談氣溫、煙塵等對(duì)坑道測(cè)量的影響及解決措施

來(lái)彬

摘 要：坑道測(cè)量主要是指坑道施工單位為了保證施工人員按照設(shè)計(jì)方案的規(guī)范進(jìn)行施工而進(jìn)行的專門檢測(cè)的工作的統(tǒng)稱。由于勘探坑道工作對(duì)數(shù)據(jù)的要求非常精確，對(duì)細(xì)節(jié)的要求非常嚴(yán)格，因此，許多客觀因素和人為因素都極有可能對(duì)測(cè)量結(jié)果造成影響，其中，某些自然因素的影響不易察覺且存在于整個(gè)坑道施工工程，因此，對(duì)于研究尤其重要。

關(guān)鍵詞：氣溫 煙塵 坑道測(cè)量

中圖分類號(hào)：TD1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）08（a）-0043-01

勘探坑道工程的類型有很多種，比如平硐、斜井、豎井、天井等，坑道測(cè)量的過(guò)程比較繁瑣，從一開始掘進(jìn)開挖，坑道定線直接關(guān)系著掘進(jìn)方向的正確和坡度的大小是否合乎規(guī)范，之后的測(cè)量工作要根據(jù)坑道長(zhǎng)短不同采用適合的方案，但在實(shí)際的測(cè)量工作中，仍然會(huì)受到施工環(huán)境的限制，造成數(shù)據(jù)有誤，觀測(cè)質(zhì)量成果也會(huì)相應(yīng)受到影響。

1 坑道的測(cè)量方法及特點(diǎn)

1.1 井下導(dǎo)線測(cè)量

經(jīng)緯儀井下導(dǎo)線測(cè)量與經(jīng)緯儀地面導(dǎo)線測(cè)量的原理基本一致，但有些地方還存在明顯的不同，具有自己的特點(diǎn)，比如坑道測(cè)量一般采用上對(duì)中，控制點(diǎn)設(shè)在頂板，這樣導(dǎo)線點(diǎn)不易破壞易保存。這些特點(diǎn)在進(jìn)行坑道測(cè)量時(shí)都要仔細(xì)參考。

1.2 豎井平面聯(lián)系的測(cè)量

豎井平面聯(lián)系測(cè)量工作首先是根據(jù)地面上的某一個(gè)點(diǎn)投射在井下的影子，以此為坐標(biāo)規(guī)劃地下導(dǎo)線的起始點(diǎn)，另外，還要用激光鉛垂儀或垂球投點(diǎn)來(lái)給地下導(dǎo)線邊的其實(shí)方位角定位，這叫做定向，定向的方法有很多，使用較廣泛的一種方法是聯(lián)系三角法，即先用支架和轉(zhuǎn)盤在井口上方垂直懸掛兩根金屬線，并保持其間的間隔盡可能大，然后再井口附近選一處連接點(diǎn)，使得這一點(diǎn)能夠和兩根金屬線的上端構(gòu)成一個(gè)三角形，再根據(jù)公式測(cè)出相應(yīng)的角度數(shù)，同理，井下的測(cè)量點(diǎn)和各點(diǎn)之間的距離一樣要測(cè)出來(lái)。這種方法的出的結(jié)果一般比較準(zhǔn)確，但程式比較復(fù)雜，計(jì)算過(guò)程需要非常仔細(xì)，否則很容易出錯(cuò)。

1.3 井下高程聯(lián)系的測(cè)量

之前有介紹過(guò)高程測(cè)量和三角高程測(cè)量的方法，適用于傾斜角度大于8°的坡度，且在實(shí)際操作中，一般是把這兩種方法結(jié)合起來(lái)，在坑道內(nèi)選定一個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)由高程控制，接下來(lái)的導(dǎo)線點(diǎn)則用三角高程測(cè)量方法來(lái)測(cè)定。

對(duì)于沒有貫通或者不需貫通的坑道，應(yīng)采用往返測(cè)或單程雙測(cè)的方法來(lái)檢測(cè)，前者的計(jì)算方法是以高差平均值為依據(jù)推出水準(zhǔn)點(diǎn)的高程，后者則是點(diǎn)位標(biāo)志到照準(zhǔn)目標(biāo)位置的距離就是目標(biāo)高，根據(jù)儀器高、棱鏡高計(jì)算出三角高程。

1.4 坑道內(nèi)外測(cè)量

坑道外測(cè)量的原理是結(jié)合地形準(zhǔn)確對(duì)洞口進(jìn)行引測(cè)投點(diǎn)，數(shù)量一般為兩個(gè)。除了中線法，還有單導(dǎo)線、導(dǎo)線網(wǎng)等多種形式的導(dǎo)線法，如單導(dǎo)線法是測(cè)量導(dǎo)線的轉(zhuǎn)角和邊長(zhǎng)，測(cè)量不少于兩測(cè)回，確保其結(jié)果數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。對(duì)于一些線路形狀復(fù)雜或輔助坑道比較多的長(zhǎng)隧道，則需要測(cè)量所有的邊和角。

坑道內(nèi)測(cè)量的前提是對(duì)測(cè)量環(huán)境的高要求，不能夠有煙塵和水霧，由于受到光線、溫度等條件的限制，照準(zhǔn)必須運(yùn)用兩測(cè)回，然后再根據(jù)總的貫通精度要求和受客觀因素影響的綜合數(shù)值來(lái)確定洞內(nèi)測(cè)量的方法。

2 坑道測(cè)量的影響因素

2.1 氣溫對(duì)于觀測(cè)結(jié)果的影響

由于坑道觀測(cè)洞內(nèi)的溫度和外界有差異，將觀測(cè)儀器放進(jìn)坑道時(shí)，目鏡、物鏡和讀數(shù)窗上都會(huì)產(chǎn)生霧氣，或者，觀測(cè)人員呼出的有熱度的氣體也會(huì)在儀器表面產(chǎn)生霧氣，即便用紙巾將水霧擦干凈，新的水霧又會(huì)很快產(chǎn)生，要等到儀器適應(yīng)了坑內(nèi)的溫度需要相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間，這樣會(huì)造成觀測(cè)人員從心理上產(chǎn)生厭煩急躁的情緒，容易在測(cè)量工作中出現(xiàn)失誤。

除了觀測(cè)儀器，殘留在工作臺(tái)上的煙塵和水霧也會(huì)增加測(cè)量數(shù)據(jù)造出現(xiàn)失誤的概率。

2.2 煙塵對(duì)于觀測(cè)結(jié)果的影響

坑道中的煙塵一般都是浮塵、微粒，用肉眼不易察覺，只有在強(qiáng)烈的光線下才會(huì)被輕而易舉地發(fā)現(xiàn)。由于測(cè)量工作一般是在掘進(jìn)隊(duì)之后，所以洞內(nèi)不可避免地要有一些煙塵，這些煙塵容易給觀測(cè)人員的呼吸系統(tǒng)造成不適感，令其無(wú)法集中注意力，另外，煙塵還會(huì)附著在測(cè)量?jī)x器上，另觀測(cè)人員的視線模糊，測(cè)量數(shù)據(jù)有偏差。

3 解決方案

3.1 前期指導(dǎo)

正式的測(cè)量工作之前需要先掘進(jìn)坑道，在掘進(jìn)坑道之前，先要建立正確的地下平面和高程系統(tǒng)，這是為了保證坑道的定線準(zhǔn)確以施工放樣等工作科學(xué)檢測(cè)的重要條件。在該項(xiàng)工作中，可以采用經(jīng)緯儀導(dǎo)線和水準(zhǔn)測(cè)量的方法。如果坑道比較長(zhǎng)，可以同時(shí)掘進(jìn)多個(gè)工作路線，采用貫通的方法將已有的坑道和坑道之間打通，這樣相對(duì)比較節(jié)省成本，還可以加快進(jìn)度。

3.2 環(huán)境改善

氣溫和煙塵對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響是巨大的，但僅僅從一些表面的、物理的方法對(duì)其進(jìn)行改善是無(wú)法從根源上解決問題的，最主要還是應(yīng)當(dāng)解決坑道測(cè)量洞內(nèi)外的溫度差異問題。解決溫差這個(gè)問題，可以在進(jìn)入坑道內(nèi)之前先對(duì)洞內(nèi)進(jìn)行通風(fēng)換氣，將廢棄和煙塵排出去，換以新鮮空氣，這樣洞內(nèi)外的溫度就會(huì)相對(duì)平衡，觀測(cè)人員的工作環(huán)境得到改善，工作狀態(tài)也會(huì)有所提升。

3.3 及時(shí)溝通

坑道測(cè)量工作并不是一件簡(jiǎn)單的獨(dú)立的工作，它需要充分的前期準(zhǔn)備和精準(zhǔn)的流程安排，不能馬虎一絲一毫，因此，掘進(jìn)人員的工作進(jìn)度和測(cè)量工作的正常開張有著緊密的聯(lián)系，必須得到掘進(jìn)人員的有效配合，所需器材都準(zhǔn)備充分，所有的工作才能保持進(jìn)度一致相互協(xié)調(diào)。

3.4 技術(shù)布置

測(cè)量之前需要先在距離坑口較近的地方設(shè)置近井點(diǎn)，可以采用插點(diǎn)形式，若是距離較遠(yuǎn)，可以運(yùn)用導(dǎo)線等方法來(lái)布置，對(duì)此項(xiàng)工作的要求是，一是精度要達(dá)到二級(jí)圖根點(diǎn)或以上，并且設(shè)置位置土質(zhì)要硬，足夠設(shè)立一些永久性的埋石點(diǎn)，而一些大型坑道在貫通的時(shí)候一定要將誤差控制在允許的范圍內(nèi)。

坑口測(cè)量一般分為初測(cè)和定測(cè)兩個(gè)流程，前者在操作中要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)布置測(cè)量的位置點(diǎn)和復(fù)測(cè)校正樁點(diǎn)，以此決定掘井的方向并在過(guò)程中對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，如發(fā)現(xiàn)有誤差，及時(shí)校正或更改布置點(diǎn)。初測(cè)結(jié)束之后便是定測(cè)，此項(xiàng)工作針對(duì)的是井口的中心位置的檢測(cè)，根據(jù)井下的具體狀況和走向來(lái)決定坑道的挖掘方向，定測(cè)完畢后要設(shè)立永久性標(biāo)示。

標(biāo)定坑道中心線和腰線。標(biāo)定中心線要找到控制點(diǎn)，如地下導(dǎo)線，并按照坑道中線點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)來(lái)標(biāo)出中心線，或者將中線方向順著坑道的挖掘方向延伸。

為了明確指示坑道在垂直面的傾斜方向，通常在坑壁的一側(cè)或兩側(cè)上標(biāo)出設(shè)計(jì)的坡度線，每一個(gè)平面坑道應(yīng)當(dāng)選取相同的坡度點(diǎn)作為腰線，腰線之間的距離應(yīng)當(dāng)在2～30 m之間。在接下來(lái)的實(shí)際操作中，中線和腰線的放樣間距要縮短，有利于提高測(cè)量精準(zhǔn)度和整個(gè)工程的質(zhì)量。

4 結(jié)語(yǔ)

坑道測(cè)量是一項(xiàng)技術(shù)性的工作，需要高素質(zhì)的專業(yè)人才，同時(shí)，又需要具有一定的生活積累，過(guò)人的耐力和仔細(xì)，還有良好的心理素質(zhì)，能夠不受外界因素的干擾，把握好各種測(cè)量方法的特點(diǎn)和適用情形，將誤差控制在最小的范圍內(nèi)，提升檢測(cè)成果質(zhì)量及整個(gè)坑道工程的質(zhì)量。

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