输水隧洞tbm施工进度的分析和实时控制的研究

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1、1Ill![rl[Pll[If[Ir[Irf!rrl[PIrllYJIIIIrl[1l[IJY1530712输水隧洞TBM施工进度分析与实时控制研究AnalysisandReal—timeControlonTBMConstructionScheduleofWaterConveyanceTunnel专业水工结构工程研究生周云晴指导教师刘东海副教授天津大学建筑工程学院二oo八年五月中文摘要中又摘要长距离输水隧洞的TBM施工技术复杂，工序繁多，且受到众多不确定性因素(尤其是地质条件)的影响，采用隧道掘进机(TBM)开挖需要针对隧洞的具体

2、情况采取不同的施工措施，给施工进度安排和管理带来一定的难度。本文采用系统工程方法和计算机仿真技术，开展了输水隧洞TBM施工进度分析与进度实时控制研究。本文主要工作和成果如下：(1)利用TBM施工条件下岩性分类的鳓材模型，估计了不同岩性条件下TBM贯入速度(PR)，改进了TBM掘进系统施工循环网络仿真模型，进而分析了施工过程中刀盘推力对工程工期的影响，为合理选取适应不同围岩类别下的刀盘推力提供了依据。同时，提出了TBM后配套系统的优化分析方法，定量分析后配套系统对于施工进度的影响，以合理确定渣车容积、渣车列数以及岔道个数；在此基础上

3、，综合考虑TBM后配套系统与刀盘掘进系统的相互制约关系，建立了耦合后配套运输系统的隧洞TBM施工全过程仿真模型，对工程施工进度进行分析，并结合新疆八十一大坂输水隧洞工程进行了应用研究。(2)在分析围岩岩性分布随机特性的基础上，提出了基于Markov过程的地质岩性风险预测方法，确定了沿隧洞轴线上岩性的分布概率，克服了以往方法难以量化地质风险的弊端，为定量分析地质风险提供了新的途径。在此基础上，建立耦合地质风险的TBM施工随机循环网络仿真模型，并采用Monte．Carlo方法，对隧洞工程施工进度进行了风险分析。(3)利用进度实时仿真预

4、测方法与进度实时调整方法，分析了隧洞TBM施工进度控制的流程，开发了隧洞TBM施工进度分析与实时控制系统，并结合新疆八十一大坂输水隧洞工程，对后期施工进度进行了预测分析与调整，为工程进度控制提供了一个有效的分析手段。关键词：输水隧洞；TBM施工；进度分析；进度控制；施工仿真；后配套系统优化；TBM效率分析ABSTRACTTherearemanyobstaclesduringthetunnelboringmachine(TBM)constructionoflong—distancewaterconveyancetunnel，whic

5、hconsistofcomplexconstructiontechniques，variousworkingprocedures，andbeingaffectedbymanyuncertainfactors，especiallythegeologicuncertainty．Differentconstructionmeasuresaretakenaccordingtodifferenttunnelconditionsreasonably,whichbringdifficultiesinconstructionmanagement．

6、Withsystemengineeringmethodsandcomputersimulationtechnology,thepaperdevelopsmethodsofTBMconstructionscheduleanalysisandreal—timecontrolforconstructionschedulewhichisappliedtoXinjiangBashiyiDabantunnelconstruction．Themaincontentsandachievementsareasfollows：1．Basedonthe

7、鳓材model，thepaperestimatesthepenetrationrateofTBMatdifferentgeologicalconditionsandadvancesthecyclicnetworksimulation(CYCLONE)modelsofTBMconstruction．Andthenhasedontheanalysisoftherelationshipbetweenthecutterheadthnast(F)andprojectcompletionbysimulationmodels，themostre

8、asonableFisselected．Meanwhile，themethodofoptimizingTBMbackupsystemisproposedandTBMbackupsystem’Sinfluenceonscheduleisanalyze