盾构隧道施工数据库管理系统开发及应用研究

摘要

随着21世纪地铁隧道建设的发展，信息化施工技术在盾构隧道建设中发挥着越来越重要的作用。因此，开发相应的计算机管理系统显得尤为重要。本文课题一盾构隧道施工数据库管理系统依托天津津滨轻轨（九号线）中山门西段工程天津站站～七经路站区间隧道工程编制而成，并正应用于该工程现场施工中。 在盾构隧道施工中，如何全面掌握施工资料并且对施工数据进行分析是施工人员极为重视的问题。本文课题首先建立工程信息数据库，开发合适的数据查询模块，方便查询工程信息；其次通过经验解析法实现对地面沉降预测；最后采用模糊控制原理达到对施工变形的控制。 本系统采用Delphi7编译环境，利用其强大的数据库开发能力编写而成，数据库类型选用Paradox数据库。主要研究内容如下： 1．重整了盾构隧道施工数据库管理系统基本结构，将系统内容分为四个部分：数据库、风险管理、沉降预测和变形控制，并设计一种新的用户使用方式，使软件的操作更加便利。 2．扩充了地质信息查询模块。在该模块界面可以查询到地形地貌、地质特征、土性参数、隧道位置等，平面地形图可以放大、平移，并且在其上可以显示出钻孔位置和盾构位置。 3．开发了地表沉降预测模块。在该模块中，基于实测地表沉降数据，使用最小二乘法求解地层损失，将Peck法沉降理论推广，提出一种新方法来预测盾构附近测点未来的地表沉降，工程实例表明该方法行之有效。 4．扩充了变形控制模块。给出施工参数（土舱压力和注浆量）理论计算范围，便于比较模糊控制理论的结果。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1盾构法概述

1.2课题的提出

1.3盾构隧道施工信息化国内外研究现状

1.4盾构隧道施工数据库管理系统开发意义

1.5本文的研究内容

第2章系统开发

2.1 Delphi语言

2.1.1 Delphi语言优点

2.1.2 Delplli7数据库工具

2.1.3 Delphi7常用组件介绍

2.2数据库构成

2.2.1数据库内容

2.2.2数据文件类型

2.3系统基本结构

2.4系统界面设计

2.5系统操作方式

2.5.1工程管理

2.5.2工程向导

2.6本章小结

第3章地质信息查询模块

3.1隧道平面图上的钻孔定位

3.1.1标记坐标转换成Cad坐标

3.1.2 Cad坐标转换成Bmp图片像素坐标

3.2隧道平面图上的隧道线路定位

3.2.1隧道左右线的定位

3.2.2已经开挖隧道的平面显示

3.3隧道纵断面的信息处理

3.3.1完备土层模型

3.3.2里程和隧道实际长度的转化

3.4隧道横剖面的信息处理

3.5平面地形图的局部放大信息处理

3.6任意位置处的最终竖向沉降曲线

3.7本章小结

第4章地表沉降预测模块

4.1修正Peck法理论

4.1.1 Peck法理论

4.1.2标准正态分布函数的近似计算方法

4.1.3利用监测值求解地层损失量

4.1.4基本假定

4.1.5纵向沉降公式预测沉降方法

4.1.6横向沉降公式预测沉降方法

4.1.7对地层影响因子的分析

4.1.8对预测理论的分析

4.2修正Peck法理论的程序实现

4.3本章小结

第5章变形控制模块

5.1盾构隧道施工模糊控制理论

5.2盾构隧道施工土舱压力和注浆量计算理论

5.2.1盾构施工土舱压力计算理论

5.2.2盾构施工注浆量计算理论

5.3变形控制理论的程序实现

5.4本章小结

第6章系统工程应用

6.1工程背景

6.1.1工程地质概况

6.1.2水文地质概况

6.1.3工程周边环境

6.1.4设备情况简介

6.2数据库应用

6.3修正Peck法预测地表沉降的应用效果

第7章结论和展望

7.1结论

7.2进一步工作的方向

7.2.1存在的问题

7.2.2建议

致谢

参考文献

附录程序部分源代码

个人简历在读期间发表的学术论文与研究成果