大型地下洞室群施工进度实时控制研究

摘要

水利水电工程地下洞室群施工极为复杂，影响施工进度的不确定因素众多，即使制定一个合理的进度计划也难以很好地起到指导实际施工的作用。为此，本文旨在从解决施工进度控制中的关键问题出发，研究提出实用而有效的地下洞室群施工进度控制方法与实现手段。将网络计划技术、系统仿真技术、控制论思想以及现代项目管理理论与方法引入水电工程施工管理领域，开展了大型地下洞室群施工进度实时控制研究，主要工作与研究成果如下： 1.针对地下洞室群施工进度控制的特点，在综合了横道图、网络图、进度状态向量、进度前锋线等各种进度表达与比较方法的基础上加以改进，研究了基于PSD模型的施工进度表达与比较分析方法，可以将工程进度计划、进度状态、进度偏差简单而形象地表示出来，并依此进行施工进度的偏差比较分析。 2.提出了基于实时仿真的地下洞室群施工方案评价与进度预测方法，能够客观地反映地下洞室群实际施工工艺、资源配置等施工条件的动态变化。通过施工过程的实时仿真，不仅可以根据当前施工现状，在施工任意时刻分析预测施工工序持续时间与工程后期施工进度，而且可以对不同进度调整措施下施工方案的有效性进行评价，为选择合理的控制措施提供依据。 3.提出了地下洞室群施工进度的偏差影响分析方法和动态调整与控制方法，并依据进度控制基本原理，建立了地下洞室群施工实际可行的进度控制流程。通过研究施工进度的监测预警模型、进度动态调整规则与具体实现手段，详细分析了在偏差出现后，应该针对哪些工作以及采取怎样的措施进行调整，为如何进行施工进度的实时控制提供了实用性的指导。 4.深入研究了地下洞室群施工进度的不确定性问题，采用柔性网络仿真方法进行施工进度计划按期实现的概率与风险分析，并引入多个“关键指标”综合分析了关键线路的分布情况以及各个工序的关键程度。从而，使施工管理人员可以预先把握工期的变化范围和关键线路的可能变化趋势，为进度控制与决策提供更多的信息。 5.研制开发了地下洞室群施工进度实时控制系统(CSC)，深入研究了系统的总体设计、模块划分及功能实现，并成功应用于惠州抽水蓄能电站地下洞室群施工中。实际工程应用表明该系统可以有效地实现地下洞室群施工进度的实时控制，为施工管理人员提供了一个强有力的辅助分析工具。

目录

文摘

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声明

第一章绪论

1.1研究背景和问题的提出

1.2国内外研究现状

1.2.1工程施工进度控制问题研究现状

1.2.2工程网络计划技术研究现状

1.2.3地下洞室群施工系统仿真研究现状

1.3本文研究思路与主要内容

第二章施工进度的表达与比较分析方法

2.1进度表达与比较方法对比

2.1.1横道图法

2.1.2网络图法

2.1.3 S曲形线法

2.1.4香蕉曲线法

2.2基于PSD模型的进度表达与比较分析方法

2.2.1进度（Plan）表达

2.2.2进度状态(State)表示

2.2.3进度偏差(Deviation)表示与比较分析

2.2.4方法对比

2.3实例研究

2.3.1建立施工进度PSD模型图表

2.3.2进度偏差比较分析

2.4本章小结

第三章基于实时仿真的施工方案评价与进度预测

3.1地下洞室群施工进度仿真分析方法

3.1.1地下洞室群施工系统仿真原理

3.1.2地下洞室群施工系统仿真建模

3.1.3模型参数的分类与确定方法

3.2基于仿真的地下洞室群施工方案评价

3.2.1不同开挖方式对施工进度的影响分析

3.2.2施工机械设备配套多方案仿真分析

3.2.3不同循环参数对施工进度的影响分析

3.3基于实时仿真的地下洞室群施工进度预测

3.3.1趋势外推预测方法

3.3.2进度实时仿真预测方法

3.4实例研究

3.5本章小结

第四章地下洞室群施工进度动态调整与控制方法

4.1地下洞室群施工进度控制基本理论

4.1.1控制论思想

4.1.2地下洞室群施工进度控制原理

4.1.3工程施工进度控制频度分析

4.2地下洞室群施工进度控制流程

4.3施工进度监测预警模型研究

4.3.1基本假设

4.3.2进度监测预警模型

4.4施工进度的动态调整与控制

4.4.1进度偏差对后续工作及总工期的影响分析

4.4.2施工进度动态调整规则

4.4.3施工进度动态调整方法

4.5实例研究

4.6本章小结

第五章地下洞室群施工进度不确定性分析

5.1柔性网络计划及其仿真方法

5.2完工概率与风险分析

5.2.1仿真次数确定

5.2.2完工概率分析

5.2.3完工风险估算

5.3施工进度控制“关键线路”问题研究

5.3.1关键线路与子关键线路

5.3.2工序关键指数（CI）

5.3.3线路关键概率与工序关键度

5.3.4主关键线路与次关键线路

5.4实例分析

5.4.1确定仿真次数

5.4.2工程完工概率与风险分析

5.4.3关键控制点工期保证率分析

5.4.4关键线路及关键线路的转移

5.5本章小结

第六章地下洞室群施工进度实时控制系统的研制开发

6.1系统总体设计

6.1.1系统总体设计目标

6.1.2系统总体结构

6.2系统模块划分及功能

6.2.1数据库子系统

6.2.2网络计划分析子系统

6.2.3施工实时仿真子系统

6.2.4动态进度控制子系统

6.3系统实现流程

6.4本章小结

第七章工程应用研究

7.1工程简介

7.2施工计划进度建立

7.3实际施工信息的反馈处理与趋势预测

7.4施工进度偏差分析与动态调整

7.5本章小结

第八章结束语

参考文献

发表论文和参加科研情况

致谢