第一篇：隧道照明設(shè)計(jì)的軟件開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)的論文

摘要：目前國(guó)內(nèi)外沒(méi)有專門針對(duì)隧道照明設(shè)計(jì)的軟件。為實(shí)現(xiàn)隧道照明的自動(dòng)化設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)一款專業(yè)的隧道照明設(shè)計(jì)軟件。軟件基于Winform框架進(jìn)行開(kāi)發(fā)。繪圖是軟件的核心功能，其中二維圖形采用GDI+繪制，三維部分使用C#語(yǔ)言封裝下的OpenGL圖形軟件接口實(shí)現(xiàn)。以VisualStudio為開(kāi)發(fā)工具，利用SQLite實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)，軟件能使設(shè)計(jì)人員快速、準(zhǔn)確地制作設(shè)計(jì)方案，并進(jìn)行仿真模擬。經(jīng)過(guò)測(cè)試，軟件整體設(shè)計(jì)符合規(guī)范要求，能有效減少隧道照明設(shè)計(jì)人員的工作量。

關(guān)鍵詞：隧道照明；照明設(shè)計(jì)；GDI+；OpenGL

0引言

公路隧道是陸路交通體系中重要的組成部分，隧道照明設(shè)計(jì)作為光學(xué)、建筑學(xué)、信息學(xué)、交通安全等多個(gè)學(xué)科的交叉課題，是公路隧道設(shè)計(jì)過(guò)程中極其重要的環(huán)節(jié)。隧道照明設(shè)計(jì)過(guò)程中需考慮亮度、照度、均勻度、功率、可控性及安全性等設(shè)計(jì)參數(shù)[1]?，F(xiàn)階段我國(guó)對(duì)隧道照明的LED燈具設(shè)計(jì)與規(guī)劃，仍采用傳統(tǒng)散射光的配光設(shè)計(jì)，一般均為電氣設(shè)計(jì)工程師代為規(guī)劃，沒(méi)有專業(yè)照明設(shè)計(jì)人員[2]。專業(yè)隧道照明配光軟件是智能隧道技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展亟待滿足的重要需求。針對(duì)隧道照明應(yīng)用設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)一款專業(yè)軟件，可以方便照明企業(yè)與設(shè)計(jì)院快速、準(zhǔn)確地制作設(shè)計(jì)方案，以便設(shè)計(jì)方選擇燈具的配光、功率進(jìn)行燈光布置。本軟件是基于Microsoft。NETFramework開(kāi)發(fā)環(huán)境，使用C#編程語(yǔ)言，基于Winform框架開(kāi)發(fā)的一款標(biāo)準(zhǔn)的Windows桌面應(yīng)用軟件，其中二維圖形繪制與輸出采用GDI+圖形設(shè)備接口，三維部分使用C#語(yǔ)言封裝下的OpenGL圖形軟件接口。軟件功能包括生成隧道的截面圖、截面燈光圖、縱向燈光圖和三維仿真圖，并能進(jìn)行隧道的分段亮度計(jì)算，生成隧道布燈圖。該軟件極大簡(jiǎn)化了整個(gè)隧道燈光設(shè)計(jì)過(guò)程，且整體設(shè)計(jì)符合規(guī)范要求，能有效減輕隧道配光師和隧道燈光安裝人員的工作強(qiáng)度。

1系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1。1系統(tǒng)總體架構(gòu)（1）總體架構(gòu)。軟件采用C#語(yǔ)言編寫(xiě)，是基于微軟。netframework框架的Winform桌面應(yīng)用程序[3]。（2）數(shù)據(jù)庫(kù)架構(gòu)。采用輕量級(jí)的SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)，用于存儲(chǔ)用戶權(quán)限信息、燈具信息和文件瀏覽歷史信息等。（3）繪圖與圖像輸出。軟件主要功能是實(shí)現(xiàn)各種仿真和布燈圖的繪制與輸出。繪圖主要是采用C#語(yǔ)言內(nèi)置的GDI+進(jìn)行繪制[4]，采用C#語(yǔ)言內(nèi)置圖形對(duì)象的輸出方法進(jìn)行輸出。（4）三維圖像的生成。軟件的三維圖采用SharpGL控件進(jìn)行繪制。該控件在底層封裝了OpenGL框架，能進(jìn)行三維建模[5]。1。2系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)根據(jù)軟件界面劃分的各模塊的主要功能如下：（1）登錄界面。該界面提供登錄功能，用戶輸入用戶名和密碼后，登錄系統(tǒng)，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)用戶所屬類別，加載不同的功能頁(yè)面。同時(shí)還提供瀏覽模式，該模式無(wú)需密碼就能進(jìn)入系統(tǒng)，但是只提供打開(kāi)和瀏覽功能，不能進(jìn)行任何修改。（2）軟件主頁(yè)面。該界面提供打開(kāi)項(xiàng)目與新建項(xiàng)目的功能，點(diǎn)擊相應(yīng)按鈕即可進(jìn)入相應(yīng)功能，并且提供打開(kāi)項(xiàng)目歷史記錄的功能，可快速打開(kāi)最近打開(kāi)過(guò)的項(xiàng)目文件。（3）參數(shù)輸入界面。該界面的功能是讓用戶輸入隧道的基本參數(shù)、燈具的基本參數(shù)和燈具的布置參數(shù)還有項(xiàng)目相關(guān)信息等，為后續(xù)的仿真與設(shè)計(jì)提供基本的數(shù)據(jù)[6]。（4）隧道參數(shù)界面。該界面會(huì)展示前一界面輸入的各項(xiàng)參數(shù)，如需修改可在此界面進(jìn)行修改。后續(xù)也可在此界面展示其它界面中修改的隧道參數(shù)。（5）軟件功能主界面。在打開(kāi)項(xiàng)目或者新建項(xiàng)目輸入?yún)?shù)確認(rèn)后會(huì)進(jìn)入此界面界面左側(cè)有一列功能按鈕，點(diǎn)擊相應(yīng)功能按鈕即可進(jìn)入相應(yīng)功能，在界面右側(cè)顯示相應(yīng)功能的子界面。（6）隧道截面圖界面。該界面根據(jù)隧道基本參數(shù)自動(dòng)生成隧道的截面圖，并標(biāo)注各項(xiàng)基本參數(shù)，讓設(shè)計(jì)者對(duì)隧道有基本的直觀認(rèn)識(shí)。（7）隧道截面燈光圖界面。該界面根據(jù)燈具的布置參數(shù)自動(dòng)生成隧道的截面燈光仿真圖，用戶可根據(jù)此圖參照設(shè)計(jì)規(guī)范和實(shí)際需求對(duì)燈具布置參數(shù)進(jìn)行修改以滿足實(shí)際項(xiàng)目需求。（8）隧道縱向燈光圖界面。該界面根據(jù)燈具的布置參數(shù)自動(dòng)生成隧道的縱向燈光仿真圖，用戶可根據(jù)此圖參照設(shè)計(jì)規(guī)范和實(shí)際需求對(duì)燈具布置參數(shù)進(jìn)行修改以滿足實(shí)際項(xiàng)目需求。（9）分段亮度計(jì)算界面。該界面提供根據(jù)隧道照明設(shè)計(jì)規(guī)范自動(dòng)計(jì)算的各段亮度值，如果實(shí)際項(xiàng)目中需要對(duì)其進(jìn)行調(diào)整，可在該界面中完成。（10）布燈圖界面。該界面根據(jù)隧道和燈具的各項(xiàng)參數(shù)自動(dòng)生成隧道的布燈圖并以矢量圖格式輸出，與布燈相關(guān)的各項(xiàng)參數(shù)能在此界面進(jìn)行修改。（11）隧道三維圖界面。該界面支持查看隧道的三維模型。（12）燈具數(shù)目統(tǒng)計(jì)界面。該界面支持對(duì)隧道布燈圖中所使用的燈具規(guī)格和數(shù)目的統(tǒng)計(jì)。（13）權(quán)限管理界面。該界面支持對(duì)當(dāng)前用戶密碼的修改，新建用戶和重置用戶密碼等功能。該界面與用戶權(quán)限相關(guān)聯(lián)。只有管理員賬戶才能使用全部功能。

2系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

為方便設(shè)計(jì)人員使用，本軟件采用基于C#語(yǔ)言的Winform框架進(jìn)行開(kāi)發(fā)，是一款標(biāo)準(zhǔn)的Windows桌面應(yīng)用程序，由于軟件功能模塊較多，只選取最核心的功能介紹系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。2。1隧道、燈具和其它輔助類建立由于C#是面向?qū)ο箝_(kāi)發(fā)語(yǔ)言，所以在正式功能算法實(shí)施之前，先要進(jìn)行模型也就是類的建立。類就是對(duì)具有相同數(shù)據(jù)元素和功能對(duì)象的抽象，實(shí)際上就是一種數(shù)據(jù)類型。類的構(gòu)成包括字段和函數(shù)。當(dāng)用戶新建項(xiàng)目時(shí)，要求用戶輸入隧道和燈具及燈具布置的相關(guān)參數(shù)，隧道參數(shù)包括[7]：車道寬度、左側(cè)檢修道寬度、右側(cè)檢修道寬度、建筑界限高度、隧道頂高、檢修道高度、隧道長(zhǎng)度、設(shè)計(jì)時(shí)速、縱坡、車道數(shù)、洞外亮度、通行方式、設(shè)計(jì)小時(shí)交通量等。燈具參數(shù)包括各分段燈具的功率、光效以及燈具利用系數(shù)、養(yǎng)護(hù)系數(shù)等。燈具安裝參數(shù)有基本燈安裝間距、燈具安裝高度、燈具與隧道中線的距離、安裝傾角、投射角、縱向投射角、布燈方式、出入口安裝余量等。對(duì)于所需的參數(shù)，都封裝到隧道類和燈具類中，然后再對(duì)其中需要處理的數(shù)據(jù)進(jìn)行方法的封裝[8]。除了兩個(gè)核心類，軟件同時(shí)需要建立一些輔助仿真與繪圖的類，如三維圖繪制所需的向量計(jì)算類和攝像機(jī)類[9]。還有隧道相關(guān)計(jì)算需要的隧道工具類，管理項(xiàng)目和權(quán)限的項(xiàng)目類和用戶類等。2。2隧道截面圖與平面配光圖繪制各種二維圖形的繪制與輸出是本軟件的核心功能，采用圖形設(shè)備接口GDI+（GraphicsDeviceInterface）進(jìn)行二維圖形繪制。它是一組通過(guò)C++類實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用程序編程接口，主要負(fù)責(zé)在屏幕和打印設(shè)備輸出有關(guān)信息。具體編程流程是：先創(chuàng)建一個(gè)圖形對(duì)象（Graphics），然后通過(guò)面向?qū)ο蟮木幊谭绞秸{(diào)用它的各種方法，如Draw—Line（Penpen、Pointpt1、Pointpt2），DrawElilpse（Penp、floatx、floaty、floatwidth、floatheight），實(shí)現(xiàn)圖形繪制[10]。對(duì)于隧道建筑建模而言，隧道的走線及凈空斷面是模型的關(guān)鍵，走線指決定隧道長(zhǎng)度及方向隧道縱向的主軸中心線凈空斷面決定隧道的外形結(jié)構(gòu)。由于燈具屬于隧道內(nèi)建筑，還需要考慮隧道的建筑界限[11]。根據(jù)《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》關(guān)于隧道截面設(shè)計(jì)圖的規(guī)定，軟件通過(guò)GDI+接口進(jìn)行編程繪制隧道的截面圖。同時(shí)要根據(jù)輸入的燈具布置參數(shù)如投射角、安裝傾角燈進(jìn)行隧道配光的仿真，包括截面與縱向燈光的配光仿真，其主要意義是驗(yàn)證配光的均勻性，同時(shí)使設(shè)計(jì)能滿足一些其它配光上需要考慮的因素，如隧道配光要求燈光能照射到隧道側(cè)壁兩米高的范圍，這樣能通過(guò)側(cè)壁反射，提高路面大概10%亮度。2。3隧道分段亮度計(jì)算隧道照明是隧道各項(xiàng)設(shè)計(jì)中一個(gè)重要環(huán)節(jié)，通常一個(gè)隧道的最低亮度由其車流量和設(shè)計(jì)時(shí)速?zèng)Q定[12]。由于人眼對(duì)光學(xué)的適應(yīng)性是一個(gè)逐步的過(guò)程，所以從交通安全角度上，隧道被分為入口段、過(guò)渡段、中間段和出口段，從亮度角度而言先逐級(jí)遞減，后逐級(jí)增加?！豆匪淼勒彰髟O(shè)計(jì)細(xì)則》中對(duì)各個(gè)分段的亮度進(jìn)行了詳細(xì)的建議性規(guī)定，軟件可根據(jù)用戶輸入的參數(shù)對(duì)隧道進(jìn)行自動(dòng)分段，并根據(jù)《公路隧道照明設(shè)計(jì)細(xì)則》計(jì)算出各段的亮度值，某些情況下設(shè)計(jì)師希望改變亮度值，軟件也提供了修改各段亮度的功能，以方便調(diào)整后續(xù)的布燈操作。2。4隧道布燈圖繪制與輸出隧道布燈圖繪制是該軟件最核心的功能，它能直接指導(dǎo)隧道布燈工作[13]。隧道燈分為基本燈與加強(qiáng)燈，各個(gè)分段都要布置基本燈，基本燈布燈間距可根據(jù)規(guī)定算出參考值，設(shè)計(jì)師也可手動(dòng)修改其值，一般除了中間段，其它分段都要布置加強(qiáng)燈，可根據(jù)計(jì)算出的各段亮度值、燈具的布置系數(shù)，結(jié)合《公路隧道照明設(shè)計(jì)細(xì)則》中的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算：Eav=ηφΜωWS由上式可得出各段的加強(qiáng)燈間距和各段基本燈間距內(nèi)加強(qiáng)燈的個(gè)數(shù)。如果設(shè)計(jì)師需要修改各段基本燈間距內(nèi)加強(qiáng)燈的個(gè)數(shù)，也可手動(dòng)修改。繪圖時(shí)同時(shí)要考慮隧道的布燈方式，布燈方式主要有：中線布置、中線側(cè)偏布置、兩側(cè)對(duì)陣布置、兩側(cè)交錯(cuò)布置4種，繪制時(shí)可根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行選擇，布燈同時(shí)需要考慮一些其它條件，如入口段布燈通常比較密集，可以選擇將入口段的燈具布成兩排，這也是設(shè)計(jì)師通常會(huì)采用的布燈方式。隧道出口和入口一般會(huì)留有一定的余量不進(jìn)行布燈，繪制布燈圖時(shí)也要考慮該因素[14]。隧道布燈圖要進(jìn)行一些標(biāo)注，比如要標(biāo)注各分段名稱及其長(zhǎng)度、各分段加強(qiáng)燈的間距、出入口余量長(zhǎng)度、行車方向，同時(shí)還要區(qū)分加強(qiáng)燈與基本燈。繪圖時(shí)采用GDI+圖形設(shè)備接口進(jìn)行編程，輸出時(shí)采用windows的矢量圖格式emf進(jìn)行輸出，可以方便后期的編輯與使用。2。5隧道三維圖繪制首先運(yùn)用OpenGL建模功能。OpenGL雖然提供基本的點(diǎn)、線、多邊形的繪制函數(shù)與一部分復(fù)雜空間體及其組合，然而面對(duì)具有復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)的隧道，無(wú)法直接使用函數(shù)進(jìn)行繪制[15]。使用OpenGL以頂點(diǎn)為圖元，以空間多邊形為空間體的各個(gè)面，可以避免凹多面體不能被函數(shù)直接表示的問(wèn)題，以基本幾何圖形尤其是矩形為基礎(chǔ)繪制隧道形狀。然后運(yùn)用OpenGL中的紋理映射、材質(zhì)的光反射設(shè)置、環(huán)境光源設(shè)置，完成對(duì)隧道內(nèi)地面、檢修道、隧道墻壁的材質(zhì)、紋理等的渲染，使三維場(chǎng)景可以模擬現(xiàn)實(shí)中的隧道外形。OpenGL提供視點(diǎn)變化、視角變換、模型變換、投影變換等函數(shù)。利用攝像機(jī)類中封裝好的的變換可以在模擬隧道中任意改變觀察者位置，轉(zhuǎn)變視線方向。利用封裝方法可以初始化自己的視點(diǎn)，指定觀察角度、方向，也可以靜態(tài)地觀察圖像。通過(guò)這些方式，可以實(shí)現(xiàn)在模擬隧道中自由漫游，方便對(duì)模擬隧道進(jìn)行多角度全方位的觀察[16]。OpenGL中封裝了計(jì)算光照強(qiáng)度和光照方向的算法，其中以平行光和二次衰減光為主，可以利用其確定光源位置、光源屬性等接口完成方法的封裝。通常由于第一個(gè)光源與其它光源有一定設(shè)置差距，經(jīng)常被用作整體環(huán)境光源，在本文即為自然光源（洞外亮度L20（S））。完成光源設(shè)置后，根據(jù)光源的屬性，以及隧道外觀的材質(zhì)屬性可得到隧道內(nèi)部呈現(xiàn)的亮度，場(chǎng)景中光強(qiáng)的調(diào)節(jié)通過(guò)改變光源屬性中的RGBA分量實(shí)現(xiàn)。

3系統(tǒng)測(cè)試

軟件安裝后，通過(guò)桌面圖標(biāo)打開(kāi)軟件，進(jìn)入登錄界面，輸入默認(rèn)的管理員賬號(hào)與密碼，點(diǎn)擊登錄能正常進(jìn)入軟件主界面，當(dāng)輸入了錯(cuò)誤的用戶名或密碼后，將提示密碼錯(cuò)誤，不能進(jìn)入軟件。進(jìn)入軟件主界面后能選擇是新建項(xiàng)目還是打開(kāi)已保存的項(xiàng)目，還能快速打開(kāi)已記錄的歷史項(xiàng)目。當(dāng)選擇新建項(xiàng)目后，進(jìn)入?yún)?shù)輸入界面；當(dāng)輸入符合軟件校驗(yàn)規(guī)則的參數(shù)后可進(jìn)入軟件的功能主界面，當(dāng)輸入的參數(shù)不符合預(yù)設(shè)規(guī)則時(shí)，軟件會(huì)給出相應(yīng)提示。軟件功能主界面默認(rèn)顯示隧道的屬性頁(yè)面。主界面左側(cè)列出各個(gè)子功能界面的按鈕。

4結(jié)語(yǔ)

本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于C#和Winform框架的隧道照明設(shè)計(jì)軟件，功能包括生成隧道的截面圖、截面燈光圖、縱向燈光圖和三維仿真圖，并能計(jì)算隧道的分段亮度，生成并輸出隧道布燈圖，經(jīng)過(guò)多次測(cè)試及工程師試用證明，該軟件能大幅簡(jiǎn)化整個(gè)隧道的燈光設(shè)計(jì)過(guò)程，且整體設(shè)計(jì)符合規(guī)范要求，能有效減輕隧道配光師和隧道燈光安裝人員的工作量。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉翠萍?；贚ED的公路隧道照明設(shè)計(jì)與中間視覺(jué)下LED隧道照明研究[D]。青島：中國(guó)海洋大學(xué)，2012。

[2]周曉波。LED燈光照明系統(tǒng)的仿真研究及其軟件開(kāi)發(fā)[D]。武漢：武漢理工大學(xué)，2004。

[3]繆平，朱曉輝，丁浩，陳蘇蓉。WinFrmo界面統(tǒng)一管理方法研究[J]。軟件導(dǎo)刊，2017，16（09）：1—3。

[4]陳本峰，蘇琦。WindowsGDI+的研究與應(yīng)用[J]。計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究，2003，13（03）：56—59。

[5]王曉松，徐妍，田董煒，劉志強(qiáng)，胡夢(mèng)濤。SharpGL三維建模技術(shù)實(shí)現(xiàn)[J]。軟件導(dǎo)刊，2017，16（04）：205—208。

[6]楊超，程翠。公路隧道照明燈具利用系數(shù)研究[J]。照明工程學(xué)報(bào)，2017，28（1）：97—101。

[7]涂耘，史玲娜，王小軍。新舊規(guī)范對(duì)比下的隧道照明節(jié)能設(shè)計(jì)研究[J]。照明工程學(xué)報(bào)，2015，26（1）：50—54。

[8]DEGNANJ。Lightingmountains：thestateoforegonmakesitstun—nelsystemalotbrighter[J]。Roads&Bridges，2005，43（10）：42—46。

[9]祝敏?；贠penGL的LED燈光情景仿真[D]。哈爾濱：哈爾濱理工大學(xué)，2007。

[10]閆宇晗，常鑫。在C#中用GDI+實(shí)現(xiàn)圖形動(dòng)態(tài)顯示[J]。計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展，2006，8（12）：117—118+232。

[11]但小崗。SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)在WindowsForms應(yīng)用開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用研究[J]。價(jià)值工程，2016，35（21）：141—142。

[12]王鵬展。LED道路照明光環(huán)境優(yōu)化技術(shù)探索[D]。上海：復(fù)旦大學(xué)，2011。

[13]張善偉。公路隧道照明設(shè)計(jì)中DIALux的適用性及建模方法分析[J]。照明工程學(xué)報(bào)，2014，25（5）：93—97。

[14]張玲，陳元春，孫勇?；贕DI+的通用圖形平臺(tái)設(shè)計(jì)[J]。計(jì)算機(jī)工程，2005，23（12）：218—220。

[15]吳偉和，郝愛(ài)民，李智?；谥苯庸庹盏娜止庹漳M[J]。計(jì)算機(jī)工程，2009，35（10）：257—258。

[16]李寧。高速公路隧道照明節(jié)能技術(shù)及控制方法研究[D]。昆明：昆明理工大學(xué)，2013。

第二篇：隧道論文

隧道新技術(shù)新理念及發(fā)展趨勢(shì)

摘要：隧道通常指用作地下通道的工程建筑物。一般可分為兩大類：一類是修建在巖層中的，稱為巖石隧道；一類是修建在土層中的，稱為軟土隧道。近年來(lái)，隨著城市和現(xiàn)代交通建設(shè)的飛速發(fā)展，地下空間開(kāi)發(fā)規(guī)模越來(lái)越大，一些隧道及地下工程不得不在復(fù)雜地質(zhì)條件下修建，當(dāng)圍巖穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)變形控制不能滿足隧道施工和環(huán)境安全時(shí)，必須采取輔助施工方法對(duì)其進(jìn)行處理。一般有注漿方法與施工方法。關(guān)鍵詞：注漿、施工、圍巖

一、注漿法

注漿作為地下軟弱圍巖和地下水處理的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，已經(jīng)成為隧道及地下工程施工技術(shù)研究和應(yīng)用的重要部分。主要有以下幾種：

1、全斷面帷幕注漿工法全斷面帷幕注漿工法由日本于70年代結(jié)合青函隧道創(chuàng)建。該工法是對(duì)隧道開(kāi)挖引起的松動(dòng)圈進(jìn)行注漿加固，形成全斷面注漿帷幕，以此來(lái)抵外抗水壓力。其假定地層是均勻的，外側(cè)水壓力均勻分布，注漿堵水加固范圍與水壓力有關(guān)，水壓力越高、水量越大，加固范圍也就越大。目前平導(dǎo)普遍采用3～5m注漿圈，正洞采用5～8m注漿圈。

2、精細(xì)化注漿設(shè)計(jì)新工法，實(shí)際工程中地層是不均勻的，其透水性、外側(cè)水壓力也是不完全相同的。精細(xì)化注漿設(shè)計(jì)工法就是根據(jù)工程地質(zhì)情況，先進(jìn)行分區(qū)定位，確定地質(zhì)情況，通過(guò)前期頂水注漿改變透水場(chǎng)條件，使地層中水量得到有效控制，然后按均勻地層進(jìn)行“合理步距，由外及內(nèi)”方式實(shí)現(xiàn)基本注漿加固，保證隧道開(kāi)挖安全的基本要求。該工法主要包含四個(gè)方面關(guān)鍵技術(shù)：

①分區(qū)定位、鎖定區(qū)域

先考慮對(duì)隧道外3～5m基本注漿區(qū)進(jìn)行鉆探注漿相結(jié)合，確定需要注漿時(shí)按基本加固區(qū)進(jìn)行注漿。施工時(shí)，選取周邊4～6個(gè)注漿孔進(jìn)行鉆探注漿，遇水頂水，遇破碎加固。通過(guò)這4～6個(gè)孔確定隧道周圍強(qiáng)水區(qū)與弱水區(qū)。

②外堵內(nèi)固、區(qū)域加強(qiáng)

先對(duì)基本注漿區(qū)進(jìn)行鉆孔注漿，基本注漿區(qū)只設(shè)計(jì)兩圈，外圈孔位于隧道外3～5m，內(nèi)圈孔為1～3m。嚴(yán)格按照“先外圈后內(nèi)圈，同圈間隔跳孔”的順序進(jìn)行注漿。基本注漿區(qū)完成后，對(duì)鎖定的強(qiáng)水區(qū)進(jìn)行補(bǔ)注漿，注漿范圍為5～8m。③環(huán)環(huán)相扣、過(guò)程控制

嚴(yán)格按照“先外圈后內(nèi)圈、同圈間隔跳孔”的順序進(jìn)行注漿，基本注漿區(qū)完成后，必須對(duì)強(qiáng)水區(qū)進(jìn)行補(bǔ)孔注漿。④效果檢查、標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定

高壓富水?dāng)鄬蛹纫_(dá)到堵水效果，又要起到加固作用，因此，應(yīng)嚴(yán)格按制定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行注漿效果檢查，不達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)必須進(jìn)行補(bǔ)注漿。

3、施工模式探注結(jié)合施工模式在確定前方地層“富水、軟弱破碎” 必須通過(guò)注漿堵水加固施工才能保證安全開(kāi)挖的前提下，提出“軟弱地層、分區(qū)定位，探注結(jié)合”的系統(tǒng)化過(guò)程控制施工理念。注漿孔兼超前探孔進(jìn)行施工，“一孔兩用”達(dá)到既對(duì)前方不良地層進(jìn)行判斷，優(yōu)化方案的指導(dǎo)價(jià)值又對(duì)注漿預(yù)設(shè)計(jì)進(jìn)行試驗(yàn)的目的，有效地節(jié)約了時(shí)間。

4、新型注漿材料：普通水泥單液漿強(qiáng)度高，但凝膠時(shí)間長(zhǎng)；雙液漿凝膠時(shí)間短，但強(qiáng)度低，且耐久性差。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)研究硫鋁酸鹽水泥單液漿，并在工程中應(yīng)用。該漿液凝膠時(shí)間為1h30min左右，8h抗壓強(qiáng)度達(dá)5MPa以上，7天抗壓強(qiáng)度達(dá)到18MPa以上。漿液具有：凝結(jié)可控、高強(qiáng)可靠、操作簡(jiǎn)單、擴(kuò)散控域、工藝匹配、經(jīng)濟(jì)適用、綠色環(huán)保、堵水高效的特點(diǎn)，既具有普通水泥單液漿高強(qiáng)的特點(diǎn)，又兼?zhèn)潆p液漿短凝的優(yōu)勢(shì)，使用成本低于雙液漿，具有很高的推廣應(yīng)用價(jià)值。

5、注漿效果檢查新方法：對(duì)注漿效果進(jìn)行合理評(píng)價(jià)是保證安全施工和確保注漿質(zhì)量的關(guān)鍵。目前采用的評(píng)定方法可以分為四大類。（1）分析法；（2）檢查孔法；（3）開(kāi)挖取樣；（4）物探。最為直觀且常用的方法為檢查孔法。對(duì)于以堵水為目的的，通過(guò)檢查孔可以通過(guò)分析出水量來(lái)評(píng)價(jià)注漿效果；而對(duì)于以加固地層為目的的常采用取芯法，分析漿液填充加固情況。但由于目前施工技術(shù)水平限制，取芯過(guò)程受機(jī)械破壞，取芯施工用水等影響，芯樣很難真實(shí)反映加固效果，且取芯耗時(shí)長(zhǎng)，一般很少采用該方法。目前利用孔內(nèi)成像技術(shù)進(jìn)行注漿效果評(píng)定，能夠較為直觀的對(duì)漿液充填度和地層的穩(wěn)定性以及出水情況進(jìn)行分析判識(shí)，是一種操作方便實(shí)用的方法，可取代鉆孔取芯在施工中推廣應(yīng)用，目前象山隧道注漿就采用該方法。

二、隧道施工方法

淺埋隧道是一種特定條件下的隧道工程，其施工不僅受覆蓋層地質(zhì)因素的制約，而

且還受地面環(huán)境的影響。淺埋隧道有整座隧道淺埋和隧道部分地段淺埋兩種情況。常用的施工方法有

1、明挖法、地下連續(xù)墻法、蓋挖法、淺埋暗挖法及盾構(gòu)法等。

1、明挖法是指挖開(kāi)地面，由上向下開(kāi)挖土石方至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，自基底由下向上順作施工，完成隧道主體結(jié)構(gòu)，最后回填基坑或恢復(fù)地面的施工方法。

2、蓋挖法是由地面向下開(kāi)挖至一定深度后，將頂部封閉，其余的下部的工程在封閉的頂蓋下進(jìn)行施工，主體結(jié)構(gòu)可以順作，也可逆作，蓋挖法施工主要有以下幾種類型：蓋挖順作法；蓋挖逆作法。蓋挖半逆作法；蓋挖順作法與蓋挖逆作法的組合（淺埋暗挖法則是在特定條件下），不挖開(kāi)地面，全部在地下進(jìn)行開(kāi)挖和修筑襯砌結(jié)構(gòu)的隧

道施工方法。

3、隧道工程采用盾構(gòu)法在軟弱地質(zhì)條件下進(jìn)行暗挖法施工已很普遍，當(dāng)然也可適用于淺埋隧道的施工。修建淺埋地段隧道有時(shí)因周圍環(huán)境等要求須采用暗挖法施工，稱為淺埋暗挖法。淺埋暗挖法是參考新奧法的基本原理，開(kāi)挖中采用多種輔助施工措施加固圍巖，充分調(diào)動(dòng)圍巖的自承能力，開(kāi)挖后即時(shí)支護(hù)，封閉成環(huán)，使其與圍巖共同作用形成聯(lián)合支護(hù)體系，有效地抑制圍巖過(guò)大變形的一種綜合施工技術(shù)。采用淺埋暗挖法應(yīng)與明挖法、蓋挖法、盾構(gòu)法等施工方法，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)、技術(shù)及環(huán)境因素等方面的分析比較。

4、沉管法也稱預(yù)制管段沉放法，簡(jiǎn)單地說(shuō)就是先在干塢中或船臺(tái)上預(yù)制大型混凝土箱形構(gòu)件或是混凝土和鋼的組合箱形構(gòu)件，并于兩端用臨時(shí)隔墻封閉，舾裝好拖運(yùn)、定位等設(shè)備，然后將這些構(gòu)件浮運(yùn)沉放在河床上預(yù)先浚挖好的溝槽中并聯(lián)接起來(lái)，最后回填砂石并拆除隔墻形成隧道。懸浮隧道是沉管隧道的一種特殊形式，其特殊性表現(xiàn)在沉管管段不是埋在河底溝槽內(nèi)，而是懸浮于水中，隧道用錨索錨固于一定間隔的海底錨座上，錨索另一端則通過(guò)各固定在隧道上的套環(huán)與隧道主體結(jié)構(gòu)相連。沉管技術(shù)在本世紀(jì)經(jīng)歷過(guò)多次革新。1958年古巴哈瓦那建成第一座完全預(yù)應(yīng)力的沉管隧道；荷蘭于60年代發(fā)明了舉世聞名的吉那止水帶，使得水力壓接法更加簡(jiǎn)潔有效，這是管段水下連接的重大革新。在基礎(chǔ)處理技術(shù)方面，丹麥于40年代發(fā)明出噴砂法；瑞典于60年代首先成功采用灌囊法，荷蘭在70年代發(fā)明了更為先進(jìn)的壓砂法，這是沉埋技術(shù)中的又一項(xiàng)重大革新；日本在70年代推出壓注混凝土法和壓漿法。此外，日本在接頭抗震方面也取得不少進(jìn)展，過(guò)去在地震區(qū)修建隧道時(shí)，對(duì)地震缺乏特別的預(yù)防措施，而現(xiàn)在設(shè)計(jì)的接頭處可以有相當(dāng)撓度和縱向位移，在允許范圍內(nèi)對(duì)沉陷和溫度影響也采取了類似的措施。近年來(lái)，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，激光測(cè)量?jī)x、電子定位系統(tǒng)等先進(jìn)設(shè)備已應(yīng)用于施工中，使得沉管隧道質(zhì)量更加優(yōu)良，同時(shí)工期大大縮短。在我國(guó)，香港和臺(tái)灣借助國(guó)外

先進(jìn)技術(shù)共已建成四條沉管隧道，中國(guó)大陸第一條沉管道路隧道—廣州珠江隧道已于1993年底通車，此外，寧波甬江隧道也已建成。我國(guó)目前的沉管隧道設(shè)計(jì)及施工技術(shù)還處在積累經(jīng)驗(yàn)階段，但我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展為其進(jìn)一步發(fā)展創(chuàng)造了良好的條件。

5、頂管隧道是公路與鐵路構(gòu)成立體交叉的一種特殊構(gòu)造物。是在不中斷既有鐵路線交通的條件下，確保鐵路交通能照常安全運(yùn)行；不影響或較小影響列車車速的一種構(gòu)筑立體交叉的方式，是把在線路一側(cè)基坑內(nèi)預(yù)制好的鋼筋混凝土箱涵，用頂進(jìn)施工方法穿越鐵路，與鐵路構(gòu)成的立體交叉。以這種方式建成的結(jié)構(gòu)稱為頂管隧道，或稱頂進(jìn)箱涵橋。這種方式還可運(yùn)用于建造穿越鐵路的過(guò)水涵管、水渠以及礦山排洪溝等。用電算程序取代了繁雜的手算工作，縮短了設(shè)計(jì)周期。箱涵的橫斷面形式也由單孔、雙孔及三孔的一次頂進(jìn)，發(fā)展到用單孔組合成分離式雙孔、三孔等不同形式。還相應(yīng)地改良了頂進(jìn)設(shè)備，改變頂進(jìn)工藝，減小設(shè)備功率、從而達(dá)到節(jié)省投資的目的。在施工方法上也變得多樣化，由單一的“頂”演變到對(duì)頂、頂拉、牽引等多種方式，在采用中繼千斤頂設(shè)施后大幅度地降低了傳到后背上的反頂力。此外，還在減摩措施上得到進(jìn)展，把頂力減少到相當(dāng)?shù)偷某潭取?/p>

6、盾構(gòu)法施工是以盾構(gòu)這種施工機(jī)械在地面以下暗挖隧道的一種施工方法。盾構(gòu)是一個(gè)既可以支承地層壓力又可以在地層中推進(jìn)的活動(dòng)鋼筒結(jié)構(gòu)。鋼筒的前端設(shè)置有支撐和開(kāi)挖土體的裝置，鋼筒的中段安裝有頂進(jìn)所需千斤頂；鋼筒尾部可以拼裝預(yù)制或現(xiàn)澆隧道襯砌環(huán)。盾構(gòu)每推進(jìn)一環(huán)距離，應(yīng)在盾尾支護(hù)下拼裝（或現(xiàn)澆）一環(huán)襯砌，并向襯砌環(huán)外圍的空隙中壓注水泥砂漿，以防止隧道及地面下沉。盾構(gòu)推進(jìn)的反力由襯砌環(huán)承擔(dān)。盾構(gòu)施工前應(yīng)先修建一豎井，在豎井處安裝盾構(gòu)，盾構(gòu)開(kāi)挖出的土體由豎井通道送出地面。盾構(gòu)施工法之所以能在各國(guó)迅速發(fā)展，主要是它具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、可在盾構(gòu)支護(hù)下安全地開(kāi)挖、襯砌。

2、掘進(jìn)速度快。盾構(gòu)的推進(jìn)、出土、拼裝襯砌等全過(guò)程可實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化作

業(yè)，施工勞動(dòng)強(qiáng)度低。

3、施工時(shí)不影響地面交通與設(shè)施，穿越河道時(shí)不影響航運(yùn)。

4、施工中不受季節(jié)，風(fēng)雨等氣候條件影響。

5、施工中沒(méi)有噪聲和振動(dòng)，對(duì)周圍環(huán)境沒(méi)有干擾。

6、在松軟含水地層中修建埋深較大的長(zhǎng)隧道往往具有技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面的優(yōu)越性。21世紀(jì)是信息技術(shù)突飛猛進(jìn)的時(shí)代,隧道工程建設(shè)也必將朝著信息化設(shè)計(jì)與施工的方向發(fā)展。目前,土木工程中計(jì)算機(jī)的應(yīng)用可以劃分為四個(gè)層次哪,第一層次是應(yīng)用一些通用軟件,如:DOS、WINDOWS、OFFICE、AUTOCAD等;第二層次是一些設(shè)計(jì)和施工中的專用軟件,如;PKPM、ZD一

6、FLAC、ANSYS、概預(yù)算軟件等;第三層次是使用綜合性施工軟件或系統(tǒng);第四層次是集成化的設(shè)計(jì)施工系統(tǒng)。目前開(kāi)發(fā)應(yīng)用的一些地下工程應(yīng)用軟件,大多數(shù)停留在第二層次和第三層次,而且在許多方面也有待于完善。研制開(kāi)發(fā)適應(yīng)新時(shí)期隧道工程建設(shè)的各種實(shí)時(shí)、快捷、準(zhǔn)確和網(wǎng)絡(luò)化的實(shí)用軟件,己是必然趨勢(shì)。近年來(lái),工程監(jiān)測(cè)技術(shù)不斷朝自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化(可視化)和實(shí)時(shí)快速化的方向發(fā)展。隨著監(jiān)測(cè)技術(shù)、通訊技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,研制開(kāi)發(fā)信息化設(shè)計(jì)與施工網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)也勢(shì)在必行。該系統(tǒng)的主要目標(biāo)是利用監(jiān)測(cè)技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)及隧道設(shè)計(jì)、施工與管理技術(shù)建立一個(gè)集信息采集、分析處理、信息反饋為一體的局域網(wǎng)絡(luò),并通過(guò)Intemet實(shí)現(xiàn)業(yè)主方、監(jiān)理方、設(shè)計(jì)方與施工方之間的信息通訊以及對(duì)建設(shè)工程的實(shí)時(shí)監(jiān)控等。這些系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用必將對(duì)隧道工程建設(shè)的日趨規(guī)范化、信息化水平和建設(shè)效率的提高有重要的促進(jìn)作用。

參考文獻(xiàn)

[1]馮衛(wèi)星主編.鐵路隧道設(shè)計(jì).成都：西南交通大學(xué)出版社，2005.[2]黃成光主編.公路隧道.交通普通中等專業(yè)學(xué)校內(nèi)部試用教材2008.[3]劉建航等編著.盾構(gòu)法隧道.北京：中國(guó)鐵道出版社，1997.[4]鐵道部基建總局編.鐵路隧道新奧法指南.北京：中國(guó)鐵道出版社，2007.[5]鐵道隧道光面爆破技術(shù)規(guī)則.北京，中國(guó)鐵道出版社，2008.

第三篇：隧道實(shí)現(xiàn)方案總結(jié)

華為隧道配置方案總結(jié) IPv4 over IPv6隧道配置

1.1 IPv4 over IPv6隧道簡(jiǎn)介

在IPv4 Internet向IPv6 Internet過(guò)渡的后期，IPv6網(wǎng)絡(luò)已被大量部署，此時(shí)可能出現(xiàn)IPv4孤島。利用隧道技術(shù)可在IPv6網(wǎng)絡(luò)上創(chuàng)建隧道，從而實(shí)現(xiàn)IPv4孤島的互 連。這類似于在IP網(wǎng)絡(luò)上利用隧道技術(shù)部署VPN。在IPv6網(wǎng)絡(luò)上用于連接IPv4孤島的隧道，稱為IPv4 over IPv6隧道。

圖1 IPv4 over IPv6隧道組網(wǎng)圖

IPv4 over IPv6隧道技術(shù)的原理如圖1所示：

1)在邊界路由器啟動(dòng)IPv4/IPv6雙協(xié)議棧。

2)邊界路由設(shè)備在收到從IPv4網(wǎng)絡(luò)側(cè)來(lái)的報(bào)文后，如果報(bào)文的目的地不是自身，就把收到的IPv4報(bào)文作為凈荷，加上IPv6報(bào)文首部，封裝到IPv6報(bào)文里。

3)在IPv6網(wǎng)絡(luò)中，封裝后的報(bào)文被傳遞到對(duì)端的邊界路由設(shè)備。對(duì)端邊界路由設(shè)備對(duì)報(bào)文解封裝，去掉IPv6報(bào)文首部，然后將解封裝后的IPv4報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)到IPv4網(wǎng)絡(luò)中。

1.2 IPv4 over IPv6隧道配置命令

具體配置步驟如下： 1)配置Tunnel接口

? 行命令interface tunnel interface-number，創(chuàng)建Tunnel接口，并進(jìn)入Tunnel接口視圖。

#烽火對(duì)應(yīng)命令：interface tunnel <1-65535> ? 執(zhí)行命令tunnel-protocol ipv4-ipv6，將Tunnel類型指定為IPv4 over IPv6隧道。

#烽火對(duì)應(yīng)命令：tunnel mode(ipip|gre|mpls-te)，需要擴(kuò)展為 tunnel mode(ipip|gre|mpls-te|ipv4-ipv6)? 執(zhí)行命令source { source-ipv6-address | interface-type interface-number }，設(shè)置Tunnel接口的源IPv6地址或源接口。#烽火對(duì)應(yīng)命令：tunnel source A.B.C.D，需要擴(kuò)展為tunnel source（A.B.C.D |X:X::X:X）

? 執(zhí)行命令destination ipv6-address，設(shè)置Tunnel接口的目的IPv6地址。

#烽火對(duì)應(yīng)命令：tunnel destination A.B.C.D，需要擴(kuò)展tunnel destination（A.B.C.D |X:X::X:X）

? 指定Tunnel接口的IP地址。執(zhí)行命令ip address ip-address { mask | mask-length } [ sub ]，配置Tunnel接口的IPv4地址。#烽火對(duì)應(yīng)命令：ip address A.B.C.D/M 2)配置Tunnel的路由

? 配置經(jīng)過(guò)Tunnel接口的路由。可以使用靜態(tài)路由和動(dòng)態(tài)路由兩種方式，這里不才贅述可以參考華為文檔。

1.2.1 IPv4 to IPv6隧道配置實(shí)例

圖1 IPv4 over IPv6隧道組網(wǎng)圖

#RT2的配置文件: #RT4的配置文件:

IPv6 over IPv4隧道配置

2.1 IPv6 over IPv4隧道簡(jiǎn)介

在IPv4 Internet向IPv6 Internet過(guò)渡的初期，IPv4網(wǎng)絡(luò)已被大量部署，而IPv6網(wǎng)絡(luò)只是散布在世界各地的一些孤島。采用專用的線路將這些孤島互連起來(lái)，顯然是不經(jīng)濟(jì) 的，通常的做法是采用隧道技術(shù)。利用隧道技術(shù)可在IPv4網(wǎng)絡(luò)上創(chuàng)建隧道，從而實(shí)現(xiàn)IPv6孤島的互連。這類似于在IP網(wǎng)絡(luò)上利用隧道技術(shù)部署VPN的情況。

在IPv4網(wǎng)絡(luò)上用于連接IPv6孤島的隧道，稱為IPv6 over IPv4隧道。為了實(shí)現(xiàn)IPv6 over IPv4隧道，需要在IPv4網(wǎng)絡(luò)與IPv6網(wǎng)絡(luò)交界的邊界路由設(shè)備上啟動(dòng)IPv4/IPv6雙協(xié)議棧。

圖2 IPv6 over IPv4隧道組網(wǎng)圖

IPv6 over IPv4隧道技術(shù)的原理如圖2所示：

1)在邊界路由器啟動(dòng)IPv4/IPv6雙協(xié)議棧。

2)邊界路由設(shè)備在收到從IPv6網(wǎng)絡(luò)側(cè)來(lái)的報(bào)文后，如果報(bào)文的目的地不是自身，就把收到的IPv6報(bào)文作為凈荷，加上IPv4報(bào)文首部，封裝到IPv6報(bào)文里。

3)在IPv4網(wǎng)絡(luò)中，封裝后的報(bào)文被傳遞到對(duì)端的邊界路由設(shè)備。4)對(duì)端邊界路由設(shè)備對(duì)報(bào)文解封裝，去掉IPv4報(bào)文首部，然后將解封裝后的IPv6報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)到IPv6網(wǎng)絡(luò)中。

2.2 IPv6 over IPv4隧道分類

根據(jù)創(chuàng)建隧道的方式，可以對(duì)隧道進(jìn)行分類。目前，常用的IPv6 over IPv4隧道模式有以下幾種。

? ? ? ? ? IPv6 over IPv4手動(dòng)隧道

IPv6 over IPv4 GRE隧道（簡(jiǎn)稱GRE隧道）IPv6 over IPv4自動(dòng)隧道（簡(jiǎn)稱自動(dòng)隧道）6to4隧道 ISATAP隧道

2.2.1 GRE隧道

使用IPv4的GRE（Generic Routing Encapsulation）隧道也可以承載IPv6流，此時(shí)的GRE隧道稱為IPv6 over IPv4 GRE隧道。與IPv6 over IPv4手動(dòng)隧道相同，GRE隧道也是兩點(diǎn)之間的鏈路，每條鏈路都是一條單獨(dú)的隧道。GRE隧道不與特定的乘客或傳輸協(xié)議綁定，只把IPv6作為乘客協(xié) 議，把GRE作為承載協(xié)議。

GRE隧道也是在隧道兩端的邊界路由設(shè)備上通過(guò)人工配置而創(chuàng)建的，也需要靜態(tài)指定隧道的源IPv4地址和目的IPv4地址。與手動(dòng)隧道不同的是，GRE隧道為了增強(qiáng)隧道的安全性，可以設(shè)置對(duì)GRE報(bào)文頭進(jìn)行校驗(yàn)以及對(duì)隧道的關(guān)鍵字進(jìn)行驗(yàn)證。GRE隧道可用于邊界路由設(shè)備之間，或者用于邊界路由設(shè)備與主機(jī)系統(tǒng)之間。隧道兩端的主機(jī)和路由設(shè)備均需支持IPv4和IPv6協(xié)議棧。

2.2.2 自動(dòng)隧道

要?jiǎng)?chuàng)建IPv6 over IPv4自動(dòng)隧道，需要使用一類特殊的IPv6地址，即兼容IPv4的IPv6地址。兼容IPv4的IPv6地址格式為： 0:0:0:0:0:0:IPv4-address

其高階96bits均為0，其低階32bits是一個(gè)IPv4地址。該IPv4地址必須是IPv4網(wǎng)絡(luò)中可達(dá)的IPv4地址，且不能是組播地址、廣播地址、環(huán)回地址或未指定的地址（0.0.0.0）。

在配置自動(dòng)隧道時(shí)，只需要在邊界路由設(shè)備或主機(jī)上指定隧道源地址，不需要指定隧道的目的地址。隧道目的地址是從原始的IPv6報(bào)文的目的地址中獲取的。

IPv6 over IPv4自動(dòng)隧道通常用于孤立的IPv4/IPv6雙協(xié)議棧主機(jī)需要穿過(guò)IPv4網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)遠(yuǎn)端IPv6網(wǎng)絡(luò)的情況。在孤立的IPv4/IPv6主機(jī)和IPv4/IPv6路由設(shè)備之間需要配置自動(dòng)隧道。

在建立自動(dòng)隧道時(shí)，需要隧道兩端都要配置兼容IPv4的IPv6地址，兼容IPv4的IPv6地址又依賴于隧道的物理接口的IPv4地址，受到IPv4地址短缺的限制，因而有一定的局限性。2.2.3 6to4隧道

6to4隧道也是一種將多個(gè)IPv6孤島通過(guò)IPv4網(wǎng)絡(luò)互連的機(jī)制。6to4隧道可在孤立的IPv6網(wǎng)絡(luò)和IPv4網(wǎng)絡(luò)之間的邊界路由設(shè)備上配置。6to4隧道兩端的邊界路由設(shè)備必須同時(shí)支持IPv4和IPv6雙協(xié)議棧。

6to4隧道與手動(dòng)配置隧道的主要區(qū)別在于：6to4隧道可以是點(diǎn)到多點(diǎn)的連接，而手動(dòng)隧道僅是點(diǎn)到點(diǎn)的連接。所以6to4隧道的路由設(shè)備并不是成對(duì)配置的。

6to4隧道與自動(dòng)隧道類似，它可自動(dòng)查找隧道的另一端點(diǎn)，但它不需要指定兼容IPv4的IPv6地址。

6to4隧道使用了一種特殊的IPv6地址，即6to4地址，其格式為： 2002:IPv4地址:子網(wǎng)ID:接口ID

6to4地址的前綴是2002:IPv4地址，前綴長(zhǎng)度為48bits。其中IPv4地址是為IPv6孤島申請(qǐng) 的一個(gè)全球唯一的IPv4地址。在IPv6/IPv4邊界路由設(shè)備與IPv4網(wǎng)絡(luò)鏈接的物理接口上必須配置該IPv4地址。子網(wǎng)ID的長(zhǎng)度為 16bits，接口ID的長(zhǎng)度為64bits，均由用戶在IPv6孤島內(nèi)分配。

如圖3所 示，Site1和Site2均為6to4網(wǎng)絡(luò)，6to4網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的主機(jī)和路由設(shè)備被分配了6to4地址。Site1內(nèi)的主機(jī)和路由設(shè)備的6to4地址內(nèi)嵌入 的IPv4地址就是路由設(shè)備A到IPv4網(wǎng)絡(luò)接口的IPv4地址。Site2內(nèi)的主機(jī)和路由設(shè)備的6to4地址內(nèi)嵌入的IPv4地址就是路由設(shè)備B到 IPv4網(wǎng)絡(luò)接口的IPv4地址。路由設(shè)備A和路由設(shè)備B均為6to4路由設(shè)備。

圖3 6to4隧道

Site1內(nèi)的主機(jī)要訪問(wèn)Site2內(nèi)的主機(jī)時(shí)，其工作原理如下： 1)IPv6報(bào)文被傳送到路由設(shè)備A；

2)路由設(shè)備A檢查IPv6報(bào)文的目的地址，發(fā)現(xiàn)是6to4地址，從該6to4地址中獲得6to4隧道對(duì)端的IPv4地址；

3)路由設(shè)備A將該IPv6報(bào)文封裝到IPv4報(bào)文中，IPv4報(bào)文頭的目的地址就是隧道對(duì)端的IPv4地址，源地址就是隧道本端的IPv4地址；

4)路由設(shè)備A將該IPv4報(bào)文通過(guò)IPv4網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)到路由設(shè)備B； 5)路由設(shè)備B進(jìn)行解封裝操作，獲得原來(lái)的IPv6報(bào)文，然后將該IPv6報(bào)文在Site2內(nèi)被送到目的主機(jī)。2.3 GRE隧道配置命令

1)配置Tunnel接口

? 行命令interface tunnel interface-number，創(chuàng)建Tunnel接口，并進(jìn)入Tunnel接口視圖。

#烽火對(duì)應(yīng)命令：interface tunnel <1-65535> ? 執(zhí)行命令tunnel-protocol ipv6-ipv4 auto-tunnel，將Tunnel類型指定為IPv6 over IPv4自動(dòng)隧道。

#烽火對(duì)應(yīng)命令：tunnel mode ipv6ip(6to4|isatap|)，需要擴(kuò)展為 tunnel mode ipv6ip(6to4|isatap|gre|)? source { ipv4-address | interface-type interface-number }，指定Tunnel的源地址或源接口。

#烽火對(duì)應(yīng)命令：tunnel source A.B.C.D，需要擴(kuò)展為tunnel source（A.B.C.D |X:X::X:X）

? destination ipv4-address，指定Tunnel的目的地址。

#烽火對(duì)應(yīng)命令：tunnel destination A.B.C.D，需要擴(kuò)展為tunnel destination（A.B.C.D |X:X::X:X）

? 指定Tunnel接口的IPv6地址。ipv6 address { ipv6-address prefix-length | ipv6-address/prefix-length }，配置Tunnel接口的IPv6地址。

#烽火對(duì)應(yīng)命令：ipv6 address X:X::X:X /M 2.3.1 GRE隧道配置實(shí)例

圖4 配置IPv6 over IPv4 GRE隧道組網(wǎng)圖

#RouterA的配置文件:

#RouterC的配置文件:

2.4 自動(dòng)隧道配置命令

1)配置Tunnel接口

? 行命令interface tunnel interface-number，創(chuàng)建Tunnel接口，并進(jìn)入Tunnel接口視圖。

#烽火對(duì)應(yīng)命令：interface tunnel <1-65535> ? 執(zhí)行命令tunnel-protocol ipv6-ipv4 auto-tunnel，將Tunnel類型指定為IPv6 over IPv4自動(dòng)隧道。

#烽火對(duì)應(yīng)命令：tunnel mode ipv6ip(6to4|isatap|)，需要擴(kuò)展為 tunnel mode ipv6ip(6to4|isatap|auto-tunnel|)? source { ipv4-address | interface-type interface-number }，指定Tunnel的源地址或源接口。

#烽火對(duì)應(yīng)命令：tunnel source A.B.C.D，需要擴(kuò)展為tunnel source（A.B.C.D |X:X::X:X）

? 指定Tunnel接口的IPv6地址。ipv6 address { ipv6-address prefix-length | ipv6-address/prefix-length }，配置Tunnel接口的IPv6地址。

#烽火對(duì)應(yīng)命令：ipv6 address X:X::X:X /M 2.4.1 自動(dòng)隧道配置實(shí)例

圖5 配置IPv6 over IPv4自動(dòng)隧道組網(wǎng)圖

#RouterA的配置文件:

#RouterB的配置文件:

2.5 6to4隧道配置命令

1)配置Tunnel接口

? 行命令interface tunnel interface-number，創(chuàng)建Tunnel接口，并進(jìn)入Tunnel接口視圖。

#烽火對(duì)應(yīng)命令：interface tunnel <1-65535> ? 執(zhí)行命令tunnel-protocol ipv6-ipv4 auto-tunnel，將Tunnel類型指定為IPv6 over IPv4自動(dòng)隧道。

#烽火對(duì)應(yīng)命令：tunnel mode ipv6ip(6to4|isatap|)? source { ipv4-address | interface-type interface-number }，指定Tunnel的源地址或源接口。

#烽火對(duì)應(yīng)命令：tunnel source A.B.C.D，需要擴(kuò)展為tunnel source（A.B.C.D |X:X::X:X）? 指定Tunnel接口的IPv6地址。ipv6 address { ipv6-address prefix-length | ipv6-address/prefix-length }，配置Tunnel接口的IPv6地址。

#烽火對(duì)應(yīng)命令：ipv6 address X:X::X:X /M

2.5.1 6to4隧道配置實(shí)例

圖6 配置6to4隧道組網(wǎng)圖

#RouterA的配置文件:

#RouterB的配置文件:

第四篇：地鐵隧道結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)論文

摘 要:探討開(kāi)發(fā)地鐵隧道結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的必要性與緊迫性。以VisualBasic編程語(yǔ)言和ACCESS數(shù)據(jù)庫(kù)為工具,應(yīng)用先進(jìn)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理技術(shù)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)地鐵隧道結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。系統(tǒng)程序采用模塊化結(jié)構(gòu),具有直接與外業(yè)觀測(cè)電子手簿連接下傳原始觀測(cè)資料、預(yù)處理和數(shù)據(jù)庫(kù)管理等功能,實(shí)現(xiàn)了測(cè)量?jī)?nèi)外業(yè)的一體化。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)合理、易于維護(hù)、利于后繼開(kāi)發(fā),提高監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理的效率、可靠性以及監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)反饋的及時(shí)性,值得類似工程的借鑒。

關(guān)鍵詞:地鐵隧道;變形監(jiān)測(cè);管理系統(tǒng)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,越來(lái)越多的城市開(kāi)始興建地鐵工程。地鐵隧道建造在地質(zhì)復(fù)雜、道路狹窄、地下管線密集、交通繁忙的鬧市中心,其安全問(wèn)題不容忽視。無(wú)論在施工期還是在運(yùn)營(yíng)期都要對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行變形監(jiān)測(cè),以確保主體結(jié)構(gòu)和周邊環(huán)境安全。地鐵隧道結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)內(nèi)容需根據(jù)地鐵隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、國(guó)家相關(guān)規(guī)范和類似工程的變形監(jiān)測(cè)以及當(dāng)前地鐵所處階段來(lái)確定,由規(guī)范[1]與文獻(xiàn)[2]知,運(yùn)營(yíng)期的地鐵隧道結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)內(nèi)容主要包括區(qū)間隧道沉降、隧道與地下車站沉降差異、區(qū)間隧道水平位移、隧道相對(duì)于地下車站水平位移和斷面收斂變形等監(jiān)測(cè)。它是一項(xiàng)長(zhǎng)期性的工作,其特點(diǎn)是監(jiān)測(cè)項(xiàng)目多、線路長(zhǎng)、測(cè)點(diǎn)多、測(cè)期頻和數(shù)據(jù)量大,給監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理、分析和資料管理帶來(lái)了繁瑣的工作,該項(xiàng)工作目前仍以手工為主,效率較低,不能及時(shí)快速地反饋監(jiān)測(cè)信息。

因此,有必要開(kāi)發(fā)一套高效、使用方便的變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的科學(xué)管理及快速分析處理?，F(xiàn)階段國(guó)內(nèi)出現(xiàn)了較多的用于地鐵施工期的監(jiān)測(cè)信息管理系統(tǒng)[3-4],這些系統(tǒng)雖然功能比較齊全、運(yùn)行效率較高,能夠很好地滿足地鐵施工期監(jiān)測(cè)需要,但它主要應(yīng)用于信息化施工,與運(yùn)營(yíng)期地鐵隧道結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)無(wú)論是在內(nèi)容還是在目的上都有著很大的區(qū)別和局限性。而現(xiàn)在國(guó)外研究的多為自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[5-6],也不適用于目前國(guó)內(nèi)自動(dòng)化程度較低的地鐵隧道監(jiān)測(cè)。

此外,能夠用于運(yùn)營(yíng)期并符合當(dāng)前國(guó)內(nèi)地鐵隧道結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)實(shí)際的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)還較為少見(jiàn)。因此,隨著國(guó)內(nèi)建成地鐵的逐漸增多,開(kāi)發(fā)用于運(yùn)營(yíng)期地鐵的變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)變得越來(lái)越迫切。為此,根據(jù)運(yùn)營(yíng)期地鐵隧道結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)內(nèi)容[1-2]和特點(diǎn),以isualBasic作為開(kāi)發(fā)工具[7],應(yīng)用先進(jìn)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理技術(shù)[8],以目前較為流行的Access數(shù)據(jù)庫(kù)作為系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù),設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)了用于運(yùn)營(yíng)期地鐵隧道變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng),不僅提高了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理的效率和可靠性,保證了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)反饋的及時(shí)性,而且在某城市地鐵隧道變形監(jiān)測(cè)中投入應(yīng)用,取得較好的效果。

1系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

1．1系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)

變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)監(jiān)測(cè)點(diǎn)屬性、監(jiān)測(cè)成果等數(shù)據(jù)信息,是數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)。因此,合理的數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)不僅是數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵,還有利于系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)的管理和高效處理分析?？紤]到變形監(jiān)測(cè)成果的特點(diǎn),系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)不僅能滿足用戶的需要,而且能使系統(tǒng)需求的資源最少,同時(shí)還要使數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)冗余度盡量小,以達(dá)到結(jié)構(gòu)合理、易于維護(hù)等目的[8]。為此,根據(jù)變形監(jiān)測(cè)內(nèi)容,系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)由如下數(shù)據(jù)表構(gòu)成。

1)測(cè)段名表:包括測(cè)段編號(hào)和測(cè)段名稱兩個(gè)字段。為便于變形監(jiān)測(cè)分析,在監(jiān)測(cè)中將相鄰兩個(gè)車站之間的隧道劃分為一測(cè)段,并按車站和車站之間的隧道進(jìn)行編號(hào),測(cè)段名稱則根據(jù)各個(gè)車站或者車站之間隧道的名稱而定,監(jiān)測(cè)點(diǎn)的測(cè)段屬性值直接根據(jù)其所在測(cè)段來(lái)取對(duì)應(yīng)的編號(hào)值,方便查詢。

2)監(jiān)測(cè)點(diǎn)屬性表:包括監(jiān)測(cè)點(diǎn)名、測(cè)段、車道、具體位置、里程、材料、布設(shè)時(shí)間、布設(shè)單位、當(dāng)前狀況、用情況、備注等。其中車道為監(jiān)測(cè)點(diǎn)所在的左、右道或上、下行線;具體位置指測(cè)點(diǎn)所處具體的空間位置,如地面、地下、高架等;當(dāng)前狀況是指目前監(jiān)測(cè)點(diǎn)的完好情況,也就是可用否;使用情況是指監(jiān)測(cè)時(shí)是否使用。

3)沉降監(jiān)測(cè)成果表:包括編號(hào)、監(jiān)測(cè)點(diǎn)名、高程、測(cè)期、監(jiān)測(cè)時(shí)間、備注等。為了遵守?cái)?shù)據(jù)庫(kù)鍵的唯一性原則和方便查詢,各個(gè)測(cè)點(diǎn)的每期編號(hào)由測(cè)期號(hào)與監(jiān)測(cè)點(diǎn)名組成,因而表中將不會(huì)出現(xiàn)相同記錄,保證了鍵的唯一性[8]。

4)沉降差異點(diǎn)屬性表:除了測(cè)段為各個(gè)車站編號(hào),其余與監(jiān)測(cè)點(diǎn)屬性相同。

5)沉降差異監(jiān)測(cè)成果表:與沉降監(jiān)測(cè)成果表相同。

6)水平位移監(jiān)測(cè)成果表:包括編號(hào)、監(jiān)測(cè)點(diǎn)名、X坐標(biāo)、Y坐標(biāo)、測(cè)期、監(jiān)測(cè)時(shí)間、備注等,測(cè)點(diǎn)的編號(hào)設(shè)置與沉降監(jiān)測(cè)成果表相同。

7)水平位移差異監(jiān)測(cè)成果表:與水平位移監(jiān)測(cè)成果表相同。

8)斷面收斂變形監(jiān)測(cè)成果表:包括編號(hào)、監(jiān)測(cè)點(diǎn)名、直徑

1、直徑

2、測(cè)期、監(jiān)測(cè)時(shí)間、備注等,測(cè)點(diǎn)的編號(hào)設(shè)置與沉降監(jiān)測(cè)成果表相同。

在以上各表中,第一個(gè)字段為主關(guān)鍵字,各字段值的類型與字節(jié)寬度均按照實(shí)際所需的最佳值確定,考慮到測(cè)段名的繁瑣和數(shù)據(jù)庫(kù)管理操作的方便迅捷,在數(shù)據(jù)庫(kù)管理時(shí)將測(cè)段名表與其他各表進(jìn)行關(guān)聯(lián)[8]。

1．2 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)

根據(jù)地鐵隧道變形監(jiān)測(cè)的內(nèi)容與特點(diǎn),系統(tǒng)由系統(tǒng)設(shè)置、預(yù)處理、數(shù)據(jù)庫(kù)管理、在線幫助和退出5個(gè)模塊組成,總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2系統(tǒng)的功能及特點(diǎn)

2．1系統(tǒng)的功能

2．1．1系統(tǒng)設(shè)置功能

1)參數(shù)設(shè)置:設(shè)置系統(tǒng)所使用數(shù)據(jù)庫(kù)的地址,實(shí)現(xiàn)對(duì)地鐵的不同隧道段監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)分別進(jìn)行管理,同時(shí)還可設(shè)置顯示計(jì)算成果的小數(shù)位數(shù)等參數(shù)。

2)用戶設(shè)置:可以添加用戶和更改用戶登錄密碼,防止非系統(tǒng)用戶進(jìn)入破壞數(shù)據(jù),保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的安全和系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

2．1．2預(yù)處理功能

1)觀測(cè)資料整理:用戶可以通過(guò)系統(tǒng)的接口程序?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)和外業(yè)觀測(cè)電子手簿直接相連,下傳原始觀測(cè)資料,并對(duì)其計(jì)算處理,得到觀測(cè)成果數(shù)據(jù)。

2)粗差檢驗(yàn):對(duì)觀測(cè)成果數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn),剔除不合格數(shù)據(jù),保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的正確可靠,同時(shí)將檢驗(yàn)后的成果數(shù)據(jù)錄入到數(shù)據(jù)庫(kù)中。

3)基準(zhǔn)點(diǎn)穩(wěn)定性檢驗(yàn):檢驗(yàn)監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)的穩(wěn)定性,確保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性。

2．1．3數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能

1)數(shù)據(jù)查詢:包括屬性數(shù)據(jù)查詢和監(jiān)測(cè)成果數(shù)據(jù)查詢。查詢屬性數(shù)據(jù)時(shí),可以先對(duì)屬性數(shù)據(jù)類別和屬性值條件進(jìn)行選擇,同時(shí)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)搜索出滿足條件的測(cè)點(diǎn),然后可根據(jù)用戶實(shí)際需要結(jié)合監(jiān)測(cè)成果條件(前后測(cè)期、兩期沉降量、兩期沉降速率等)查詢出滿足要求的測(cè)點(diǎn)屬性信息,實(shí)現(xiàn)對(duì)不同類監(jiān)測(cè)點(diǎn)在不同監(jiān)測(cè)成果條件下的屬性值進(jìn)行查詢。查詢監(jiān)測(cè)成果時(shí),可首先對(duì)測(cè)點(diǎn)的測(cè)段、車道、具體位置等測(cè)點(diǎn)主要屬性值進(jìn)行選擇,然后再對(duì)監(jiān)測(cè)成果的測(cè)期、兩期變化量、累積變化量和變化速率等條件進(jìn)行設(shè)置,查詢出滿足用戶要求的測(cè)點(diǎn)成果。在查詢出滿足要求的數(shù)據(jù)后,可導(dǎo)入到EXCEL中進(jìn)行編輯打印。

2)數(shù)據(jù)錄入和添加:包括監(jiān)測(cè)點(diǎn)屬性數(shù)據(jù)錄入添加和監(jiān)測(cè)成果數(shù)據(jù)錄入添加兩個(gè)功能,用于向數(shù)據(jù)庫(kù)錄入添加監(jiān)測(cè)點(diǎn)屬性信息和監(jiān)測(cè)成果數(shù)據(jù)。設(shè)置有手工錄入添加和自動(dòng)導(dǎo)入兩種方式,前者直接在程序界面上的相應(yīng)空格中填入數(shù)據(jù)值,實(shí)現(xiàn)逐點(diǎn)錄入;而后者則將文本數(shù)據(jù)格式或者EXCEL格式的數(shù)據(jù)自動(dòng)導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫(kù),實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)自動(dòng)導(dǎo)入。添加數(shù)據(jù)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示已添加的數(shù)據(jù)和添加后數(shù)據(jù)庫(kù)中的所有數(shù)據(jù)信息,添加完成后可以將已添加的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到EXCEL中進(jìn)行編輯、打印。在錄入添加之前可將所要錄入添加的數(shù)據(jù)按照預(yù)定的格式存儲(chǔ)在EXCEL或記事本中,隨后便可將數(shù)據(jù)導(dǎo)入到數(shù)據(jù)庫(kù)中。

3)數(shù)據(jù)修改:考慮到操作的規(guī)范性,系統(tǒng)只允許對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)屬性進(jìn)行修改。通過(guò)查詢所要修改的監(jiān)測(cè)點(diǎn),對(duì)其屬性信息進(jìn)行修改,同時(shí)可以動(dòng)態(tài)顯示數(shù)據(jù)庫(kù)中的監(jiān)測(cè)點(diǎn)屬性信息,方便用戶及時(shí)看到修改結(jié)果。

4)數(shù)據(jù)刪除:與數(shù)據(jù)修改功能相似,通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)信息查詢后再進(jìn)行刪除,刪除前須經(jīng)確認(rèn),然后才能操作,確保準(zhǔn)確無(wú)誤。

5)數(shù)據(jù)導(dǎo)出:由于在前述操作中已包括本功能,因此系統(tǒng)中無(wú)需再單獨(dú)設(shè)此功能模塊,避免重復(fù)。

2．1．4在線幫助功能

包括幫助目錄與幫助主題搜索兩個(gè)功能,用于系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的在線幫助,以文本和圖像的形式對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行操作說(shuō)明,并對(duì)常見(jiàn)問(wèn)題作詳細(xì)解答。

2．1．5退出功能

退出系統(tǒng)。

2．2系統(tǒng)的特點(diǎn)

1)系統(tǒng)充分利用了先進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)的優(yōu)勢(shì),克服了傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)管理存在的數(shù)據(jù)查詢繁瑣、處理分析低效等缺陷。

2)系統(tǒng)操作通過(guò)窗口和菜單進(jìn)行,具有界面友好、操作幫助完善等優(yōu)點(diǎn)。

3)系統(tǒng)可通過(guò)接口程序與外業(yè)觀測(cè)電子手簿相連,下傳原始觀測(cè)資料,并進(jìn)行計(jì)算處理,實(shí)現(xiàn)測(cè)量?jī)?nèi)外業(yè)一體化。

4)經(jīng)系統(tǒng)處理的數(shù)據(jù)成果可直接導(dǎo)入到EX-CEL中,充分利用了EXCEL報(bào)表制作的優(yōu)點(diǎn),滿足了用戶對(duì)報(bào)表格式多樣性的要求。

5)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)系統(tǒng)存入數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行管理,使復(fù)雜、繁瑣的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)管理工作變得簡(jiǎn)單易行,如數(shù)據(jù)的查詢、添加、刪除、導(dǎo)入EXCEL等可通過(guò)鼠標(biāo)單擊直接實(shí)現(xiàn),提高了工作效率。系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用

系統(tǒng)采用Windows2000/Me/XP作為操作平臺(tái),以桌面式關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)ACCESS和面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言VisualBasic6。0作為開(kāi)發(fā)工具,通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)引擎(ADO)[7]與數(shù)據(jù)庫(kù)有機(jī)的聯(lián)系在一起。系統(tǒng)開(kāi)發(fā)采用面向?qū)ο蟮姆椒?它是根據(jù)應(yīng)用問(wèn)題所涉及的對(duì)象,建立于現(xiàn)實(shí)世界的一種軟件開(kāi)發(fā)思想[7]。利用該方法的關(guān)鍵是對(duì)前端概念的理解,只有當(dāng)應(yīng)用領(lǐng)域固有的概念被識(shí)別和理解了,才能較好的設(shè)計(jì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及實(shí)現(xiàn)其功能。

VisualBasic是一個(gè)面向?qū)ο蟮膱D形界面應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)環(huán)境,利用它可開(kāi)發(fā)面向?qū)ο蟮幕赪in-dows的應(yīng)用程序[7]。由于VisualBasic充分利用了Windows的窗口資源,因而開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序的用戶界面美觀、簡(jiǎn)潔。本系統(tǒng)中所使用的菜單、按鈕和結(jié)果顯示等功能方式均以模塊化開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn),有利于系統(tǒng)的后續(xù)開(kāi)發(fā)升級(jí)。

系統(tǒng)應(yīng)用過(guò)程:首先,按照系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)表的字段格式對(duì)車站、區(qū)間段和監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)一編號(hào)、命名和歸類,并根據(jù)實(shí)際情況確定測(cè)點(diǎn)屬性值,將整理后的測(cè)段信息與測(cè)點(diǎn)屬性數(shù)據(jù)錄入數(shù)據(jù)庫(kù);然后,通過(guò)系統(tǒng)的接口程序從外業(yè)觀測(cè)電子手簿下傳各期原始觀測(cè)資料,對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理后將滿足要求的成果數(shù)據(jù)錄入數(shù)據(jù)庫(kù);最后,對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和處理計(jì)算,分析地鐵隧道結(jié)構(gòu)變形情況。該系統(tǒng)在某城市地鐵監(jiān)測(cè)中得到了很好的應(yīng)用,發(fā)揮了較大的作用,實(shí)際應(yīng)用表明:

1)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)管理的效率得到了明顯的提高。應(yīng)用系統(tǒng)后,數(shù)據(jù)處理分析所花時(shí)間從原先手工進(jìn)行所需的7d至8d縮短為1d至2d。

2)系統(tǒng)計(jì)算準(zhǔn)確、成果可靠。

3)系統(tǒng)功能完善,操作簡(jiǎn)單,界面友好、美觀。結(jié) 論

地鐵隧道結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)是結(jié)合地鐵隧道結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的具有較高的實(shí)用價(jià)值。

1)系統(tǒng)應(yīng)用了先進(jìn)的ADO數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫(kù)與系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合,使Access數(shù)據(jù)庫(kù)與VisualBasic語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)得到了最大的發(fā)揮,值得類似系統(tǒng)借鑒。

2)通過(guò)實(shí)踐應(yīng)用表明該系統(tǒng)功能完善、方便實(shí)用、計(jì)算準(zhǔn)確、數(shù)據(jù)成果可靠,能夠較好地滿足實(shí)際應(yīng)用需求,大大減少了數(shù)據(jù)管理工作量,提高了效率。

3)系統(tǒng)中測(cè)量?jī)?nèi)外業(yè)一體化的實(shí)現(xiàn)為地鐵隧道自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。

4)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)運(yùn)行的成功為今后地鐵隧道結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理與分析系統(tǒng)以及地鐵安全監(jiān)測(cè)專家系統(tǒng)的研究開(kāi)發(fā)奠定了基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局,中華人民共和國(guó)建設(shè)部.地下鐵道、輕軌交通工程測(cè)量規(guī)范[S].北京:中國(guó)計(jì)劃出版社,2000:64-70.[2]于來(lái)法.論地下鐵道的變形監(jiān)測(cè)[J].測(cè)繪通報(bào),2000(5):13-15.[3]郝傳才.地鐵施工監(jiān)測(cè)信息系統(tǒng)[J].廣東建材,2005(10):83-85.[4]王浩,葛修潤(rùn),鄧建輝,等.隧道施工期監(jiān)測(cè)信息管理系統(tǒng)的研制[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào),2001(20):1684-1686.[5]TORYK.Multiple-Surveying-RobotSystemforTunnel DeformationMonitoring[EB/OL].http://www.ntu.edu.sg/cee/research/bulletin/2003_2004/pdf/SpatialInfo.pdf.[6]BASSETT,R.H,KIMMANCE,J.P,RASMUSSEN,C.Automatedelectroleveldeformationmonitoring

systemfortunnels[A].ProceedingsofSPIE-TheInternationalSo-cietyforOpticalEngineering[C],17thInternationalCon-ferenceonOpticalFibreSensors,London,2005,London:ThomasTelfordServicesLtd,London,England,2005:168-171.[7]趙斯思.VisualBasic數(shù)據(jù)庫(kù)編程技術(shù)與實(shí)例[M].北京:人民郵電出版社,2004.[8]陳志泊,李冬梅,王春玲.數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用教程[M].北京:人民郵電出版社,2002.

第五篇：隧道工程課程設(shè)計(jì)及論文

《隧道工程》課程設(shè)計(jì)及論文

1、以青島擬建第二條海底隧道為例，對(duì)隧道選址、線路走向、長(zhǎng)度、埋深，斷面及坡道形式及功能進(jìn)行設(shè)計(jì)及研究

2、以山東科技大學(xué)日益增多的校園汽車所帶來(lái)的問(wèn)題為研究背景，擬規(guī)劃校園交通隧道，對(duì)隧道選址、線路走向、長(zhǎng)度、埋深，斷面及坡道形式及功能進(jìn)行設(shè)計(jì)及研究（可以包括地下停車場(chǎng)）

3、以更好的發(fā)展西海岸經(jīng)濟(jì)新區(qū)、加強(qiáng)各地域之間的聯(lián)系為例，來(lái)規(guī)劃小珠山隧道，對(duì)隧道選址、線路走向、長(zhǎng)度、埋深，斷面及坡道形式及功能進(jìn)行設(shè)計(jì)及研究

4、從各個(gè)方面比較青島海底隧道和廈門翔安海底隧道的異同點(diǎn)（包括選址、地質(zhì)情況、埋深、施工方法、造價(jià)、施工工期、斷面形式、路面形式、通風(fēng)形式、照明、內(nèi)裝、以及通車及收費(fèi)系統(tǒng)情況等），并且要寫(xiě)出你自己的體會(huì)，要求：

1、每人一題，可以是一個(gè)題目的某一個(gè)方面，也可以是多個(gè)方面；

2、可以是設(shè)計(jì)，也可以是研究；

3、字?jǐn)?shù)：3000字以上；

4、格式：以科技論文的格式，具體見(jiàn)附錄