基于全局综合敏感性分析的隧洞施工进度动态控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及水利工程、交通运输工程技术领域，尤其涉及一种基于全局综合敏感 性分析对隧洞施工进度进行动态控制的方法。
【背景技术】
[0002] 随着引水隧洞、公路隧道、铁路隧道建设事业的不断发展，隧洞工程的施工建设受 到广泛关注。但同时，隧洞施工是一个庞大而复杂的工程，隧洞的施工工期由于受到众多因 素的影响而波动，工期的波动易引起实际工期与计划工期的不吻合，这将给施工进度的安 排与管理带来不便。采用敏感性分析法对上述问题进行控制研宄，可以达到对隧洞施工进 度进行更有效的管理的目的。因此，分析研宄引起隧洞施工工期波动的因素，对隧洞施工参 数进行实时更新与动态控制，减少隧洞施工中实际工期与计划工期不吻合的现象，成为隧 洞工程施工建设研宄中的重要内容。
[0003] 国内外对隧洞施工工期敏感性分析的研宄起步较晚，国外方面，Herroelen[1]阐述 了对隧洞施工工期进行敏感性分析的必要性；J. R. Li等[2]在水利水电工程地下洞室群的 建设中进行机械设备配置对隧洞施工工期影响的敏感性分析；Limao Zhang等[3]采用模糊 故障树分析法，进行环境因素对隧道建设工期影响的敏感性分析，找出引起隧道事故的风 险因素，并将该方法成功应用于地铁隧道施工工程中。国内方面，赵志刚等 [4]对水电工程 中的地下隧洞施工项目进行部分施工参数对工期影响的敏感性分析，得到针对工期的优选 施工方案；梅金权等 [5]指出隧洞施工系统是一个离散的随机动态系统，改变系统中的一个 或几个施工参数会得到不同的施工工期，因此有必要对施工参数进行敏感性分析；李明超 等 [6]耦合风险因素对水电站地下洞室群的施工工期进行局部敏感性分析，为工程风险的防 范和施工进度的控制分析提供依据。
[0004] 从国内外开展的一系列研宄和应用来看，对隧洞施工工期进行敏感性分析的研宄 不多，且研宄仅为单因素敏感性分析或局部敏感性分析，没有对全部可能引起工期波动的 因素对工期的影响进行全局性的综合敏感性分析，对隧洞施工工期敏感性分析的研宄不够 全面，对实际施工的指导效力有限。
【发明内容】
[0005] 本发明提供了一种基于全局综合敏感性分析的隧洞施工进度动态控制方法，本发 明针对隧洞工程的施工工期存在波动的问题，结合隧洞施工工艺与施工特性，基于全局综 合敏感性分析法，提供一种控制因素全面、控制效率高的隧洞施工进度动态控制方法，详见 下文描述：
[0006] -种基于全局综合敏感性分析的隧洞施工进度动态控制方法，所述方法包括以下 步骤：
[0007] 基于隧洞施工仿真模型确立敏感性分析输入的参数，并对参数进行预处理；
[0008] 进行隧洞施工工期多因素敏感性分析；进行隧洞施工工期全局性敏感性分析；
[0009] 敏感性分析结果的工程语言转化；
[0010] 对隧洞施工工期进行实时动态监测与控制。
[0011] 其中，所述基于隧洞施工仿真模型确立敏感性分析输入的参数，并对参数进行预 处理的步骤具体为：
[0012] 将施工参数、施工工序段分别确立为敏感性分析的输入参数；由施工经验、现场实 际施工条件、现场实际施工设备选取状况确立隧洞施工仿真模型中模型参数的选取范围；
[0013] 改变已经确定取值范围的隧洞施工仿真模型参数的取值，进行多次仿真运算，记 录仿真结果；
[0014] 结合蒙特卡罗法，分别在隧洞施工仿真模型参数与工序持续时间各自相应的取值 范围内对施工参数、施工工序段进行随机抽样，随机抽样的次数要满足置信度要求；
[0015] 将随机抽样输出的施工参数或施工工序的组合结果输入隧洞施工仿真模型，从隧 洞施工仿真模型中输出相应参数组合下的隧洞施工工期。
[0016] 其中，所述进行隧洞施工工期多因素敏感性分析的步骤具体为：
[0017] 基于隧洞施工仿真模型，将敏感性分析工作划分为两个阶段：工序持续时间对总 工期影响的敏感性分析阶段、施工参数对工序持续时间影响的敏感性分析阶段；
[0018] 分别计算各分析阶段里输入参数对工期影响的敏感性系数；将施工参数对工序持 续时间影响的敏感性系数与施工参数对总工期影响的敏感性系数各自排序。
[0019] 其中，所述进行隧洞施工工期全局性敏感性分析的步骤具体为：
[0020] 计算输入参数全部组合对工期影响的耦合敏感性系数；筛选出对工期影响显著的 参数组合；
[0021] 根据影响显著的参数组合的敏感性系数计算参数组合内各参数的阶次敏感度；
[0022] 对组合内各参数的阶次敏感度进一步排序，获取关键参数组合中的更关键因素。
[0023] 本发明提供的技术方案的有益效果是：
[0024] 1、可实现对隧洞施工进度的动态控制，及时发现不合理的施工配置与施工方案， 动态调整施工方案，提高工程施工精度；
[0025] 2、可对可能引起隧洞施工工期波动的全部参数都进行敏感性分析与动态控制，实 现对施工参数、工序持续时间对工期影响的全面认识；
[0026] 3、可总结出施工参数对工期敏感性影响的一般规律，为施工组织计划的合理安排 与施工工期的动态实时控制提供科学依据；
[0027] 4、可分析出由于参数之间的相互影响而产生的参数耦合效应对工期的影响，增加 分析结果的完整性与准确性，也为施工机械设备的配置与优选提供技术支持；
[0028] 5、可在耦合效应分析结果的基础上，进一步获取参数组合内部的参数敏感性排 序，获取参数组合中的更关键参数，为施工机械配置方案的校核提供有力保障；
[0029] 6、可一次性获取：所有输入参数对工期影响的敏感性系数、参数耦合相应对工期 影响的敏感性系数，以及参数组合内部的参数阶次敏感度，并且能保证一定的分析准确度， 为进度动态控制工作的准确与高效奠定基础。
【附图说明】
[0030] 图1为一种基于全局综合敏感性分析的隧洞施工进度动态控制方法流程图；
[0031] 图2为隧洞施工工期全局综合敏感性分析流程图；
[0032] 图3为隧洞TBM法施工仿真模型；
[0033] 图4为隧洞钻爆法施工仿真模型。
【具体实施方式】
[0034] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施方式作进一步 地详细描述。
[0035] 101 :基于隧洞施工仿真模型确立敏感性分析输入的参数，并对参数进行预处理；
[0036] 其中，参见图1和图2,该步骤具体为：
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