《隧道施工研究開題報告3000字》

PAGE5開題報告題目：地鐵盾構(gòu)隧道施工測量技術(shù)探討學(xué)生姓名：學(xué)號：年7月11日一、文獻綜述（一）國內(nèi)研究現(xiàn)狀盾構(gòu)機在地鐵隧道施工過程中，其推進方向的測量必須精度高并且有效、可靠。盾構(gòu)機從一個車站（始發(fā)井）精確安裝后，按設(shè)計的線路方向和縱坡掘進，再從另一個車站（接收井）中推出，其貫通誤差就是盾構(gòu)機掘進刀盤中心與預(yù)留洞中心的偏差值，按照《城市軌道交通工程施工測量規(guī)范》，應(yīng)小于±50mm，否則盾構(gòu)機就不能從接收井洞口推出。隨著盾構(gòu)在國內(nèi)外隧道工程大量使用，盾構(gòu)技術(shù)得到飛速發(fā)展，盾構(gòu)的自動化、系統(tǒng)化有了不同程度的提高。如何在城市復(fù)雜的環(huán)境下及時提供施工導(dǎo)向信息，保證盾構(gòu)隧道的精確貫通；針對新的施工工藝和要求，如何解決隧道貫通誤差和盾構(gòu)導(dǎo)向及姿態(tài)調(diào)整等問題，這一時期出現(xiàn)很多新的思路和方法。主要介紹下面幾種：（1）地面控制測量：主要采用高精度全球定位系統(tǒng)GPS和電子水準(zhǔn)儀進行首級平面、高程控制測量，地面控制點盡量靠近車站但又不易太靠近，以免受施工影響導(dǎo)致點位沉降或位移。如果地面控制點離車站較遠，或相鄰車站點數(shù)較少，可以考慮加密控制點，使新點與井口直接通視并與原導(dǎo)線點構(gòu)成簡單圖形，進行邊角觀測，水準(zhǔn)直接聯(lián)測，通過平差處理得出新點的坐標(biāo)和高程，測量精度可滿足施工要求。（2）豎井聯(lián)系測量：受城市施工環(huán)境的限制，通過聯(lián)系測量將地面的高程、坐標(biāo)、方位角準(zhǔn)確地傳遞到地下隧道去時，必須設(shè)法選擇有利傳遞條件。其中高程傳遞主要方法有：鋼尺配合水準(zhǔn)儀；全站儀加彎曲目鏡配專用的平面反射標(biāo)志等。坐標(biāo)和方位角的傳遞方法有：豎直導(dǎo)線法、聯(lián)系三角形法、投點儀法和全站儀直接傳遞法等。在現(xiàn)場施工中，應(yīng)靈活地采取各種有效措施，盡量提高聯(lián)系測量的精度。（3）地下導(dǎo)線測量：地下導(dǎo)線是指導(dǎo)盾構(gòu)掘進重要依據(jù)，導(dǎo)線點是隨盾構(gòu)掘進逐個延伸而建立起來，受到施工環(huán)境的制約，地下導(dǎo)線只能布設(shè)成支導(dǎo)線。支導(dǎo)線邊長較短且精度較低，在推進一段距離后，才能布置洞內(nèi)的主要控制導(dǎo)線。為了保證測量數(shù)據(jù)的可靠性，在隧道貫通后才把支導(dǎo)線進行兩站一區(qū)間聯(lián)測，使支導(dǎo)線變成附合導(dǎo)線，進行精密平差，提高導(dǎo)線精度。（4）盾構(gòu)導(dǎo)向及姿態(tài)控制：為確保盾構(gòu)在隧道掘進中能夠按設(shè)計精度、方向推進，通常采用自動控制激光導(dǎo)向、人工智能和模糊控制法等來控制盾構(gòu)姿態(tài)并采用導(dǎo)線測量來校正與調(diào)整盾構(gòu)姿態(tài)。在國內(nèi)，隨著盾構(gòu)施工工法增加，也有一大批專家、學(xué)者從事盾構(gòu)施工測量研究，有秦長利、潘國榮、胡眠、唐爭氣、王暖堂、彭國新等，其中胡眠采用模糊控制方法開發(fā)了上海地鐵二號線隧道軸線控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)僅是一個咨詢系統(tǒng)，并沒有參與對系統(tǒng)油壓的實時控制，上海機施公司也在這方面展開過研究開發(fā)。目前在國內(nèi)盾構(gòu)的研發(fā)有長足發(fā)展，2008年在河南新鄉(xiāng)中鐵隧道集團盾構(gòu)產(chǎn)業(yè)化基地自主生產(chǎn)了首臺直徑6.3m盾構(gòu)機，具有彎道施工、轉(zhuǎn)向糾偏、滾動糾偏等功能，而且自動化程度也很高，但對現(xiàn)在復(fù)雜多樣施工環(huán)境和需求還遠遠不夠，隨著盾構(gòu)法向大斷面、大深度、長距離發(fā)展，自動化技術(shù)的研發(fā)也要不斷提升。所以，隧道的貫通測量和及姿態(tài)調(diào)整等是盾構(gòu)隧道施工測量的主要內(nèi)容，如何對現(xiàn)有的測量方法進行優(yōu)化、完善，更好地滿足盾構(gòu)施工的需要以及如何能快速、實時地獲得監(jiān)測結(jié)果，對盾構(gòu)施工實施有效管理，實現(xiàn)盾構(gòu)隧道精確貫通和自動化控制是當(dāng)前的重要課題。（二）國外研究現(xiàn)狀盾構(gòu)法施工較早的在歐美、日韓等發(fā)達國家應(yīng)用，促使該國科研人員對盾構(gòu)法施工中產(chǎn)生問題進行深入研究，極大推動盾構(gòu)法技術(shù)的不斷完善和發(fā)展。隨著計算機技術(shù)、自動化技術(shù)發(fā)展，世界各地學(xué)者也對盾構(gòu)自動控制技術(shù)進行深入研究。1987年日本的酒井邦登等學(xué)者把卡爾曼濾波理論（KalmanFilterTheory）應(yīng)用于盾構(gòu)控制，成功建立了在統(tǒng)計基礎(chǔ)上的自回歸模型（Autoregressive（AR）Model）用來預(yù)測盾構(gòu)位移。1988年桑原洋等學(xué)者研究了模糊控制在盾構(gòu)掘進控制中的適用性問題，通過對以往工作經(jīng)驗的總結(jié)，提出了一系列的盾構(gòu)推進控制規(guī)則；1991年倉岡豐在福市高速鐵道1號線延長線施工中使用了模糊自動控制系統(tǒng)管理盾構(gòu)掘進，取得很好的管理效果；浦尺儀等學(xué)者在深長隧道施工中應(yīng)用了自動控制系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確控制盾構(gòu)位置、泥漿和挖土量，高效地完成了謀隧道的施工任務(wù)。二、選題的目的和意義在我國城市化化建設(shè)發(fā)展過程當(dāng)中，其中地鐵工程是城市經(jīng)濟發(fā)展的重要交通工程，在地鐵隧道施工當(dāng)中盾構(gòu)法施工是其中一個比較常見的使用方式，盾構(gòu)屬于一個可以支撐地層壓力，同時又可以在地層當(dāng)中進行推進的設(shè)備結(jié)構(gòu)，在現(xiàn)階段的地鐵工程開展過程當(dāng)中對該項技術(shù)的運用非常成熟。盾構(gòu)的前端設(shè)有相應(yīng)的支撐結(jié)構(gòu)和土體開挖結(jié)構(gòu)，在盾構(gòu)設(shè)備當(dāng)中具有千斤頂，在盾構(gòu)的尾部拼裝在環(huán)片廠預(yù)制好的襯砌環(huán)。在當(dāng)前階段我國城市地鐵的施工當(dāng)中，對盾構(gòu)法的應(yīng)用非常廣泛，并且已經(jīng)取得了良好的工作成果，和傳統(tǒng)的地鐵工程施工方式進行對比，通過明挖法、淺埋暗挖法等相比，盾構(gòu)法施工的主要優(yōu)勢在于整個施工流程相對比較安全，同時施工效率較快，不會影響到地面以上的交通通行，同時也不會受到施工的天氣條件以及各種巖土條件的影響。因此，盾構(gòu)施工是提高整個城市地鐵隧道施工的重要方式，而盾構(gòu)法在施工過程當(dāng)中的測量工作是保證整個工作流程開展的重要前提。三、研究方案（框架）在地鐵工程的測量工作當(dāng)中主要是針對地表面以下的建筑來開展測量工作，在地鐵的施工和運營工作當(dāng)中，地下勘察和設(shè)計工作涉及到了多個階段的測量工作，對保證整個盾構(gòu)隧道施工質(zhì)量有著重要的保障。盾構(gòu)隧道測量工作當(dāng)中，其中主要的工作任務(wù)就是實現(xiàn)整個工程施工誤差控制在合理的范圍之內(nèi)，以此來推動整個地鐵工程的順利開展。本文重點針對盾構(gòu)隧道施工測量技術(shù)的具體應(yīng)用進行了分析。研究主要分以下幾個部分：第一部分：論文的引言部分，引出研究的課題。第二部分：介紹盾構(gòu)知識，為后文研究鋪墊。第三部分：施工測量技術(shù)的介紹。第四部分：施工測量技術(shù)在地鐵盾構(gòu)隧道工程中的應(yīng)用。第五部分：論文的總結(jié)部分，總結(jié)全文?？赡苡龅降膯栴}：（1）現(xiàn)有資料和信息不足。（2）對地鐵盾構(gòu)隧道施工測量技術(shù)了解不夠深入。解決方法及措施：（1）在學(xué)校圖書館中有良好的資料庫，并通過網(wǎng)絡(luò)能夠根據(jù)研究需要便捷地搜索和下載與本課題相關(guān)的資料，為課題研究提供了充分詳盡的理論資源。（2）在學(xué)校學(xué)習(xí)了與課題相關(guān)的各項專業(yè)課程，已經(jīng)具備了完成課題研究所需要的相關(guān)專業(yè)知識。（3）在指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)下，運用專業(yè)知識及相關(guān)的科學(xué)研究方法，通過自身努力，嚴(yán)格按照論文寫作階段計劃執(zhí)行，不斷修改和完善文章的內(nèi)容，確保文章的寫作順利地開展和完成。四、進度計劃2020年6月27日前：確定題目，搜集相關(guān)材料，查閱有關(guān)書籍。2020年7月22日前：分析題目，確定論文提綱和研究方案，編寫開題報告，并按照指導(dǎo)教師的意見修改合格。2020年9月13日前：在對文獻認(rèn)真分析的基礎(chǔ)上，論題進行深入的研究和論述，提交中期報告。2020年10月10日前：對調(diào)查結(jié)果進行匯總、分