(diǎn)，本文就GNSS技術(shù)在隧道貫通測量中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，希望本文的研究可以為提高我國隧道貫通測量精度做出有益的借鑒。

關(guān)鍵詞:GNSS技術(shù) 隧道 貫通測量

中圖分類號:U452文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1674-098X(2012)08(a)-0075-01在隧道施工的過程之中，隧道的貫通測量是極為重要的一個環(huán)節(jié)，它涉及到地面和井下兩個方面的工作。貫通測量的結(jié)果既要為隧道工程建設(shè)服務(wù)，也要為隧道安全生產(chǎn)提供信息，并將這些信息傳遞給管理者，以使其做出決策。在貫通測量中任何細(xì)微的誤差都會導(dǎo)致井下事故的發(fā)生。因此，貫通測量是一個責(zé)任和作用都非常重大的工作[1]。對于如何提高貫通測量的精度，學(xué)術(shù)界和工程界有著不同的看法和手段。本文就GNSS技術(shù)在隧道貫通測量中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，希望本文的研究可以為提高我國隧道貫通測量精度做出貢獻(xiàn)。

1 隧道貫通測量概述

1.1 隧道貫通測量基本方法

所謂隧道的貫通測量是指采用同向、兩相或多相掘進(jìn)的工作面，對同一井巷進(jìn)行掘進(jìn)時，使其按照設(shè)計(jì)要求為了在預(yù)定地點(diǎn)正確接通而進(jìn)行的測量工作。貫通測量一般分為以下三類[2]:一井內(nèi)巷道貫通，兩井之間的巷道貫通和立井貫通。每一種貫通測量都有其特殊的要求，但是其必須完成以下幾種幾何要素的測量，分別是:貫通巷道中心線的坐標(biāo)方位角，貫通巷道腰線的傾角(坡度)，貫通距離等等。

1.2 隧道貫通測量的技術(shù)要求

(1)對于原始資料的研究要有極高的可靠性，測量數(shù)據(jù)應(yīng)該準(zhǔn)確無誤[3]。

(2)在進(jìn)行貫通測量時，應(yīng)該有獨(dú)立的核檢機(jī)制，要在測量結(jié)束后進(jìn)行復(fù)測復(fù)算，以降低測量誤差

(3)要對一些特殊的工況，采取相關(guān)措施提高測量精度。

(4)要及時對施測成果進(jìn)行精度分析，對比原誤差預(yù)計(jì)的精度，總體來說，測量精度不能低于原精度要求。

2 GNSS技術(shù)在隧道貫通測量之中的應(yīng)用

2.1 應(yīng)用方法

若想在隧道貫通測量之中應(yīng)用GNSS技術(shù)，必須首先在隧道地表建立GNSS控制網(wǎng)或光電導(dǎo)線網(wǎng)，并在被測隧道附近布設(shè)GNSS平面控制點(diǎn)。完成以上工作之后開始測量，測量的起始數(shù)據(jù)為GNSS點(diǎn)的坐標(biāo)和方位，在測量過程之中，布設(shè)光電測距支導(dǎo)線，對近井點(diǎn)進(jìn)行測量。并對采用AT-G6水準(zhǔn)儀進(jìn)行二等水準(zhǔn)測量，對近井點(diǎn)的高程進(jìn)行求得，用此數(shù)據(jù)作為起算數(shù)據(jù)。通過以上的測量方式，可以應(yīng)用GNSS技術(shù)，提高隧道貫通測量的精度[4]。

2.2 應(yīng)用過程之中存在的問題分析

在隧道貫通測量之中應(yīng)用GNSS技術(shù)，存在以下一些問題:

(1)GNSS控制網(wǎng)的相對測量精度比較高，但是在我國一般隧道建設(shè)中大多沿用1954年北京坐標(biāo)系統(tǒng)，按1954年北京坐標(biāo)系統(tǒng)統(tǒng)對大地點(diǎn)成果進(jìn)行平差，這樣得到相對精度就要比GNSS控制網(wǎng)低1-2個數(shù)量級，橢球定向、定位三維不明確，大地點(diǎn)在框架內(nèi)的建立時間過長，其易受到地殼運(yùn)動、固體潮的影響。這些影響會使其參數(shù)一定的位移。因此在1954年北京坐標(biāo)系統(tǒng)系下對GNSS網(wǎng)進(jìn)行平差分析，會使少量點(diǎn)的小型GNSS網(wǎng)的1954年北京坐標(biāo)系統(tǒng)下大地點(diǎn)間的不兼容性問題被掩蓋，需要對GNSS成果的可靠性進(jìn)行檢驗(yàn)來使不確定因素予以消除[5]。

(2)我國的隧道工程大多處于人煙稀少的山區(qū)，而在山區(qū)地區(qū)建設(shè)GNSS近井網(wǎng)一般都會在建網(wǎng)區(qū)域內(nèi)存在茂密的植被，這些植被給GNSS測量結(jié)果帶來不利影響，一般往往通過光電導(dǎo)線成果對測量結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)，以給類似情況的GNSS測量提供經(jīng)驗(yàn)。

(3)在光電導(dǎo)線測量過程中往往會存在許多不利的氣象條件，如溫度、霧大，氣壓濕度、隨地表起伏存在較大變化，需要采用GNSS的測量結(jié)果對其進(jìn)行檢驗(yàn)。

3 如果更好的應(yīng)用GNSS技術(shù)，提高隧道貫通測量精度措施

3.1 應(yīng)用GNSS技術(shù)提高隧道貫通測量精度，要做好相關(guān)基礎(chǔ)工作

為了更好的在隧道貫通測量之中應(yīng)用GNSS技術(shù)，首先應(yīng)該做好相關(guān)基礎(chǔ)工作，如圖紙錯誤的校檢工作。雖然在井巷設(shè)計(jì)圖紙的設(shè)計(jì)過程之中，有層層的校檢程序，但是難免存在這樣或那樣的錯誤。因此，在進(jìn)行隧道貫通測量時，應(yīng)該把好圖紙資料審核關(guān)，這也是提高測量精度的頭等大事。

3.2 應(yīng)用GNSS技術(shù)提高隧道貫通測量精度，還必須認(rèn)真對待誤差預(yù)計(jì)工作

在隧道貫通測量之中，應(yīng)用GNSS技術(shù)往往由于測量標(biāo)準(zhǔn)和精度的不同，而產(chǎn)生誤差。因此，對這些誤差必須在貫通工程施測之前必須進(jìn)行誤差預(yù)計(jì)，對應(yīng)用GNSS技術(shù)在進(jìn)行貫通測量可能達(dá)到的精度進(jìn)行必要的估算，以在測量結(jié)果完成之后，完成相關(guān)的誤差補(bǔ)償。在應(yīng)用GNSS技術(shù)時，由于其技術(shù)的先進(jìn)性和復(fù)雜性，應(yīng)該遵循“精度上允許，技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)上合理”的原則，選擇適合GNSS技術(shù)的合理的測量方案和測量方法。

3.3 應(yīng)用GNSS技術(shù)提高隧道貫通測量精度，要認(rèn)真做好立井定向工作

貫通工程測量的重要環(huán)節(jié)是立井聯(lián)系測量，這也是GNSS技術(shù)應(yīng)用存在誤差的重要環(huán)節(jié)，因此，立井聯(lián)系測量應(yīng)該對GNSS技術(shù)的地表誤差進(jìn)行補(bǔ)償，使隧道上下取得統(tǒng)一高程和坐標(biāo)。因此，在進(jìn)行相關(guān)測量工作之前，應(yīng)該對定向施測方案進(jìn)行選擇和制定，一般方式:由地面通過立井采用鋼絲向定向水平投點(diǎn)，用以傳遞坐標(biāo)和方向，并加測陀螺定向邊。而為了提高測量精度也可以采用激光垂直儀進(jìn)行投點(diǎn)。

3.4 應(yīng)用GNSS技術(shù)提高隧道貫通測量精度，要建立專用地面控制網(wǎng)

對地面專用GNSS控制網(wǎng)進(jìn)行建立是應(yīng)用GNSS技術(shù)提高隧道貫通測量精度的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，隨著隧道施工的不斷進(jìn)行，原有GNSS控制網(wǎng)的地面控制點(diǎn)往往會收到不同程度的影響，這就使地面控制點(diǎn)往往不可靠，所以，首先應(yīng)檢測原有的地面控制點(diǎn)，以驗(yàn)證其檢測精度是否符合隧道貫通測量的要求。若無法滿足要求應(yīng)該重新建立專用控制網(wǎng)，而對GNSS控制網(wǎng)進(jìn)行建立時，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用情況布設(shè)三角網(wǎng)或精密導(dǎo)線。

參考文獻(xiàn)

[1]煤礦測量規(guī)程[M]．煤炭工業(yè)出版社，1989．

[2]師培濤．淺談GNSS定位系統(tǒng)及其應(yīng)用[J]．大眾科技:2010，(4):67

[3]胡國輝，范勝林，袁信．GNSS定位定向系統(tǒng)的研究[J]．宇航學(xué)報:2010，(4):111-116．

[4]張國良，朱家鈺，顧和和．礦山測量學(xué)[M]．徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2011．

[5]鄭文華，魏峰遠(yuǎn)，吉長東，等．地下工程測量[M]．北京:煤炭工業(yè)出版社，2010.