本文是一篇工程硕士论文，工程硕士属于专业硕士学位的一种，是工程类专业学位，分为全日制工程硕士和非全日制工程硕士。与学术硕士学位的工学硕士处于同一层次，但类型不同，各有侧重。（以上内容来自百度百科）今天为大家推荐一篇工程硕士论文，供大家参考。
专业工程硕士毕业论文范文篇一
第一章绪论
1.1引言
我国软土地区分布广，形成环境复杂多变，尤其在珠三角地区，该区地形地貌与其他沿海、沿江地区不同，齡泥地层厚度大且变化多，其海相游泥更是属于罕见的超软弱土。而这些地区恰好又是经济发达的地区，涉及软土地基的基础设施越来越多，故软土地基处理己成为工程地质和岩土工程界普遍关心和首要解决的重点问题之一。地基处理又称地基加固，是指承托建（构）筑物基础的岩土体（地基）很软弱，通过采取人工行为而提高其承载力、改善其变形或渗透性质的一种活动。在工程上所谓的软基为“软弱地基”，既主要有游泥、游泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性土层构成的地基。天然含水量大于液限6；,，天然孔隙比时为齡泥质土。本文研究对象为超软基，即主要由厚度大（最大厚度可达16.7m,平均值达11.0m)，性质差(含水量平均值为75.0%,最大值为114%)的游泥及齡泥质土，少部分（软土覆盖层厚度为1.6m-1.8m)冲填土、杂填土构成的超软弱地基。静动力排水固结法是近年来发展起来的一种地基处理新技术，该工法具有处理质量好、投资低、工期短的显著特点，对于超软土地基，优势尤其显著。静动力排水固结法工程系统由加压系统、排水系统和监测系统组成。加压系统包括静力加压系统和动力加压系统；排水系统包括水平排水体和竖向排水体；监测系统包括沉降、土压、孔压监测和静（动）力触探、荷载、十字板剪切试验，其监测数据可指导信息化施工。本文试图以超软土地基为研究对象，将静动力排水固结法中的加压系统(静、动荷载大小）与排水系统有机结合，根据监测数据的反馈信息，建立三者间内在的某种相互适应关系的模型，并从理论分析、工程试验数据、动三轴试验及数值模拟四个角度进行研究，得出者间的优化设计的最优组合。
1.2静动力排水固结法的研究现状
静动力排水固结法是在传统动力固结（强夯法）和静力排水固结法基础上发展起来的，李彰明从现场试验、室内试验、理论分析及数值模拟等方面对静动力排水固结法幵展了大量的卓有成效的研究工作，为静动力排水固结法在我国的推广应用做出了较大贡献。他一直强调在该法的设计与施工中，不应简单沿用传统动力固结法（强夯法）和静力排水固结法的规范规定，而应将加压系统与排水系统的设计与施工视为整体考虑，信息化施工。他在多个超软基处理工程试验的基础上，对深圳、上海、珠海、海口、三亚、武汉、惠州、广州、湛江等地的饱和齡泥及游泥质土进行了大量的试验研究，获得宝贵的一手原位沉降、土压、孔压监测数据和静（动）力触探、荷载、十字板剪切试验资料，并进行了室内模型箱冲击试验[⑸、三轴试验，同时开发了高速自动釆集与处理智能系统，主要得出以下结论：
①在静动力排水固结法加固机理方面[”：(a)冲击荷载可使得静覆盖层下软基中产生可持续一定时间的结构残余作用力，该作用力使得孔压不断消散，地基土成为超固结土；（b) S波即剪切波主要在土颗粒间传播，使土颗粒重新排列并将土颗粒周围的部分弱结合水转化为自由水，合理的排水系统使得该自由水不断排出，土颗粒排列加密，地基土压缩变形量大大缩小；（C)通过设置人工材料组成的排水体系以及冲压下产生的土体内部定向裂纹构成的排水路径，大大改善了土体排水边界条件；（d)人工竖向排水体周围水柱的形成以及冲击荷载水柱不可压缩性使得荷载可深度传递。
②在静动力排水固结法设计参数方面(a)单击穷击能：采用多遍夯击，夯击能逐级加大，使末遍点夯的单击夯击能影响深度达到要求的，且每遍申-击夯击能由横向应变及夯点周围土的隆起量控制；（b)穷击次数：对于含水量大的地基，从夯沉量、孔隙水压力增量、夯点周围径向应变增量角度来确定夯击次数。（C)间隔时间：由于设置了合理的排水体系，发展起来的静动力排水固结法每遍间隔时间远远小于动力排水固结法规范要求，建议采用依据夯击能大小和孔压水平來确定。（d)横向排水体砂塾层厚度：大大降低了大厚度，高念水量超软土地基之上旳软土覆盖层厚度，如软土层平均厚度为11m、最大厚度为16.7rn，平均含水量为75%,最大含水量达114%,其上软土覆盖土层厚度平均值仅为1.6-1.8m。
第二章超软基处理中静动荷载与排水体系的影响因素
影响静动力排水固结法加固效果的三大因素为静力荷载、动力荷载、排水体系。尽量减小软土覆盖层厚度，设置合理的排水体系，并配合高效减震睡及最优化的夯击能设计方案，将达到静动力排水固结法的最优化设计。为使得静力荷载、动力荷载及排水体系三者达到最优化设计，本章试图分析和总结了静动力排水固结法的静力荷载、动力荷载、排水体系三大因素，探讨三大因素对超软土层土性的影响，为下一章超软基处理中静动荷载与排水体系适应关系模型的建立做准备。
2.1静力荷载的影响因素
根据静动力排水固结法的加固机理，影响静力荷载大小的直接因素为软土覆盖层厚度和夯击后不断变化的土性参数。其中软土覆盖层厚度包括原有冲填土、砂塾层和人工填土层厚度，如图2-1;变化的土性参数主要有覆盖土层的容重、泊松比、变形模量和应力扩散角，在探讨土性参数前需要了解静力荷载的作用。以下主要讨论静力荷载的作用、软土覆盖层厚度、变形模量以及应力扩散角。
第三章超软基处理中静动荷载与排水体系............... 29
3. 1夯锤冲击过程的碰撞分析............. 29
3.2夯锤与地面的接触应力............. 30
3.3静动荷载与排水体系模型的建立............. 31
3. 4模型的应用及讨论 33.............
3. 4. 1模型的应用............. 333.
4. 2冲击荷载允许应力比R讨论............. 34
3. 5模型的工程实例............. 35
3. 5. 1工程概况............. 35
3. 5. 2模型参数取值计算.............36
3. 6本章小结............. 40
第四章模型的静动三轴试验研究............. 41
4. 1 SPAX-2000静动真三............. 41
4. 2淤泥土样及物理参数指标............. 42
4. 3试验方案及步骤............. 43
4.4静动三轴试验结果及分析............. 44
4. 5本章小结............. 53
第五章超软基处理中静动荷载与............. 55
5.1 MADAS/GTS有限元软件............. 55
5.2有限元模型的建立............. 55
结论
静动力排水固结法能很好的处理超软土地基问题，而对静力荷载、动力荷载及排水体系进行最优化设计是该法成功应用的决定因素。本文以广州南沙泰山石化一期超软土地基处理工程为背景，遵循静动力排水固结法固结基本原理，根据力的平衡原理，建立了超软土地基静力荷载、动力荷载及排水体系的相互适应关系模型，并分别从工程实例、室内静动三轴试验、数值模拟角度验证该模型的正确性。本文主要结论为：
(1)遵循静动力排水固结法固结基本原理，以三角形的瞬态荷载模型为基础，引进参数冲击荷载允许应力比R，根据力的平衡原理，建立了静力荷载、动力荷载及排水体系适应关系模型.
(2)根据上述模型阐述了静力荷载、动力荷载及排水体系最优设计方法，并对模型参数冲击荷载容许应力比R讨论，得出R不仅可作为试夯参数，直观和定量的反映了静力荷载、动力荷载及排水体系相互适应关系，而且可作为评判软土地基加固效果的参数。
(3)结合广州南沙泰山石化软基处理一期工程原位试验及监测数据，对模型参数进行取值计算，表明该模型在工程实例中有较好的适用性，为一般工程人员设计应用提供便利。
(4)利用由GCTS生产的SPAX-2000(改进型)静动真三轴系统，采用南沙原状游泥土样，研究静动力排水固结法静力荷载、动力荷载和排水体系相互适应关系，得出结论：①静动力排水固结法软土覆盖层与软土层存在最优的厚度比例；试样尺寸为50nun(长）x50mm (宽）xl2(hnm (高）时，软土覆盖层与软土层最优厚度比例可为1:5;②在一定的砂热层和冲击频率下，竖向排水体间距存在最优值，此时游泥层孔隙水迅速排出，加固效果最好；③室内试验证明，若冲击频率过高，夯锤对淤泥层的扰动过大，不利于土体的排水固结。④试样尺寸为50隱（长）x50mm (宽）x 120隱(高）时，当砂塾层厚度为20mm、围压为30kPa、排水体系为一孔、冲击荷载频率为1HZ时，随着夯击能逐渐增大，土体有效应力逐渐增加，淤泥层地基承载力不断提高，地基土达到固结。
(5)以南沙泰山石化一期软基处理工程为背景，以现场勘察、监测数据为基础，采用MIDAS/GTS软件对动荷载（主要为夯锤的冲击力）、静荷载和排水体系进行三维数值模拟，得出结论：①静动力排水固结法加固顺序是有浅到深的，逐层加固的。夯锤夯击一段时间后，由于设置了软土覆盖层，夯击能很好的水平向和竖向扩散，使得周围土体产生固结沉降，且水平和竖直方向影响距离相近，表明夯击是应力扩散角约为45° ；②冲击完成后静止一段时间，由于设置了合理的软土覆盖层厚度和排水体系，孔隙水迅速排出，土体发生沉降并向下延伸，其中夯击点下的土体沉降最大。③冲击完成后静止一段时间，由于设置了合理的软土覆盖层厚度和排水体系，人工竖向排水体周围水柱的形成以及冲击荷载水柱不可压缩性使得荷载可深度传递。
参考文献
[1]李彰明.软土地基加固的理论、设计与施工[M].北京：中国电力出版社，2006： 352-379.
[2]李彰明.软土地基加固与质量控制[M].北京：中国建筑工业出版社，2011:291-299.
[3]李彰明，冯遗兴.动力排水固结法参数设计研究[J].武汉化工学院学报.1997, 19： 41-44.
[4]李彰明，冯遗兴.动力排水固结法处理软弱地基[J].施工技术.1998,No.4:30~38
[5]李彰明，冯遗兴，冯强.软基处理中孔隙水压力变化规律与分析[J].岩土工程学报，1997，19 (6)： 97-102
[6]刘勇健，李彰明，张丽娟.动力排水固结法在大面积深厚淤泥软基加固处理中的应用[J].岩石力学与工程学报，2010,Z2(29)： 4000-4007
[7]李彰明，林军华.静动力排水固结法处理淤泥软基振动试验研究[J].岩土力学’ 2008，9(29): 2378-2382
[8]李彰明等.组合型高效能夯击减震锤[P].中国：CN02273102.4，2002.
[9]李彰明，万灵.用于软土地基处理的冲击荷载与软土覆盖层厚度厚度控制方法〔P〕.中国.中国发明专利，CN200910192526.3 .2010.0
[10] Zhangming Li, Mengdong Li, Qiang Feng. Dynamic response of mud in thefield soil improvement with dynamic drainage consolidation[A], Proceedingsof Fourth Int. Conference on Recent Advance in Geotechnical EarthquakeEngineering and Soil Dynamics(CD-ROM), ISBN-1-887009-05-1 [C], SanDiego, California: University of Missouri-Rolla(Edited by Shamsher Prakash).2001, Paper No.1.10:1-8
专业工程硕士毕业论文范文篇二
第 1 章 绪论
1.1 选题依据及研究意义
在我国的东部沿海地区，城市化率远高于中西部地区，因此，城市化进程中土地资源紧缺的问题相对突出。城市扩张的建设用地受着土地用途的严格限制，18 亿亩可耕地保护是不可逾越的管理红线，由此催生了向海洋进军、围海造地的热潮。众所周知，吹填土，尤其是滨海相吹填土的场地处理需要耗费较长的时间和施以特殊的加固工艺，与河口富含粉粒、砂粒吹填土不同，其高含水量、高压缩性、高黏粒含量、高有机质、具有流态状特点的海相吹填土，其初始沉淀（沉降）慢、后期强度增长慢、工后沉降大，尤其是这类吹填土很难在吹填过程中同步进行加固。现在，一些学者先后采取不同的加固方法，尝试吹填早期加固方法，也取得了进展，但对吹填过程中同步加固和吹填早期加固的排水固结微观机理尚缺乏认识，只能从加固功效上进行概略性评价，不能从机理上构造出最高效率的工法。本课题针对上述未明确和未解决的理论和实践问题，通过研究天津滨海新区高粘粒吹填土的吹填沉降过程及其过程中吹填土的微结构形成机理，探讨吹填土的形成过程中进行同期排水加固的可行性，尤其是使用塑料排水板作为横-竖向排水体时，在不同荷载作用下，吹填土微结构的演变过程和渗流对土的既有微结构的破坏性影响，为同步吹填同步加固工法提供理论解释和支持。
1.2 国内外研究现状
自从 20 世纪 50 年代日本率先尝试吹填土。1958 年日本大阪南港利用砂井作为排水通道对填土加固，这是吹填土的首次较大规模加固吹填土工程试验。吹填场地在东西、南北方向各约 1 公里，近乎正方形。四周筑堤围起。吹填前海底高程在-4.0米左右。历时四年共吹填 1×107m3，又经三年排水疏干和加固铺砂，开始进行整平。为排水，每 100 米间隔布置一直达海底砂层的砂井（加固面以下 13～15m），并用潜水泵和真空泵抽水，一年时间内，吹填土场地表面共沉降了 100～200cm；预计剩余沉降量约为 150 厘米。由此开创了大面积采用排水固结法加固吹填土地基的先河。此后，（张文全[1]1984）日本又尝试采用土工布、土工网表层处理加固新近吹填土（丁承显[2]，1977）。从此。日本原创的吹填土应用技术开始被日本以外的国家所重视。天津是最早引进了吹填土加固技术的城市，1972 年就开始在天津港港北进行大规模的围海造陆工程，到 1979 年共建围捻 23km，围海面积 5.34km2，采用射水砂井排水固结加固吹填土，又引入袋装砂井堆载预压、套管打入式砂井堆载预压技术。1980～1983 年，在天津港场区作了塑料板排水法加固试验，从 1984 年开始，天津港又开展小面积真空联合堆载预压压法试验（戴家禄[3]1990）。
我国吹填土的研究和应用经历了较快的发展阶段。自从改革开放以来，国家的重心转移到经济建设上来，国家基础设施建设快速发展，城市化进程加速、国家土地资源更具稀缺性等，都成为促进吹填土理论和应用百花齐放大好局面的根本因素，吹填土技术在我国的东部沿海地区率先得到应用。吹填土的加固工艺经历了由简单到复杂的过程。徐家海[4]（1981）开展了吹填土的表层加固试验①翻晒脱水处理：吹填土的硬壳层厚度大于 30 厘米时，机械行走正常；当硬壳层厚度小于 20 厘米时，机械陷入土中，且容易受降雨的影响，翻晒脱水固结方法具有一定的局限性。②沟渠及井点排水。真空预压加固法加固深层吹填土相关显著。李秉实等[5]（1984）尝试了在天津新港东突堤进行吹填土加固。当时我国还没有成型的吹填土加固设计理论，该工程采用了当时一切可用的方法。如：在吹填土表面采用柴排垫层法加固表层，再进一步进行排水通道的打设、加荷等。柴排此前在国内外已有不少工程采用，具有它刚度大和一定浮力，能将上部荷重扩散，能防止滑弧穿过下部产生深层滑动（用直径 2～5 厘米的树枝捆扎成柴排，在淤泥上铺放一层，然后抛填 1.5~2.0 米厚的块石形成表面硬化层，以利机械打设袋砂井或塑料板）。曾锡庭[6]（1984）提出了在吹填过程中即着手对新吹填地基进行加固的设想：吹填后，使用浮箱式塑料板插板机，在新吹填土上不待其自然风干即行插设塑料排水板，进行排水固结。吴崇礼[7]（1988）使用粉煤灰加速吹填土尝试：先在天然地面上吹填一层粉煤灰作为透水层，然后再吹填淤泥，土层较厚时，隔一定厚度吹填一层粉煤灰，后用真空井点法或喷射井点法进行预压加固。吴正友[8]（1990 ）对连云港庙岭新港区 6×104m2场地 5.48m 厚的吹填场地进行吹填土加固吹填，沉降量为 2.46m。陈天慧[9]（1995）粉砂质吹填土强夯加固上海外高桥粮食储备库及码头设施地基。董庆祝[10]（2000）深层搅拌加固法处理营口港务局鱿鱼圈港吹填层地基。蒋士权[11]（2007）开展大面积新近软弱吹填土施工场地的处理研究。叶观宝[12]（2007）通过实例和理论证明了利用振冲法加固吹填砂地基是可行的。
第2章 研究区吹填土物质组成及基本性质
2.1 研究区概况
天津滨海新区地处于华北平原北部，环渤海地区的中心地带，天津市的最东端，东临渤海，西距天津市区 40 公里，地处山东半岛与辽东半岛交汇点上、海河流域下游；渤海湾的顶端，地理坐标位于北纬 38°40′至 39°00′，东经 117°20′至118°00′。滨海新区属于大陆性季风气候，并具有海洋性气候特点：冬季寒冷、少雪；春季干旱多风；夏季气温高、湿度大、降水集中；秋季秋高气爽、风和日丽。 全年平均气温 13.0℃，高温极值 40.9℃，低温极值-18.3℃。年平均降水量 566.0 毫米，降水随季节变化显著，冬、春季少，夏季集中。全年大风日数较多，8 级以上大风日数 57 天。冬季多雾、夏季 8-9 月份容易发生风暴潮灾害。研究区是天津市下辖的副省级区、国家级新区和国家综合配套改革试验区，总面积 2270km2，人口 248 万人，是中国北方对外开放的门户、高水平的现代制造业和研发转化基地、北方国际航运中心和国际物流中心、宜居生态型新城区，被誉为“中国经济的第三增长极”。滨海新区在 2005 年开始被写入“十一五”规划并纳入国家发展战略，成为国家重点支持开发开放的国家级新区。
第 3 章 模拟试验方法研究及其样品制备......26
3.1 概述............... 26
3.2 设备研发....... 26
3.2.1 取样器研发................. 26
3.2.2 高精度微力矩十字板研发.... 29
3.3 土的力学性质 ................ 32
3.4 样品制备....... 34
3.5 本章小结....... 37
第 4 章 加载条件下吹填土结微结构.....38
4.1 关于取样位置的说明.... 38
4.2 泥浆系统的自组织过程........... 38
4.2.1 自组织的概念............. 38
4.2.2 吹填泥浆的自组织行为........40
4.3 微结构指标研究............ 40
4.3.1 絮凝体、团聚体的微结构研究............. 40
4.3.2 孔隙的微结构研究..... 51
4.4 颗粒与孔隙形成过程的分维对比研究.... 53
4.4.1 聚集体分维数研究 ..... 53
4.4.2 土体骨架分维数研究............ 53
4.4.3 孔隙分维数研究......... 57
4.4.4 颗粒与孔隙形成过程的分维对比研究........... 57
4.4.5 分维曲线形态研究..... 59
4.5 本章小结....... 65
第 5 章 结论和建议..............75
结论
本文通过研究对不同沉降时间-荷载组合条件下吹填土的微结构形态和指标的研究，初步得到吹填土在初始沉降阶段的微结构自组织现象和微结构体的规律性特点，研究表明：
1. 创新性和实用价值本研究方法在研究在吹填土的初始沉降阶段的微结构具有创新性，通过取样方法创新、制样方法创新，实现了浆状土的原状取样盒测试，这一方法对流态土、流态砂等的原状取样都有实际应用价值。
2. 在流态吹填土微结构研究方面有所发现：在吹填土的初始沉降阶段，吹填泥浆中的自组织就开始发挥作用，随着自由沉降时间增加，由吹填泥浆中粘土矿物为主产生的聚集体发生了由大到小的体积变化和聚集体的密实过程，这一过程中形成的较小型粘土矿物集合体在协同机制下，又在新的自组织核心下，进一步形成规模更大的聚集体，聚集体的定向性也逐步显现，聚集体的密度增加，孔隙比减小。
在不同沉降时间-荷载组合条件下，集合体的内部矿物定向性发生 2 个阶段分异：第一阶段内集合体的内部矿物的定向性主要取决于其初始核心矿物的定向性，聚集体体内的孔隙发生了趋密性变化。初始阶段形成阶段疏松的絮凝体形，形体表面可见表面有似绒毛状的丝-片状矿物，较松散矿物堆叠现象及细小（粘土）矿物颗粒无定向性地吸附在絮凝体表面，絮凝体间有较大空洞，第二阶是在协同作用下，单体集合体逐渐相互复合成较大的集合体的过程，集合体表面较致密；集合体内部的矿物有最终向水平方向趋同的倾向。吹填土内孔隙的平面形态与沉降时间之间相关，孔径形态与大小既与沉积时间相关，又与加荷历史有关。沉降初期，吹填土的孔隙平面形态大而不规则状，孔径内可见单体粘土矿物或小型薄片状矿物集合体在孔径表面呈近直立状分布；随着时间增长，孔隙形态的不规则性得到改善，在排水条件下，水平状孔隙通道进一步发育，孔隙间的连通性加强，水平向孔隙管道发育孔隙直径逐渐变小。
参考文献
[1] 张文全.日本新吹填土表层处理方法简介[J].水运工程,1984(4).
[2] 丁承显.沿海吹填地的沉降和变形[J].水运工程,1977 (5).
[3] 戴家禄.天津港的围埝造陆与软基加固[J].港口工程,1990(4).
[4] 徐家海.吹填土软土地基的处理措施[J]浙江水利科技,1981(10).
[5] 李秉实.在新吹填土上施工的途径[J].港口工程,1984(6).
[6] 曾锡庭.在吹填过程中即着手对新吹填地基进行加固的设想[J].港口工程,1984(1).
[7] 吴崇礼.使用粉煤灰加速吹填土的固结过程[J].岩土工程学报,1984(5).
[8] 吴正友.连云港吹填泥浆沉积和固结性质的现场观测与分析[J].水运工程,1990(4).
[9] 陈天慧.吹填区强夯地基优化效果检测与工程实践[C].海市岩土工程检测中心论文集,1995.
[10] 董庆祝.深层搅拌加固法在吹填层地基处理中的应用[J].辽宁农业职业技术学院学报,2000(2).
专业工程硕士毕业论文范文篇三
1. 绪论
1.1概述
随着人口的膨胀和经济的发展，水资源短缺和水污染日益加剧。切实防治水污染、保护水资源己成为当今人类的迫切任务。地球上水的总量约有14xlo、m“，其中约有97%的水是海水，淡水不足总水量的3%。且其中还有约3/4以冰川、冰帽的形式存在于南北极地，人类很难使用。与人类关系密切、又较易开发利用的淡水储量约为400x104kin，仅占地球上总水量的0.3%。自然界中的水并不是静止不动的，而是处于不断的循环运动之中，水的循环包括自然循环和社会循环。水的社会循环，直接为人们的生活和生产服务。在水的社会循环过程中，水的性质在不断地发生变化，生活污水和工业废水的排放是形成水污染的主要根源，也是水污染防治的主要对象。在水的社会循环中产生的废水最终还是要排入自然水体。这些废水在排入自然水体之前必须经过城市排水管网系统收集后进行无害化处理再排入自然水体，达到对自然水体最小的污染。排水管网系统一般由废水收集系统、排水管网、水量调节池、提升泵站、废水输水管和排放口等构成。其中管网投资占总投资的比例很大。废水输水管网指长距离输送废水的管道，为了保护环境，排水处理设施往往建设在离城市较远的地区，这就需要废水输水管有一定的输水能力且造价不能太高。现在普遍使用的是混凝土管。混凝土管具有管径大;刚度和强度大;可以埋设较深等优点，但土石方开挖也大，运输和安装费用较高，从长期经济性来看，不如塑料管材和其他新型管材。
近年来随着城市化进程，污水排放量也增加的很大。据统计，2007年全国废水排放总量556.8亿吨，比上年增加3.7%。其中，工业废水排放量246.6亿吨，占废水排放总量的44.3%，比上年增加2.7%;城镇生活污水排放量310.2亿吨，占废水排放总量的55.7%，比上年增加4.6%。因为我国排水管网系统的种种问题，这些废水中的大部分未经处理直接排入江河湖泊，50%的近海海域受到污染，一些城市的供水水源水质恶化，直接影响到人民身体健康。据环保部门检测，全国已有90%的城镇饮用水受到污染，水污染成为新的“城市杀手”。因此，国家已将城市污水资源化当作国民经济发展战略来抓，因而开发和使用无渗漏、使用寿命长的排水管己成为今后市政排水、给水建设中重点关注的问题。目前，市政工程给排水管道和建筑用塑料管发展前景看好，但是由于开发商过多地从管材价格上考虑，忽略了不同管材使用的特定条件。笔者认为要达到很好的“节水治污，保护环境”的目的，市政管理部门、设计和施工单位在选用排水管材应进行科学分析，把管材的造价和工程的综合造价联系起来考虑，注重长期社会效益。
1.2研究背景
1.2.1国外发达国家塑料管道发展现状及发展趋势
在国外，塑料管材正不断替代混凝土或其它传统材料的管材，发展十分迅速。从1980-1990年的十年中，除塑料管以外，其它各类材料的管材增长率总和不足2%，而塑料管的增长率达到80%，为其它各种管材增长率总和的4倍，进入90年代塑料管的需求量将仍是每年4.2%的速率增长，其产值大约以每年8%的速率递增。欧洲1996年塑料管材产量为147万t，美国1997年塑料管材产量为216万t，日本塑料管材产量60万t。我国过去在埋地排水领域应用塑料管较为落后，原因之一是中国过去对环境保护不够重视，排水管的建设投资不足;传统上排水主要采用价格最低的平接混凝土管，原因之二就是我国过去对于塑料埋地排水管的研究试验不够，实际应用经验不足，一直没有定出国家级的设计和验收规范，也没有对埋地排水管的生产设备进行研究开发。即使有几个企业引进了埋地排水管生产线，由于推广工作不力，只停留在做个别的试验工程阶段。过去，由于我国的环保意识不强，对城市排污管道建设投资不重视，在运行的城市排污管网有50%以上的是80年代铺设的，其主要是混凝土管、铸铁管、陶制管以及用砖石砌成的暗渠。目前大部分己经多年失修，管道腐烂、接头渗漏极为严重，管道破损、塌陷、堵塞时有发生。尤其是排水管网的渗漏和修复对城市环境和城市地下水的污染极为严重，据统计，我国90%以上的城市水环境恶化，95%以上的城市地下水不符合饮水标准一排污管道的渗漏是最大的污染源之一。又由于过去城市排水管网设计的口径普遍较小，相对于日益增多的城市人口和城市不断扩大，显然不能满足其排水要求。
2塑料管材的技术性能及其与传统排水的性能比较
2.1室外埋地塑料排水管的类型和性能
塑料管材按材质分类有:硬聚氯乙烯(UPvC)、聚氯乙烯(Pvc)、氛化聚氯乙烯(pVC-e)、聚丙烯(pp)、三型聚丙烯(pp-R)、聚乙烯(pE)、交联聚乙烯(pE-x)、改进型聚丙烯(PP-C)、聚丁烯(PB)、丙烯、-丁二烯、苯乙烯(ABs)、铝塑复合管(队P)、钢塑复合管(sP)、玻璃钢加砂(RPM)管等。按结构形式分为实壁管和结构壁管两大类。埋地塑料结构壁管从构造形式分为三大类:双壁波纹管、环状肋管(加筋管)、缠绕管，其种类按材料不同有聚氯乙烯径向加筋管、聚氯乙烯双壁波纹管、聚氯乙烯螺旋缠绕管、高密度聚乙烯双壁波纹管、高密度聚乙烯缠绕结构壁管、高密度聚乙烯钢肋复合螺旋管等。埋地塑料实壁管有硬聚氯乙烯管、聚乙烯管和玻璃钢夹砂管等。在结构壁管中，对应不同种类的结构壁，其加工设备和加工工艺各有不同，-种是直接挤出成型(主要有双壁波纹管等)，另-种是缠绕熔接成型(如各种形式的缠绕管)。根据国外的经验，直径较小的埋地排水管领域主要应用直接挤出成型的结构壁管，缠绕成型结构壁管主要应用在不适合直接挤出成型的大直径范围。管道排水系统中常用的塑料管材主要有普通聚氯乙烯管、聚乙烯管、聚丙烯管、双壁波纹管和加筋PVC管等。管材长度多为4-6m-节，直径20-315mm，公称压力(管材在20oC下输送水的工作压力)0.20-1.25MPa，可选范围很大。系统设计时可在了解管材性能指标的基础上，根据工作压力要求选取相应公称压力的管材。塑料管具有重量轻、易搬运、内壁光滑、阻力小、耐腐蚀和施工安装方便等优点，在管道排水工程中得到广泛应用。塑料硬管抗紫外线性能差，故多埋于地下，以减缓老化速度。在-定地理条件下，使用寿命均在20年以上，并能适应-定的不均匀沉陷。塑料埋地排水管按材质可分为三大类:硬聚氯乙烯、聚乙烯和玻璃钢夹砂管。其中硬聚氯乙烯和聚乙烯目前在我国市政室外排水管道中应用最多。
3 塑料管水力性能及其与混凝土管........ 20-25
3.1 水力学计算的基本公式 ........20-23
3.1.1 水力学计算的基本公式 ........20-22
3.1.2 水力学计算的过程........ 22-23
3.2 相同管径情况下塑料管与混凝土管输水量比较........23
3.3 不同管径情况下塑料管与混凝土管输水量比较........ 23-24
3.4 输水量相同时塑料管与混凝土管的管径比较 ........24
3.5 总结........ 24-25
4 塑料管与混凝土管的综合技术经济比较........ 25-32
4.1 塑料管与钢筋混凝土管工程造价影响........ 25-27
4.2 同管径、不同埋深、不同类土对塑料管........27-28
4.3 流量相等时塑料管与钢筋混凝土管的工程造价........ 28
4.4 塑料管与混凝土管管道基础对造价影响分析........ 28-29
4.5 塑料管与混凝土管施工中开挖土方量........ 29-30
4.6 其它方面对造价影响的比较........ 30-31
4.7 本章小结........ 31-32
5 塑料管在市政排水工程中的可行性应用研究........ 32-43
5.1 混凝土管与塑料管比较 ........32-33
5.2 层次分析法数学模型的建立........33-41
5.3 层次分析法的应用........ 41-42
5.4 本章小结........ 42-43
结论
1.通过对目前常用塑料管及混凝土管的物理力学性能进行比较得出，塑料管无论是在强度及刚度，密封性、耐腐蚀性和使用寿命等方面都优于混凝土管。
2.通过对塑料管及混凝土管的水力性能分析比较，笔者得出以下结论:(l)管径相同、充满度相同、坡度相同时塑料管的输水量为混凝土管的输水量1.4倍。(2)管径相同、充满度相同、流速相同时塑料管与混凝土管的输水量相同，但此时塑料管的埋设深度大大减小，塑料管的埋设深度较混凝土大约减小一半。(3)不同管径、相同坡度情况下(各种管径取最大充满度)塑料管的输水量仍然大于混凝土管输水量，且随着管径的增大，增幅越明显。
3.通过塑料管与钢筋混凝土管工程造价影响因素分析，从施工方面来说，笔者把这些影响因素分为施工前、施工中和施工后的影响因素，施工前的主要影响因素有两个:一个是运输成本;一个是管材价格。其中管材价格起到了决定性作用。通过同管径、不同埋深、不同类土对塑料管与混凝土造价影响分析，得出对于小管径来说，同等埋深和同类土情况下，使用塑料管综合造价较低，对于大管径来说，使用混凝土管综合造价较低，但是由于塑料管在同等流量下可以减小管径，所以在较大管径的管材选用中，塑料管依然存在着综合造价优势。
4.通过对管材的分析比较，进一步说明了塑料管道在各方面的优越性，为城镇管网建设在管材的选择方面提供了一定的依据经过以上理论及数学分析，笔者认为在未来的市政排水系统中，塑料管材代替混凝土管材无论从管材本身的性质考虑，还是从综合经济性方面考虑都是可行的，且这种代替有很大的优越性、势在必行。
参考文献
[1] Ettredge, M. and R. Greenberg. Determinants of Fee Cutting on Initial AuditEngagements. Journal of Accounting Research, 1990.28(1): 198-210
[2]Allen T.Craswell,Jere R.Francis and Stephen L.Taylor.Auditor Brand NameReputation and Industry specialization. Journal of Accounting and Economics,1995(December)20:297-322
[3] Defend M.，T.J.Wong and Shuhua Li.The Impact of Improved AuditorIndependence on Auditor Market Concentration in China. Journal of Accountingand Economics,2000:49-66
[4] Albert L. Nagy，Joseph V. Carcello. Client Size, Auditor Specialization andFraudulent Financial ReportingfJ].Managerial Auditing Journal, 2004, 19(5):651-668
[5] Balsam, S., Krishnan, J. and Yang, J. S. Auditor Industry Specialization andEarnings QualityfJ]. Auditing:a Journal of Practice & Theory, 2003, 22(2):71-79
[6]Brian W. Mayhew, Kimberly A. Dunn. Audit Firm Industry Specialization andClient Disclosure Quality[J].Review of Accounting Studies,2004, 19(1):35-58
[7]Defond, ML.，Francis, J. R. and Wong, T. J. Auditor Industry Specialization andMarket Segmentation: Evidence from Hong Kong[J]. Auditing: a Journal ofPractice & Theory,2000,19(1 ):49-66
[8]Gramling, A. A., Johnson, V. E., Khurana, I. K. The Association between Audit Firm Industry Experience and Financial Reporting Quality[M].Working Paper,Georgia State University,2001
[9]Krishnan, G. V. Does Big 6 Auditor Industry Expertise Constrain EarningsManagement? [J]. Accounting Horizons,2003,17(supplement):1-16
[10]Mark H. Taylor. The Effect of Industry Specialization on Auditor's Inherent RiskAssessments and Confidence Judgments. Contemporary Accounting Research,2000,17(4):693-712
专业工程硕士毕业论文范文篇四
1 绪论
在城市居民生活中，每天都产生大量污物和污水，如不及时排除就会影响人们的正常生活。在工业、企业生产中，生产中每时每刻都会产生废水，不及时排除就会影响正常生产。城市区域不透水地表比例很大，如果不及时排除降雨和融雪产生的径流，不仅会给城市的生产和生活带来不便，而且可能造成洪、涝灾害，引起严重后果。为此，城市在收集、输送生活与生产过程中产生的废水和降雨径流时必须采用排水管道系统。所以在大规模建设和发展城市排水管道系统时，排水管道的优化设计研究对降低排水管道系统造价有着广泛的应用价值。
1.1 选题的背景和意义
1.1.1 排水工程的重要意义
城市排水工程的基本任务是收集城市产生的生活污水、工业废水和降水，并将其输送到污水处理厂，妥善处理后排入水体或再利用。排水工程在我国国民经济活动和人民日常生活中的重要作用，主要体现在以下几个方面[1][2]：从环境保护和可持续发展方面讲，排水工程有保护和改善环境，消除污水危害的作用。从卫生方面讲，排水工程的兴建可有力地保障人民群众的身体健康。兴建完善的排水工程，对污水进行妥善处理，对于预防和控制各种传染病、癌症或“公害病”有着重要的作用。从经济方面讲，水是非常宝贵的自然资源，在国民经济各部门中都是不可缺少的。我国水资源分布不均，利用难度大，许多城市缺水，与此同时，有限的水资源还不断受到水质恶化及水生态系统破坏的严重威胁，排水工程正是保护水体，防治公共水体水质污染，以充分发挥其经济效益的基本手段之一。同时，排水工程有助于城市污水资源化。收集的污水经过污水处理厂处理后，可重复利用与城市工业，这是节约用水和解决水资源短缺的一个重要途径，必将产生巨大的经济效益。此外，污水本身也能产生很大的经济效益。如科学地利用污水灌溉农田，能改良土壤，提高土地肥力，有助于提高作物产量。总之，排水工程作为国民经济的一个重要组成部分，对保护环境、促进工农业生产和保障人民的健康具有巨大和深远的影响。
1.1.2 排水管道建设存在的问题
排水管道是城市排水工程的重要组成部分，通过排水管道，排水工程完成收集各种污水并及时地将其输送至适当地点的任务，在人民生活和经济建设方面有很重要的意义。其投资一般要占到整个排水工程总投资的 50%～80%[2]，而且涉及庞大能耗和运行管理费用。但是由于种种原因，我国排水管道存在很多问题[3]，如果不妥善解决，会严重影响国民经济的发展和人民的生活健康。
①我国不少城市的排水管道盲点较多且日益老化，亟待完善和更新，并且随着我国经济的飞速增长，城市化也进入迅速发展的阶段，城市人口迅速增加，城市中的工矿企业迅速涌现，工业用水量也迅速增加，使得城市的用水量和污水排放量急速增长，现有的城市排水管道日益不堪重负，全国各地的排水管道建设需求越来越大，必须尽快投资新建和改造城市排水管道系统。
②与不断增加的污水排放量相比，我国的城市排水管道的建设却陷入尴尬的境地。一方面，城市基础设施的建设资金主要来自国家拨款和地方财政，限于政府财力的制约，不可能满足各方面对投资的需求，城市基础设施的建设面临着建设资金严重不足的困境。另一方面，投资资金的取向、分配、规模及管理等在很大程度上还缺乏系统性、科学性、合理性，有些投资项目的效果难尽人意。
③传统的排水管道设计过程，主要依靠设计人员的经验和手工查阅图标，重复性的劳动繁多，工程设计时间长，设计效率不高，并且选择有限种设计方案进行对比，这样就有可能造成排水管道投资过大，浪费宝贵的资金和时间。
1.1.3 排水管道优化的意义
随着水资源日益紧缺和水资源开发利用率的提高新系统的兴建和老系统的修复、改扩建等需要的工程投资逐渐增大，并且普遍面临资金紧缺、设计质量要求高和设计时间短等问题。在这种情况下，排水管道优化的意义重大，具体来讲有以下几点[2]：
①排水管道部分的投资一般占到整个排水工程总投资的 50%～80%，而且涉及庞大的能耗和运行管理费用。因此，排水管道的规划、设计是否科学、经济、实用，直接影响工程总投资。在工程资金投入有限的情况下，进行排水管道优化设计，寻求能满足水量和设计要求，且能使整个系统的造价最低或年费用最小，对节约投资、降低能耗、提高经济效益和社会效益等有着重要的现实意义。
②排水管道结构优化和参数优化是两个相对独立，又相互关联的设计阶段，分步分级优化能充分考虑不同设计阶段所要重点解决的问题，降低优化模型的复杂性和求解难度。实现分布分级优化的关键在于为每个优化阶段建立适当的优化模型，选择和设计简单、快捷的优化方法，提高运算效率和求解精度，以达到布置和设计整体最优。寻求简单快捷的排水管道参数优化是进行管道结构优化的基础。
③排水管道的设计计算虽然不涉及很复杂的计算理论，但是，由于污水在非满流的管道中靠重力流动，即使按均匀流基本公式进行一个管段计算，都必须对设计流速、管径、设计充满度和管道坡度等进行多次选择和计算，再加上各管段之间的连接及各种约束条件的限制等，使得排水管道设计计算的工作量大而繁琐。
2 排水管道系统的优化设计
2.1 排水管道优化的内容
对一个城市来说，排水管道系统的优化主要包括两个方面的内容[9][10]：排水管道的平面布置优化和已定管线下的管道设计参数优化。
2.1.1 排水管道平面布置优化
国外最早进行管道结构研究的专家是 J.C.Liebmanan[5]。在他的研究中，忽略管道的水力因素，假设每一段管道的管径相同，以土方费用最小为目标，选择一个初始布置方案，然后通过试算，逐步调整管道去寻求管道最优结构形式。P.R.Bhave 和 J.F.Borlow 在方案优化时，同样撇开水力因素不计算，不同的是，他们利用网络图论中的最小生成树算法，假定系统中的每一管段具有相同的权重，用定权方法来求解管线的最佳走向。以上这两种方法的不足之处是没有考虑管道的水力因素，从现在的研究成果来看，恰恰是管道的投资与管道的参数选择有很大的关系。因此，不考虑水力因素的优化方法很难得到真正的最优解。在随后的研究中，S.Tekel 和 H.Belkaya[11]对排水网络图的边赋予了三种不同的权重：各管段地面坡度的倒数、各管段的管长、各管段在满足最小覆土条件下，按最小坡度设计时的挖方量。分别对这三种权值，运用最短路生成树算法求管道结构布置方案，再进行管径、埋深的优化设计，投资费用最小的平面布置方案作为最优设计方案。此研究的主要缺陷是，选用的权值不是影响管道投资的主要参数，因而所求最优解过不具有可靠性。对于排水管道系统所有可行的管线敷设路径构成的图，各管段的实际权值只有在方案确定以后才能计算出来，因此属于图论中的变权值问题。可是到目前为止，图论中的变权问题尚无有效的解决方法。因为遗传算法的运算机制与别的优化方法不同，它对目标函数和约束条件没有特殊要求，所以遗传算法为排水管道系统平面优化布置提供了可能条件。
3 遗传算法及模拟退火算法............ 29-47
3.1 遗传算法 ...........29-39
3.1.1 遗传算法简介........... 29-31
3.1.2 遗传算法的关键操作........... 31-37
3.1.3 遗传算法的特点及应用情况........... 37-39
3.2 模拟退火算法理论........... 39-46
3.2.1 模拟退火算法简介........... 39-40
3.2.2 模拟退火算法的关键操作........... 40-43
3.2.3 模拟退火算法的参数设计........... 43-45
3.2.4 模拟退火算法的特点........... 45-46
3.3 本章小结 ...........46-47
4 混合遗传算法与模拟退火算法的新算法........... 47-63
4.1 遗传与模拟退火混合算法及流程图........... 47-51
4.2 基于遗传与模拟退火混合算法........... 51-55
4.3 算例分析........... 55-62
4.3.1 算例描述...........55-56
4.3.2 参数设计........... 56
4.3.3 步骤设计........... 56
4.3.4 优化结果 ...........56-62
4.4 本章小结 ...........62-63
结论
遗传与模拟退火算法（SAGA）结合了遗传算法和模拟退火算法的优点，使两种算法的搜索能力得到相互补充，弥补了各自的弱点，它是一种优化能力、效率和可靠性较高的优化方法，可以使搜索空间的到互补，削弱参数的影响，特别是对于存在极小值的复杂优化问题，混合算法的优化性能将体现出更明显的优越性。算法流程采用遗传算法流程，以得到更多组解，设计人员可以根据实际情况选择合理的一组解。本文将遗传算法和模拟退火算法结合起来，运用于管道优化布置与管径优化设计当中，取得了良好的优化结果，主要表现在以下几个方面：
①在采用了相同的施工方法和相同的费用函数的情况下，利用遗传与模拟退火混合算法得到的管径普遍小于单独使用遗传算法得到的管径，这样的结果在实际工程设计中具有一定的参考价值。
②在相同的约束条件之下，利用遗传与模拟退火混合算法得到的充满度较大而坡度较小，这个正好符合了排水管道系统的优化思想，同时可以直观的发现较大的充满度能够有效的利用管材，降低工程造价。
③最后，在对算例中整个排水管道系统的投资造价来看，使用遗传与模拟退火混合新算法的投资要比单独使用遗传算法时节省了百分之十左右，这仅是一个小型的排水管道系统，对于一个更加大型的系统，将获得更大的经济价值。
参考文献
[1] 周玉文，赵洪宾.排水管网理论与计算.中国建筑工业出版社，2000.
[2] 孙慧修主编.排水工程（上册）[M].北京：中国建筑工业出版社，第四版，1999：1-3:32-46.
[3] 伊学农，任群，王国华等.给水排水管网工程设计优化与运行管理.北京：化学工业出版社，2007.
[4] 彭永臻，崔福义.给水排水工程计算机应用[M].北京：中国建筑工业出版社，第二版，2002：221-235.
[5] 耿为民，李剑.计算机在城市排水管网设计中的应用[J].城市道路与防洪，2005（3）：64-67.
[6] 李树平.遗传算法在排水管道系统优化设计中的应用研究[D].上海：同济大学，2000：20-23.
[7] 李树平，刘遂庆.城市排水管网系统设计计算的进展[J].给水排水，1999，25（10）：9-10.
[8] James,S.J. Optimal design of sanitary sewers[C].Computing in civil engineering proceeding ofthe fourth conference, Edited by W Tracy Lenocker, Published by the American Society ofCivil Engineers, 1986:162-177.
[9] 伊学农，刘遂庆.节点递归算法用于污水管网的优化设计[J].给水排水，1996，22(5)：19-21.
[10] Optimal layout of tree networks using genetic algorithms [J]. Engineeringoptimization,1993,22:27-48
专业工程硕士毕业论文范文篇五
1. 绪论
1.1问题的提出及研究的意义
对于水下隧道而言，采用何种防排水设计原则直接影响到隧道结构的设计和以后的运营。国内外的隧道工程中，对地下水的处理方式可以分为全封堵和排导方式2种类型，其中，前者不设置衬砌背后的地下水排导系统，当然，不少隧道内仍然有排水沟以排除隧道营运过程中产生的水以及因施工不良而引起的局部渗漏水，衬砌结构要承受同地下水位相应的水压力;后者则在衬砌背后设置包括盲管、透水填层等地下水排导系统。2种方式相比，全封堵方式由于衬砌要承受同地下水水头基本相当的水压力，因此当隧道埋深较大，地下水水头较高时一般都不采用全封堵方式。采用排导方案的最大优点是作用在衬砌上的水压力可以折减，从而可以使得衬砌结构经济合理，同时可以大大减少二次衬砌渗漏的机率。采用排导方案要考虑的问题是排导系统的防堵塞以及地下水排放量的控制。表1给出了国外典型水底隧道的防排水设计概况。根据国外的情况，采用全封堵方式的隧道，地下水位一般小于30m，从技术上可以将60m作为临界值。对于较高水头的暗挖海底隧道结构的防排水技术而言，目前国内铁路隧道设计规范和公路隧道设计规范都没有明确说明，这并不是一个简单的问题。如果采取“以排为主”的原则，则需要建立规模庞大的排水系统和耗用大量的电能;而采用全封堵方式时衬砌长期承受高水压则极易引发渗漏。对于海底隧道而言，完全避免渗水是不可能的也是不必要的，主要的工作是降低渗水，达到可以接受的水平。因此，对于海底隧道，只能考虑采用“以堵为主，限量排放”的防排水原则，通过多种防水方式，尽可能地将隧道开挖断面周围的涌水或渗水封堵于结构外，但是在防排水系统设计时，却不能采用全封堵的方式，一定要给水以出路，当然，给水以出路并不是无限制地排水，而是尽可能地对隧道周边地层进行注浆以减少隧道排放量。
1.2厦门海底隧道防排水标准
以上分析资料表明，海底隧道结构的防排水多采取“以堵为主，限量排放”的原则，但是隧道的允许排水量到底取多大值，从表1-1中并不能得出一个固定标准，青函隧道海底段排放量为0.2736ms/(m•d)，挪威海底隧道规范规定允许的渗水量为300L/(km•min)，即0.4m3/(m•d)。厦门海底隧道渗水量取多大合适，需要从工程具体情况出发进行研究。厦门海底隧道是我国第一条海底隧道，该隧道采用三孔形式，两侧为行车主洞，中间为服务隧道，行车主洞为双向六车道，隧道横断面布置如图1-3所示。隧道全长约5950m，跨越海域总长约4200m，计算行车速度，行车隧道建筑限界净高5.0m，净宽13.5m，采用钻爆法修建。隧道全一强风化、断层破碎带左线总长439lm，右线总长3920m，不良地质地段所占比例大，其中F4风化深槽规模大，水头高，最大水深65m。如果采用全封堵方式，大量的研究[8.91表明，不论注浆与否，作用在衬砌上的水压不能折减，注浆圈不能发挥减压作用，因此衬砌承受的水压为全水压。国内外高水压隧道设计经验表明，在如此高水压下采用全封堵衬砌后，衬砌的渗漏问题往往很难解决，但是如果采用设置纵环向盲管的限排方式，是否会因为隧道的排水量过大而大大提高运营成本，目前尚没有一个明确的结果。为此，本文以F4风化深槽为基础，研究不良地质段采用限排方式的可行性。
1.3施工期初期支护渗水量分析
在隧道结构的防排水设计中，初期支护的抗渗性越来越受到重视。如果初期支护施作质量好，与围岩密贴，就可大大减少渗入初期支护中的水量，从而减少隧道的排水量。考虑最不利情况，仅以F4风化深槽为例计算施工期初期支护渗水量，假设初期支护完成后钢拱架背后喷射混凝土施作质量良好，不出现水囊。风化深槽地段要进行全断面帷幕注浆加固，按设计要求，注浆圈有效半径应达到5m，注浆渗透系数应达到10m/S，初期支护渗透系数应达到10-8m/s。
(l)隧道模型和标准条件计算
采用3D-FLOW渗流专用程序，以隧道路基基底为竖向原点，以隧道实际尺寸建立模型，二次衬砌厚6Ocm，初期支护厚30cm。模型向上取隧道实际岩层厚度，向下取50m，沿隧道走向长度取IO0m，横向即隧道横断面左右方向各取80m。F4风化深槽向上平均取45m，模型上表面指定为压力水头，其大小为隧道表面实际水头大小，F4风化深槽取为20m;前、后、左、右指定为等水头边界，水头值为实际全水头值，此段取为65m;指定初期支护表面为排水浸出面。计算模型如图1-4所示，模型共划分为13832个单元，15680个节点。
2施工期涌水量预测及防治
根据国内外海底隧道防排水技术的研究，通过资料调研、数值计算，我们给出了厦门翔安海底隧道防排水原则、防排水标准以及防排水体系。那么在这样的防排水原则、防排水标准下，我们如何达到这样的防排水技术要求呢?海底隧道施工期涌水量到底有多大，在涌水量超过防排水标准的时候，我们通过什么样的方式去堵水，怎样去防水，以达到海底隧道限量排放的标准，这将是下面我们要巫需解决的问题。国内外许多隧道都发生过涌水灾害，如法国仙尼斯峰隧道、日本青函隧道、前苏联北穆隧道、我国大瑶山隧道和军都山隧道等。在成昆铁路的415座隧道中，施工期间有93.5%的隧道发生不同程度的涌水或突水灾害，其中涌水量超过10000了/d的有8座，而严重涌水13座。如日本旧丹那隧道自开工以来曾6次发生大突水，最大一次断层突水达3.3m3/s，水头压力高达4.ZMPa。隧道涌水的存在，特别是在施工掘进期间，不仅填塞坑道、淹埋设备，给隧道施工带来了巨大的困难，严重者还会造成人员伤亡。随着隧道设计水平、施工技术及机械的更新提高，隧道涌水量的预测问题就变得日益突出和迫切需要解决。据统计，在我国10多座有名隧道中，预测的可能最大涌水量，接近实际情况的仅占10%左右，预测的经常涌水量，接近实际情况的仅占20%~30%。而海底隧道更具有复杂性，不确定性，因此涌水量的计算也需要做更深入的研究。
3 施工期初期支护受力分析........... 38-60
3.1 初支渗透系数的变化对水压力........... 38-40
3.2 初支在不同水压下的受力分析........... 40-44
3.3 初支受力与注浆的关系分析........... 44-46
3.4 现场监测与施工验证 ...........46-51
3.5 地下水回水后初支受力分析........... 51-58
3.5.1 数值模型参数和网格........... 52-53
3.5.2 计算结果及分析........... 53-58
3.6 本章小结........... 58-60
4 注浆效果对衬砌背后水压力的影响........... 60-82
4.1 概述 ...........60-61
4.2 衬砌背后水压力计算方法介绍........... 61
4.3 衬砌背后水压力理论计算........... 61-73
4.3.1 基本假定........... 62
4.3.2 公式推导........... 62-68
4.3.3 衬砌水压力与各量........... 68-73
4.4 衬砌背后水压力数值分析........... 73-78
4.4.1 数值计算原理...........74-75
4.4.2 计算模型与边界条件 ...........75-76
4.4.3 解析解与数值解的对比........... 76-78
4.5 现场实测排水量与衬砌水压力........... 78-79
4.6 本章小结 ...........79-82
5 隧道渗漏水现状及治理........... 82-94
5.1 衬渗漏水现状统计及治理........... 82-92
5.2 对海底隧道渗漏水...........92-93
5.3 本章小节 ...........93-94
结论
本文以科研项目“厦门海底隧道结构防排水技术研究”为依托，利用资料调研、理论分析、数值模拟、模型试验和现场测试等多种研究手段，对海底隧道所处的渗流场进行流固祸合研究以及防排水技术研究，取得了一系列研究成果。综观全文，本文的主要结论概括如下:
(1)海底隧道防排水要遵循“以堵为主”的原则。对不同的地段分别采取全封堵式和排导式。通过软弱围岩渗水量、初期支护渗流量及运营期间软弱围岩渗流量的计算，得出微风化花岗岩地层渗水量为0.0324ms/(m•d)，软弱围岩段渗水量为0.123m3/(m•d)时全隧道的渗流量是可以接受的。
(2)对厦门海底涌水量用公式法和数值模拟法进行了预测，对比分析两者的预测结果可以得出考虑流固祸合作用的数值模拟法更贴近实际情况，可以用此数值模拟的方法对整条隧道的涌水量进行预测。
(3)对厦门翔安海底隧道翔安段初期支护防水能力的研究可以得出:初期支护减小渗透系数可以承受水压，初期支护渗透系数达到10-8而S时拱顶能承受1/3的水压;同时渗透系数减小也使得渗流量减小，得到了初期支护渗透系数和渗流量的关系曲线。最后可以得出初期支护可以作为防水体系中的一道防线。
(4)在水头一定的条件下，衬砌背后的水压力及其作用系数主要由围岩、注浆圈的渗透系数、注浆圈厚度、和隧道控制排水量的大小决定。衬砌背后水压力及其作用系数，随着注浆圈渗透系数的减小而减小;随着注浆圈厚度的增大而减小;与隧道控制排水量成反比例线性关系。隧道排水量随着注浆圈厚度的增大而减小，随着注浆圈渗透系数的减小而减小;隧道最大排水量随着地下水静水头的增大而增大。
(5)进行注浆堵水对减小衬砌背后的水压力是有作用的，注浆圈的渗透系数、厚度是影响其大小的主要因素。隧道排水系统满足最大排水量时，衬砌上的水压力等于O;当排水量等于0时，衬砌上的水压力场;排水系统的排水量介于最大排水量和0之间时，衬砌背后存在水压力。
(6)隧道施工期间，对隧道渗水调查，分析了隧道渗漏水的原因，提出了相应的解决对策，对隧道衬砌的施工缝的渗漏水特征进行总结，提出了防治的措施。
(7)隧道排水系统在海水、初期支护及围岩的共同作用下，极易引起排水系统的堵塞，因此要对排水系统做定期检查、定期维修、定期养护。
参考文献
[1] B W Arthur. Competing technologies; inereasing returns and lock in by historicalevent [J].The Eeonomie Journal, 1989
[2] Bain J . Industrial Organization [M]. New York: John Wiley & Sons Inc，1959.
[3] Bain J . Barriers to New Competition [M]. Cambridge, Mass: Harvard UniversityPress, 1956.
[4] Batt Rosemary. Explaining wage inequality in telecommunications services:Custome rsegmentation, human resource practices and union declme[J].Industrial and Labor Relations Review, 2001(10): 19-28
[5] Boyer, Mai cel. A Habit Forming Optimal Growth Model [J]. InternationalEconomic Review, 1978(19)
[6] Boyer，Maicel. Rational Demand and Expenditures Patterns under HabitFormation [J]. Journal of Economic Theory, 1983(31).
[7] Brynjolfsson, Erik，Michael D Smith, Jeffrey Hu. Consumer surplus in the digitaleconomy: Estimating the value of increased product variety at online booksellers[J].Management Science, 2003(11): 87-89.
[8] Chakravorti, Sujit. Theory of credit card networks: A survey of the literature [J].Review of Network Economics, 2003(12):103-112.
[9] Chaloupka，Frank. Rational Addiction Addictive Behavior and Cigarette Smoking[J]. Journal of Political Economy, 1991(99).
[10] ChappelL Davies, Griffiths. Online Computer Gaming [J]. Journal of AmerieanAcademy of Business, 2004(7):87-96.
专业工程硕士毕业论文范文篇六
1 绪 论
1.1 问题的提出及研究意义
近二十年来，随着高等级公路、机场、港口码头和大面积填海工程的大量建设，软基处理日益普遍。目前，软基处理方法主要有换垫层法、排水固结法、强夯置换法和复合地基法（如桩网复合地基）等。由于排水固结法具有适用性广、技术成熟、造价较低等特点，已在工程建设中得到普遍应用，尤其在大面积荷载如堤坝、堆场、路基、机场跑道、码头、储油罐等软基处理中应用更加广泛。 排水固结法是指在渗透性较小的饱和软基中设置人工排水体，通过加载（总应力增加）或抽真空（总应力不变）等方法，促使地基土体中的超静孔隙水慢慢消散，孔隙体积慢慢减小，地基发生固结变形，同时，随着超静水压力逐渐消散，有效应力逐渐提高，地基土体的强度增长。排水固结法由加压系统和排水系统两部分共同组合而成，具体见图 1-1[1]。加压系统是通过外界对软基加荷，震动、挤压、扰动等作用产生超静孔压，土中的孔隙水因产生压力差而发生渗流。工程中广泛使用的，行之有效的增加固结压力的方法有堆载法、真空预压法，此外还有降水预压法及几种方法兼用的联合方法[1]。由于堆载法具有工程技术成熟、施工简便、质量控制手段可靠、处理效果好、造价低廉等一系列优点，在高等级公路[2]、房屋工程[3]、滩涂开发的围海工程[4]及储油罐工程[5，6]中均有较广泛的应用。 排水系统是指在地基中设置一些排水通道，增加孔隙水排出的通路，缩短孔隙水排出路径。排水系统由竖向排水系统和水平排水系统构成。竖向排水系统一般采用塑料插板、普通砂井、袋装砂井等；水平排水系统一般采用砂垫层。排水固结法中，排水系统的设计是关键。排水系统的设计主要包括：1）竖向排水系统的型式、尺寸和间距；2）水平排水系统的型式、材料尺寸和厚度等。图 1-1 给出了竖向排水系统-塑料排水带施工现场照片，图 1-2 给出了水平排水系统-砂垫层施工现场照片 。
工程上一般把采用堆载方式进行加压的排水固结法称为排水固结堆载预压法。随着排水固结堆载预压法在工程中的深入应用，该法遇到了许多新问题。以往的实际工程中较注重竖向排水系统的设计，而忽略水平排水系统的设计以及存在问题的分析研究。实际上在复杂的工程条件下，水平排水系统是否有效将影响排水固结法处理软基的效果和工期，具体表现在以下两方面：
1）由于软土天然含水量高、孔隙比大、压缩性高等特点，堆载后一般沉降量比较大（如珠三角地区沉降量一般可达 2～3m）。在地下水埋藏较浅的东南沿海地区，部分在地下水位以上的堆载体随着地基的沉降而浸入地下水中，导致地基中附加应力的减少和地基顶部排水边界的变化，引起地基固结沉降速率的减小。
2）对于堆载面积较大的区域，由于排水路径长，地基压缩固结排出的水进入砂垫层后，要排出堆载区域，必定会在砂垫层中产生一定的水头，这一方面会减小地基中的附加应力，另一方面也会因地基与砂垫层的水头差变小而减小地基固结沉降速率。
为使大面积堆载区砂垫层中的水顺利排出，保证软基处理效果和工期，在 20世纪 90 年代初期，中国铁道科学研究院周镜院士、刘国楠研究员等在深圳宝安国际机场袋装砂井排水堆载预压工程中首次对水平排水系统做了改进，即在砂垫层中按一定间距增设盲沟和集水井，采用盲沟、集水井等与砂垫层联合进行水平方向的排水。图 1-3 为改进的水平排水系统平面布置示意图、图 1-4 为改进的水平排水系统断面示意图、图 1-5 为盲沟和集水井位置示意图、图 1-6 为集水井大样图、图 1-7为盲沟现场施工照片、图 1-8 为盲沟与集水井连接部分现场施工照片。
由于改进后的水平排水系统使大面积堆载区内地基固结排出的水顺利排出了场区外，保证了处理效果和工期，随着大面积堆载预压工程的日益增多，水平排水系统的改进方法在工程得到了广泛的应用。但到目前为止，由于对水平排水系统设计及其存在问题研究的忽略，对于水平排水系统的设计参数（如砂垫层的厚度、盲沟的间距、砂垫层的渗透系数）的确定仍然高度依赖于经验。对于砂垫层的厚度，现行的规范规定砂垫层的厚度不应小于 50cm[52]或 40cm[53]。但有观点认为沉降后的砂垫层必须高于原地面才能排出水，坚持砂垫层厚度应大于地基沉降量以保证沉降后砂垫层仍然高于地表面，并建议将砂垫层根据沉降盆形状做成路拱形式，成为半凸镜断面的砂垫层。珠三角地区某些工程中心处沉降量大于 3m，按照上述观点需要非常厚的砂垫层。有观点认为砂垫层只要保持连续，厚度只需要几厘米即可保证固结排水顺利进行。对于砂垫层的盲沟间距，现行的规范规定不宜大于 50m[53]，但实际工程中也有设计 75m 的成功实例[54]。对于砂垫层的渗透系数，现行的规范中国家规范[52]规定了砂垫层渗透系数宜大于 1.0×10-2m/s，但深圳市规范[53]没有规定渗透系数的大小，只规定了砂垫层砂料的干容重及颗粒组成。
2 研究问题数学模型的建立
本章首先对要研究的问题进行了定性分析，并把影响地基沉降过程的因素（沉降、残余水头、加载方式等）用数学表达式表述出来，然后推导出地基附加应力公式，最后推导变荷载下径向排水单井轴对称固结方程，结合本文研究的问题建立对应的数学模型。
2.1 研究问题的描述
水平排水系统对软基处理效果的影响，主要表现在地基沉降和砂垫层残余水头导致地基附加应力的变化及软基排水边界的变化。在实际工程中，某些情况下沉降和残余水头会同时对软基处理效果产生影响，某些情况下只有其中一种因素会对软基处理效果产生影响。具体表现如下：大面积堆载预压工程中，若没有盲沟、集水井或水平排水系统参数设计不合理，主要考虑自然排水。假设场区外地下水位保持不变，水平排水系统随着地基的沉降而沉降，沉降到地下水位以下的堆载体将呈饱和状态，由于砂垫层中残余水头的存在，使砂垫层中的水位大于场区外地下水位，从而使砂垫层中的水排出场区。该情况下就要同时考虑沉降和残余水头对地基沉降过程的影响，如图 2-1。对于大面积堆载，刘吉福认为若将盲沟处砂垫层水头假设为零，相邻盲沟之间的砂垫层中的水头分析方法与路基相同。本文认为路基砂垫层的水头公式不宜推广到大面积堆载的砂垫层中，因为路基堆载和大面积堆载导致的沉降曲线是完全不同的，所以对于路基沉降假设为沉降盆曲线是合理的，但对于大面积堆载地基沉降曲线就不能假设为沉降盆曲线。 对于大面积堆载砂垫层的水头，刘国楠[32]首次推导出了两相邻盲沟之间砂垫层中心的残余水头公式。刘国楠除了没有假设地基沉降曲线为沉降盆曲线外，与刘吉福推导所用的假设基本相同。本文正是基于刘国楠的推导公式对大面积堆载砂垫层中残余水头公式做了进一步推导。
3 研究问题的求解........... 37-57
3.1 地基平均固结度的计算........... 37-39
3.2 固结方程的理论解 ...........39-49
3.3 各种工况下地基平均固结度讨论........... 49-54
3.4 任意时刻 t 软基总沉降量........... 54-56
3.5 本章小结........... 56-57
4 理论解的实例验证........... 57-63
4.1 工程概况 ...........57-58
4.2 土的物理力学指标 ...........58
4.3 理论计算沉降过程曲线与实测曲........... 58-62
4.4 本章小结........... 62-63
5 水平排水系统的设计参数分析........... 63-70
5.1 沉降、残余水头及加载方式对........... 63-65
5.2 水平排水系统残余水头系数变化规律分析........... 65-66
5.3 水平排水系统参数设计分析........... 66-69
5.3.1 盲沟间距........... 66-67
5.3.2 砂垫层厚度........... 67-68
5.3.3 砂垫层渗透系数........... 68-69
5.4 本章小结...........69-70
结论
1）利用深圳地区的典型工程实例，对推导出的理论解进行了验证，通过对理论计算沉降过程曲线与实测沉降过程曲线的比较，结果表明相同工况下两者比较接近。由于本文理论解的推导比较严密，并且理论计算值和实测值相符较好，说明本文提出的计算方法是合理可行的，得出的理论解是正确的。
2）基于推导出的理论解，分析了沉降、残余水头及加载方式对软基沉降过程的影响。结果表明：(1) 堆载区若不能及时抽水或水平排水系统参数设计不合理，软基沉降和残余水头将会对软基处理效果造成较大的负面影响。（2）堆载区若能及时抽水且水平排水系统参数设计合理，在软基固结沉降的过程中，残余水头将会对软基处理效果产生一定的影响，但不会对软基最终处理效果和工期产生影响；该情况下，地基沉降不会对软基处理效果和工期造成负面影响。
3）对水平排水系统的残余水头系数进行了分析，结果表明：若预压的时间长，可以设计较大的残余水头系数；预压时间短，可以设计较小的残余水头系数，以满足工期。
4）对水平排水系统的设计参数进行了分析，结果表明：盲沟间距、砂垫层厚度、砂垫层渗透系数对软基沉降过程有一定的影响，这些参数的设计要结合工期、加载计划等因素综合考虑。
参考文献
[1] 龚晓南.地基处理手册(第三版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2008
[2] 罗庆裕,孙伯永.深圳市海滨大道软基处理工程.塑料排水板加固软基工程实例集[C].北京:中国土木工程学会港口工程学会、塑料排水学术委员会编,人民交通出版社,1999
[3] 尚世佐,丁桂清,叶柏荣.中科院上海分院脑研所试验大楼地基工程.塑料排水板加固软基工程实例集[C].北京:中国土木工程学会港口工程学会,人民交通出版社,1999
[4] 付素蓉.深圳湾填海工程塑料排水板软基沉降[J].岩土工程界,2002,5(10)
[5] Yoshikuni H,Nakanodo H.Consolidation of soils by vertical drain wells with consolidation[J].Soils and Foundations,1974,14(2):35-46
[6] 贾庆山.塑料排水板充水预压法处理大型油罐软土地基的试验研究与工程应用[C].天津:第五界全国塑料排水板工程技术研讨会论文集,2002
[7] Carrillo N.Simple Two-and Three-Dimensional Cases in the Theory of Consolidation of Soils[J].Transactions of Math.and Phys.,1942,Vol.21,No.1
[8] Barron R A.Consolidation of fine grained soils by drain wells[J].Transactions of ASCE,1948,113:718-742
[9] Olson,R.E.Consolidation under time dependent loading.Journal of Geotechnical Engineering Division,Preceedings of ASCE 1977,103(GT1):55-60
[10] Basak P,Madhav M R.Analytical solutions of sand drain problem[J].Journal of Geotechnical Engineering ASCE, 1978,104(GT1):129-135
专业工程硕士毕业论文范文篇七
第一章 绪论
1.1 课题研究背景和意义
根据国家统计局公布的《2010 年中国统计年鉴》：到 2009 年底，全国城市市政设施道路及桥梁长度 26.9 万 km，基本上全部为高等级路面。我国 2009 年全年完成土木工程建筑总产值（不含房屋工程建筑和交通运输工程产值）22959.70 亿元，其中有占相当比例的部分为市政道路桥梁工程的投资。由以上数据可以看出，我国无论是公路工程道路桥梁项目，还是市政工程道路桥梁项目，目前都有相当大的建设和投资规模。由于我国城市化进程的快速发展，原有按公路道路桥梁设计的部分项目已经不能满足城市市政功能需要，目前已经有部分公路道路桥梁承担了市政道路桥梁的功能，而一部分公路道路桥梁已经市政化或正在进行市政化改造。并且在某些地区，根据该地区道路桥梁的投资和管理体制，公路交通运输管理部门也承担了市政道路桥梁的建设和管理任务。但是由于投资和管理体制的不同，我国的道路桥梁等基本投资建设项目一般分为市政工程与交通工程建设项目，分属于住房和城乡建设部与交通运输部两大部门进行建设与行业管理。相应地，在道路桥梁工程方面，形成了市政工程与公路工程两套不同的计价模式和工程造价管理模式，它们各自有一整套不同的计价办法和估算、概预算定额，在造价管理和控制方面也有不同的相关规定。对于同一个道路桥梁建设项目，采用市政工程或公路工程计价和建设管理模式，与工程造价直接相关的造价管理文件、招投标文件、工程量清单等从形式到内容都有很大不同；同时由于市政工程或公路工程计价定额及计价程序的不同，即使采用相同的人工、材料、机械台班概预算单价，其工程估算、概预算也会得到不同的造价结果。
本论文以广东省的道路桥梁项目为例，首先对目前道路桥梁工程在市政与公路项目上的造价管理、计价体系、工程定额等方面进行系统地对比分析，找出其区别和联系；然后选取有代表性的道路桥梁工程项目，按照市政工程和公路工程两个不同的计价模式，分别编制工程量清单、工程预算，并根据计算结果，对市政与公路工程的定额和预算价格水平进行进一步对比分析。通过对市政工程与公路工程计价模式和计价结果的对比分析，找出其区别联系和各自的特点，说明其在造价管理、计价体系、工程定额等方面优缺点。并通过以上有代表性的工程实例，得到其定额和预算价格水平高低的结论。最后以上述研究为基础，探讨今后建立统一计价模式或两种计价模式相互补充借鉴的可能性。以上分析和研究的结果可以作为政府投资控制部门、项目建设单位、设计单位、投标单位在投资控制、造价管理、成本测算等方面的重要参考。
1.2 课题国内外研究现状
国外较少有政府发布的具有行业法定性质的定额，部分国家相关部门发布的工程定额，价格信息已经不是法定性的了，政府部门一般只调查和公布参考性的经济指标和数据，工程造价方面的工作主要由相关的行业协会和造价咨询人员负责。对于相同的道路桥梁项目，一般也不会发布完全不同的两套计价体系和计价定额。所以国外在这一课题研究方面没有相关的资料。
一、 香港道路桥梁工程造价管理体系
香港公路造价管理涉及立法会财务委员会、高层资源分配会议、财经事务及库务局、中央投标委员会、环境运输及工务局(以下简称工务局)、路政署等部门。香港的公路造价由工料测量师编制，工料测量师可能受雇于路政署等政府部门，也可能受雇于承包商。香港路政署的工料测量师参与了公路可行性研究、初步设计、详细设计、招投标、工程建设管理等过程造价管理工作，对公路造价管理起到重要作用。政府对外公开发布的工程造价信息往往采取价格指数的形式。香港公路工程目前采用香港测量师学会根据英国皇家测量师学会编制的《英国建筑工程量计算规则》编译而成的《香港楼宇建筑工程标准计算方法》、香港测量师学会编制的《香港楼宇设备工程标准计算方法》(1993)、建筑署编制的楼宇建筑标准计算方法(2001)和土木工程拓展署编制的土木工程标准计算方法[15]。香港多数公路工程项目由路政署内部人员(公务员)编制工程造价，为后期的造价控制减少麻烦。香港工料测量师对公路工程造价的估价是在充分利用工程信息数据库的基础上，结合相关的价格指数，再加上风险因素估计等，估算项目造价。数据库是动态变化的，能及时反映市场竞争条件下的工程造价水平。
第二章 市政工程计价模式
2.1 我国市政工程造价管理体制及执业资格制度
我国市政路桥工程从属于建设工程之中，是建设工程的一个组成部分，所以市政工程造价管理体制也就是建设工程造价管理体制的一个组成部分。政府在工程造价管理中既是宏观管理主体，也是政府投资项目的微观管理主体。从宏观管理的角度，政府对工程造价管理有一个严密的组织系统，设置了多层管理机构，规定了管理权限和职责范围。我国设置了多部门、多层次的建设工程造价管理机构，并规定了以下各自的管理权限和职责范围：
1. 国家住房和城乡建设部承担建立科学规范的工程建设标准体系的责任。组织制定工程建设实施阶段的国家标准，制定和发布工程建设全国统一定额和行业标准，拟订建设项目可行性研究评价方法、经济参数、建设标准和工程造价的管理制度，拟订公共服务设施（不含通信设施）建设标准并监督执行，指导监督各类工程建设标准定额的实施和工程造价计价，组织发布工程造价信息。具体由建设部标准定额司组织拟订工程建设国家标准、全国统一定额、建设项目评价方法、经济参数和建设标准、建设工期定额、公共服务设施（不含通信设施）建设标准；拟订工程造价管理的规章制度；拟订部管行业工程标准、经济定额和产品标准，指导产品质量认证工作；指导监督各类工程建设标准定额的实施；拟订工程造价咨询单位的资质标准并监督执行。
2. 国务院其他部门的工程造价管理机构。主要职责是修订、编制和解释相应的工程建设标准定额，有的还担负本行业大型或重点建设项目的概算审批、概算调整等。
3. 省、自治区、直辖市工程造价管理部门。主要职责是修编、解释当地定额、收费标准和计价制度等。此外，还有审核国家投资工程的标底、结算、处理合同纠纷等职责。
4.市政建设工程造价管理的行业管理和服务组织是中国建设工程造价管理协会。中国建设工程造价管理协会是经原国家建设部和民政部批准成立的，代表我国建设工程造价管理的全国性行业协会。各部门对于市政工程造价管理体制及管理程序如下表 2-1 所示[13]：
第三章 公路工程计价模式.......... 33-55
3.1 我国公路工程造价管理体制及........ 33-35
3.2 国家及广东省现行公路工程........ 35-36
3.3 公路工程费用组成和计价程序........ 36-45
3.4 公路工程造价计价定额........45-49
3.5 公路工程道路桥梁工程量清单........ 49-55
第四章 道路桥梁工程市政与公路计价........ 55-68
4.1 市政与公路工程造价管理体制........ 55-56
4.2 市政与公路工程造价管理计价........ 56-57
4.3 市政与公路工程费用组成和计价程序........ 57-59
4.4 市政与公路工程计价定额对比分析........ 59-63
4.5 市政与公路工程工程量清单对比分析........ 63-65
4.6 本章小结........ 65-68
第五章 市政与公路不同计价模式道路桥梁........68-84
5.1 工程概况及计算对比原则........ 68-75
5.2 按市政工程计价模式编制的工程预算........ 75-76
5.3 按公路工程计价模式编制的工程预算........ 76-79
5.4 市政与公路不同计价模式下造价........79-84
结论
本论文首先对道路桥梁工程在市政与公路项目上的造价管理体制、造价计价依据、费用项目的组成和计价程序、工程计价定额、工程量清单等各个方面进行系统地对比分析，找出其区别和联系；然后选取有代表性的道路桥梁工程项目，按市政工程和公路工程两个不同的计价模式，分别编制工程量清单、工程预算，并根据计算结果，对市政与公路工程的定额和预算价格水平进行进一步对比分析。根据以上南番大道建设工程在市政与公路不同计价模式下，其道路桥梁工程预算编制实例，可以得出以下几点结果：
1.道路工程中，路基土石方与特殊路基处理的市政预算单价一般大于公路预算单价，路基排水与防护的市政预算单价一般小于公路预算单价，路面基层的市政预算单价一般小于公路预算单价，沥青砼路面的市政预算单价和公路预算单价相当，而水泥砼路面的市政预算单价明显大于公路预算单价。根据以上分析，可以看出在道路工程中，路基土石方、软土路基处理、水泥砼路面工程费用所占比例越大，市政预算工程费用就越偏向大于公路预算工程费用；而路基排水与防护、沥青砼路面工程费用所占比例越大，市政预算工程费用就越偏向小于公路预算工程费用。就一般性而言，由于道路工程的路基土石方与特殊路基处理一般所占工程费用比例较大，故道路工程的市政预算一般大于公路预算。只有当路基土石方与特殊路基处理所占工程费用比例较小，且路基排水与防护、沥青砼路面所占工程费用比例较大时，道路工程的公路预算才有可能大于市政预算。
2.桥梁工程中，钻孔桩基础与钢筋工程市政预算单价小于公路预算单价，而桥梁砼结构、桥梁支架、预应力钢筋市政预算单价大于公路预算单价。根据以上分析，可以看出在桥梁工程中，桥梁砼结构、桥梁支架、预应力钢筋工程费用所占比例越大，市政预算工程费用就越偏向大于公路预算工程费用；钻孔桩基础与钢筋工程费用所占比例越大，市政预算工程费用就越偏向小于公路预算工程费用。就一般性而言，由于桥梁工程的钻孔桩基础、结构砼、支架、普通钢筋和预应力钢筋都占工程费用的相当比例较，故桥梁工程的市政预算与公路预算造价对比差别不大。当桥梁上部结构砼所占比例较大，且需搭设满堂式支架时，市政工程预算费用偏向大于公路预算工程费用。以上结论在不同桥型的市政与公路工程预算结果中也得到了映证。
3.无论是市政还是公路工程计价模式，其预算造价和本地适用的计价程序、取费依据、人工工资发布单价、工程定额等都有较大关系，以上因素发生变化时，其造价计算结果也会发生变化，需要根据当地实际情况进行具体分析。
4.在工程实证方面，通过对南番大道建设工程的分析，发现：发现道路工程市政预算比公路预算造价高 2%-3%，预制中小跨度桥梁市政预算与公路预算造价基本相当，中小跨度及大跨度现浇连续梁市政预算比公路预算造价高 3%左右，但以上造价对比结果也会随着各种造价组成因素的变化而产生动态变化。
总之，对道路和桥梁项目而言，不论是按市政工程计价模式及市政工程定额编制工程预算，还是按公路工程计价模式及公路工程定额编制工程预算，都不能很明确地说市政预算工程费用高还是公路预算工程费用高。无论是市政还是公路道路桥梁项目，其概预算定额、取费标准、人材机价格、计价程序都会根据最新的造价管理文件发生变化，其概预算工程造价是动态变化的，要结合工程实际情况及各分部分项工程费用进行具体分析，才能有明确的结论。
参考文献
[1] 郭珠远.铁路工程与公路、市政工程定额及取费水平对比[J].铁路工程造价管理,2001,16(1).
[2] 耿立芬.采用 3 种定额编制概预算对工程造价的影响[J].铁路工程造价管理,2004,19(3).
[3] 张竹.国内公路工程和市政工程的造价问题[J].中国水运，2010，07
[4] 杨忠良，杨学军.浅谈我国公路造价管理模式[J].内蒙古科技与经济，2010，08
[5] 王力,徐子华.国内外工程计价模式比较研究[J]. 建筑经济. 2004，04
[6] 中国建设工程造价管理协会.建设工程造价管理相关文件汇编[M].中国计划出版社.2009
[7] 陈建国主编.工程计量与造价管理[M]. 同济大学出版社, 2001
[8] 柯洪主编.全国造价工程师执业资格考试培训教材编审委员会.工程造价计价与控制[M]. 中国计划出版社, 2006
[9] 国际咨询工程师联合会,中国工程咨询协会编译.施工合同条件[M]. 机械工业出版社, 2002
[10] 邢莉燕主编.工程量清单的编制与投标报价[M]. 山东科学技术出版社, 2004
专业工程硕士毕业论文范文篇八
第一章 绪论
1.1 研究目的和选题意义
目前北斗卫星导航广域增强系统 COMPASS 已经完成了对中国及其周边海域的区域覆盖，随着全球导航卫星系统 GNSS（Global Navigation Satellite System）技术的快速发展和逐步完善，GNSS 测量已被广泛应用于我们的日常生活以及各项工程建设中[1,2]。但在已设有国家或地方控制网的地区进行 GNSS 测量定位时，由于 GNSS输出的是 WGS84 坐标系统的数据，而实际工作应用的却是北京 54 坐标系统或西安80 坐标系统，甚至是地方的独立坐标系统，此时就要将前者的坐标系统转换为所在测量地采用的坐标系统。坐标系统转换的关键就是反解坐标转换的参数[3]。当所测观测值的数据较好时，通常采用最小二乘（LS 法）进行估计就能得到转换参数的最佳值；而当观测值中混入了粗差时，由于最小二乘（LS）法不具备抵抗粗差干扰的能力[4]，观测值中的粗差就会导致参数估计结果发生扭曲。据统计分析指出，观测总数中出现粗差的概率约占 1%-10%，虽然这些粗差的数量在实验中可能并不显著，但是它对参数估计的结果却会造成较大的影响。针对最小二乘法容易受到粗差干扰的问题，稳健估计方法就被提了出来，其可以有效地减弱或消除粗差对参数估计的影响。目前已有许多的稳健估计方法被提出并应用于各行各业，再生权最小二乘法（SBWLS 法）是近两年葛永慧教授提出的一种稳健估计方法，它不像传统方法，通过最小二乘法得到的观测值的改正数，来构造观测值的权，而是充分利用观测值的改正数条件方程，提供有效信息构造观测值的权，葛永慧等人通过仿真实验证明在四参数坐标系统转换和七参数坐标系统转换的参数估计中，再生权最小二乘法的稳健性要优于常用稳健估计方法。相关再生权最小二乘法（CSBWLS 法）是对再生权最小二乘法的进一步的拓展，它是利用观测值的改正数条件方程提供的有效信息，来构造观测值的相关权阵，按相关观测值平差方法计算未知参数。
……….
1.2 国内外研究动态
两种不同坐标系统下重合点点位坐标转换参数的反解，即坐标系统转换参数的估计，是许多工程建设中经常会遇到的问题。坐标系统转换参数的估计起初是用最小二乘法进行估计的，然而当观测值中混入粗差时，由于最小二乘法不具有抗差性，这些粗差就会对参数估计结果造成严重的影响。针对这一问题，19 世纪初期时统计学家便已经提出了消除或减弱粗差对参数估计影响的方法，后来随着计算机以及各项新技术的出现和快速发展，在众多数理统计学者不遗余力地研究中，稳健估计理论才得以快速的发展，至今已被广泛的应用在众多的学科领域中。在实际生产中当观测值中存在粗差时，处理粗差的方法主要有两种：第一种是数学期望平移模型。第二种是从随机模型入手方差扩大模型。稳健估计方法的历史不是太久，从其提出到现在也不过六十多年的时间，但成果却颇丰。19 世纪 50 年代统计学家 Dixon和 Paulson首次建立了数学期望平移模型并将其应用于粗差的检验[5]，随后 1968 年荷兰巴尔达（W. Baarda）给出了自己的一套测量系统的数据探测法和可靠性理论[6]，Hampel 也在同年提出了影响函数和崩溃点的概念[7,8]，如今经常使用的选权迭代法是 Holland 和 Welsch在 1977 年提出的[9]，Stiger 与 Bloomfield 也于同年给出了 L1 估计法[10]；Rousseeuw 等人在 1983 年提出LTS 法，后来因 LTS 法计算的效率较低，在进行了大量的研究后，又给出了几种高崩溃污染率稳健估计方法[11,12]。他们以及当时其他的一些数理统计的学者都为稳健估计的研究做出了巨大的贡献，并为这一理论和方法的应用奠定了坚实的基础。
……..
第二章 相关再生权最小二乘法
相关再生权最小二乘法是对再生权最小二乘法进一步的拓展，它通过充分利用观测值的改正数条件方程给出的有效信息，来构造观测值的相关权阵，按相关观测值平差方法计算未知参数。
2.1 再生权最小二乘法原理
常用的稳健估计方法有 13 种为：Huber 法、L1 法、L1–L2 法、Andrews 法、Hampel法、Welsch法、Tukey法、Danish法、Fair 法、German–McClure 法、IGG 方案、IGGIII方案和 Cauchy法[24-26]。这些常用的稳健估计方法都是把最小二乘法得到的观测值的改正数代入各自的权函数构造出不同的观测值的等价权，进而消除或减弱粗差对平差结果的影响。葛永慧等通过仿真实验认为，L1 法和 German–McClure 法的稳健性更优[29]，后来又通过 1000 次仿真实验的验证指出，再生权最小二乘法比 13 种常用稳健估计方法的稳健性更好[30-34]。由于最小二乘法对粗差特别敏感，对其平差后就会将粗差平分到其它各个观测量上，这样会使得存在粗差观测值的改正数的绝对值有时并不是最大的，从而对参数的估计造成严重的影响，当观测数据中粗差的数量较多时就表现的更为明显。相关再生权最小二乘法是葛永慧教授对再生权最小二乘法的进一步拓展，它充分利用观测值的改正数条件方程提供的有效信息来构造观测值的相关权阵，按相关观测值平差方法计算未知参数。
……….
2.2 相关再生权最小二乘法原理
相关再生权最小二乘法实际是对再生权最小二乘法进一步的延伸，两者的原理和计算方法基本相同，不同的是再生权最小二乘法构造的再生权是独立权，而相关再生权最小二乘法构造的再生权是相关权。由于方差-协方差阵中非对角线上数值比较小的协方差会影响后续的求逆计算，因此在计算相关再生权之前，本文主要通过构造相关再生权，研究了相关再生权最小二乘法（CSBWLS）在应用到四参数坐标系统转换和七参数坐标系统转换参数估计上的效果。相关再生权最小二乘法（CSBWLS）是对再生权最小二乘法进一步的拓展，本文基于再生权最小二乘法探讨了相关再生权最小二乘法（CSBWLS 法）在四参数坐标系统转换和七参数坐标系统转换参数估计中的相关再生权的构造及其稳健特性。以四参数和七参数模型坐标系统转换为例，主要讨论将 CSBWLS 法用于坐标系统转换参数估计中的效果，通过分析比较 CSBWLS 法与 SBWLS 法和 13 种常用稳健估计方法的稳健性，确定了四参数坐标系统转换和七参数坐标系统转换参数估计中相对更好的稳健估计方法。
………
第三章 相关再生权的构建及其程序设计 ......... 13
3.1 构造相关再生权中新引入的一个关键参数 ........ 13
3.2 相关再生权阵的构造 ..... 13
3.3 程序设计 ........ 18
3.3.1 相关再生权最小二乘法坐标转换参数估计..... 18
3.3.2 程序的主要功能 .... 19
3.3.3 程序设计的流程图 ......... 19
第四章 相关再生权最小二乘法四参数模型坐标系统转换 ......... 21
4.1 相关再生权最小二乘法四参数模型坐标系统转换 ......... 21
4.1.1 相关再生权最小二乘法四参数模型坐标系统转换公式 ....... 21
4.1.2 相关再生权最小二乘法四参数坐标转换的算例 ...... 23
4.2 观测值中不包含粗差的仿真实验 ......... 34
4.3 本章小结 .........37
第五章 相关再生权最小二乘法七参数模型..........39
5.1 相关再生权最小二乘法七参数模型坐标系统转换 ..........39
5.2 相关再生权最小二乘法与 13 种常用..........51
5.3 本章小结 .........53
第五章 相关再生权最小二乘法七参数模型坐标系统转换
5.1 相关再生权最小二乘法七参数模型坐标系统转换
本章第一部分通过在 5 个重合点的观测值中加入 1-2 个010.0 的粗差，用 CSBWLS法对两个坐标系统的七坐标转换参数进行估计。并将相关再生权最小二乘法计算结果分别于再生权最小二乘法、LS 和 13 种常用稳健估计方法进行对比，结果显示：当观测值中存在一个粗差时 CSBWLS 法相对于 SBWLS 法、Andrews 法、Welsch法、Danish法、IGG 方案和 IGGIII 方案的相对增益均为 5%，相对于 Welsch 法和 Cauchy 法的相对增益分别为 10%和 11%，相对于其它稳健估计方法的相对增益均超过了 32%；当观测值中存在两个粗差时 CSBWLS 法相对于 LS 法和 13 种常用稳健估计方法相对增益均大于等于68%，而相对于 SBWLS 法的相对增益仅为 8%。本章第二部分，为了说明 CSBWLS 法相对于 LS 法在处理不含粗差的观测量上会有一定量的精度损失，但对参数估计的结果并不会造成显著的影响。于是当观测值中没有粗差时，采用仿真实验，对 CSBWLS 法、SBWLS 法和 13 种稳健估计方法相对于 LS法的精度损失进行了计算，结果表明：CSBWLS 法、SBWLS 法、L1 法、Danish 法、German–McClure 法和 IGGIII 方案相对于 LS 法的平均相对增益分别是-6%、-8%、8%、-11%、-17%和-16%（表 5-12 和图 5-1），说明它们相对于 LS 法都有一定的精度损失；而其它稳健估计方法相对于 LS 法的平均相对增益均不小于-2%。所以就以上的实验而言，在七参数模型坐标系统转换中， CSBWLS 法与 SBWLS法的稳健性比 LS 法和 13 种常用稳健估计方法都要好，而 CSBWLS 法比 SBWLS 法的稳健性能相对更好一些。
………..
小结
本文依托山西省自然科学基金项目“再生权与再生权最小二乘法的研究”（项目编号：2012011015-2）选题，探讨了相关再生权最小二乘法（CSBWLS 法）在四参数坐标和七参数坐标系统转换参数估计（函数模型是非线性形式）中相关再生权的构建及相关再生权最小二乘法的稳健特性。主要结论如下：
（1）探讨了相关再生权最小二乘法稳健估计中相关再生权的构建方法及其主要参数的选取。确定了相关再生权的一种构建方法，针对相关再生权阵主对角线元素存在负值，导致迭代计算不收敛的情况，引入了过滤因子 ，使相关再生权的计算结果更加实用与有效。
（2）当坐标系统转换观测值中不包含粗差时，CSBWLS 法与常用稳健估计方法一样，相对于最小二乘法（LS）有一定的精度损失，但对参数估计的结果并不会造成显著的影响。以含有不同重合点数量（5-8 个）的四参数坐标系统转换进行仿真实验，结果表明：CSBWLS 法、SBWLS 法、L1 法、Danish法、German–McClure 和 IGGIII 方案相对于 LS 法的平均相对增益分别是 4%、9%、-9%、-11%、-18%和-12%；以含有不同重合点数量（5-8 个）的七参数坐标系统转换进行仿真实验，结果表明：CSBWLS 法、SBWLS 法、L1 法、Danish 法、German–McClure 和 IGGIII 方案相对于 LS 法的平均相对增益分别是-6%、-8%、8%、-11%、-17%和-16%；说明它们相对于 LS 法都有一定的精度损失，但是其对参数估计的结果并不会造成显著的影响。
............
参考文献（略）
专业工程硕士毕业论文范文篇九
第 1 章 绪论
1.1 研究背景和意义
三维场景的建立与可视化是实现虚拟现实技术的重中之重。与二维传统地形图相比，三维场景摆脱了二维地图的维度限制，可以实现全景仿真、模拟地形地貌及周边环境。这些年三维场景技术的发展，已经使其广泛的应用于各行各业。基于三维场景的各种三维系统是认识我们身边环境的全新方式，更是全新的空间管理和分析的手段。它的应用极大地提高了人们的工作效率和生活质量。目前，三维场景的建模方式主要有三种[1]：(1)利用三维建模软件，就是利用如 3dsMax、AutoCAD、SketchUp 这些三维建模软件进行建模，这种方式能在模型精细度上有很好控制，模型精细美观，但是在建模时，模型尺寸等参数的获取需要借助其他词汇手段，而且工艺繁琐、工作量大，并不能满足较大范围内的三维场景快速精细化建模的需要。(2)航空影像建模是成本最低的方式，具有覆盖度高、自动化程度高的优势，所以目前大部分的数字城市建设都是使用利用航空立体像对的方法。但是由于航空影像只有下视的局限和影像质量的影响，在利用航空立体像对建立的三维场景中，模型精度较低，无法真实的表现建筑等地物的细节，所以这种方法只适合于城市级别的大范围建模。(3)三维激光扫描是一种新出现的数据获取技术，其有着速度快、精度高等诸多特点，尤其适合应用在古建重建、虚拟现实等领域。基于三维激光扫描技术获取的点云数据，采用构建 TIN 建模虽然建模自动化程度高，但当点云数据太大、太复杂时，想要构建精细的三维 TIN 模型是不容易实现的，而且会遇到影像缺失、孔洞、构网混乱等问题。
………..
1.2 国内外研究现状
三维激光扫描技术作为一种新出现的空间信息获取手段，自出现之初就倍受国内外专家、学者的关注，如今已经发展的已经日臻完善。三维激光扫描技术凭借着其诸多的技术优势，在逆向工程、文物保护、虚拟现实、数字城市、工业生产、军事侦察、三维景观可视化、医疗、测绘等领域有着广泛的应用[2-3]。目前，三维激光扫描技术的开发研究已形成了较大规模的产业[4-5]。如今世界上生产三维激光扫描仪的公司有很多，这些公司的产品在速度、精度等技术指标上已经发展到了较高水平。我国在该领域的研究虽然起步较晚，但发展突飞猛进，思拓力公司、中科天维公司等都已成功量产自主研发的地面三维激光扫描仪，并已经形成相当的市场影响力。将三维激光扫描技术运用于三维模型与场景的构建这一领域，国外许多专家、学者都开展了大量的研究。文献[7-8]中将三维激光扫描仪与高分辨率的数码相机配合应用到文物保护领域。他们运用这一技术成功将雕塑等文物进行数字化，构建了文物的彩色模型，为文物的数字化保护提出了一系列的相关技术和方法。无独有偶，文献[9-10]中，都将三维激光扫描技术运用到博物馆中馆藏文物数字化工作中。此外结合虚拟现实技术，构建了虚拟博物馆，为博物馆的文物保护和虚拟参观创造了条件。学者们还将三维激光扫描技术运用到了室内场景的建模领域，他们将扫描仪获取的点云数据与照相机获取的彩色影像结合，构建了彩色室内模型。文献[13]还对室内点云进行分割，成功构建了室内物体的独立模型[11-13]。国外的学者还将三维激光扫描技术运用于历史建筑的保护和数字化，并取得大量成功案例[14-17]。在文献中都对历史建筑进行了三维激光扫描，并构建了历史建筑的彩色三维模型。其中 I.snatlos 和 P.K.Allne 采取了同时获取彩色图像和深度图像的手段，为历史建筑的数字化探索出了全新的方法。
………..
第 2 章 基于 TLiDAR 三维场景的理论和技术
2.1 三维激光扫描技术
三维激光扫描技术为测量领域提供了全新的手段，是测绘领域继 GPS 技术之后的又一次技术革命[26-27]。三维激光扫描仪的工作原理是首先测出激光束自发射到返回全程所用时间，根据此时间值计算出距离观察值 L，然后在扫描仪精密时钟的控制下，测出来纵向扫描角度观测值 α 和横向扫描角度观测值 θ。此外，彩色相片经过校正后结合激光信号返回的反射强度，可以得到与该激光脚点匹配的颜色信息。三维激光扫描系统依据设备承载平台来划分，可以分为站载式三维激光扫描系统、车载三维激光扫描系统、机载三维激光扫描系统和手持式三维激光扫描系统[61]。本文中所述的 TLiDAR(地面激光雷达)系统指的是站载式三维激光扫描系统。地面激光雷达系统依据扫描距离的范围分类，可以分为远程、中程和短程三类。其中远程扫描仪的扫描距离在 300m 以上；中程扫描仪的扫描范围在 100m~300m；短程扫描仪的扫描范围在 10m~100m。此外，手持式扫描仪的扫描距离一般在 2m 以内，属于超近距三维激光扫描系统。
………..
2.2 三维可视化技术
三维可视化技术是指利用计算机图形图像处理技术，将复杂的科学现象、自然景观以及十分抽象的概念图形化，以便理解现象，观察其模拟和计算的过程和结果，发现规律和传播知识[31-33]。自上世纪 90 年代发展至今，三维可视化技术已经成为一门实用性很强的计算机仿真技术。在最初，三维可视化技术的理念是在计算机技术的支持下，通过将真实世界的三维坐标系统经过坐标的转换，在计算机的屏幕上显示虚拟的场景。随着人机交互技术以及计算机硬件设备的不断进步和更新，三维可视化技术也今非昔比，可视化程度越来越高，表现形式越来越多想化，可视化的效果也越来越真实。三维可视化技术已然成为信息领域和产业界研究、开发、应用的热点。三维可视化技术是由计算机科学、数学、光学、人工智能等多个学科交叉结合而形成的，在多个学科的交叉结合中创新和发展。三维可视化技术有很强的适应性，与所应用的领域特点和需求能够密切地结合。三维可视化技术在应用于不同的行业和领域的时候，需要结合该行业、领域的自身特点，需要研究与该行业、领域的应用模型相结合的技术和方法。应用就是三维可视化技术继续发展的助力。一种科学技术的产生都会有特定的背景，也会有与之相适应、需要其发挥作用的应用领域。三维可视化技术的本质就是用计算机模拟真实的世界。因此，三维可视化技术在产生之初就收到了很多行业的高度关注，尤其是那些需要消耗大量人力、物力、财力进行试验和观察的行业。例如，三维可视化技术被广泛应用与工业、公共安全、交通、规划和文化教育等行业，研究人员研制建立了很多类型的三维可视化应用系统，取得了成功，产生了巨大的经济效益和社会价值。
………
第 3 章 TLIDAR 数据的获取与处理......10
3.1 外业数据采集 .... 10
3.2 内业处理...... 12
第 4 章 三维场景的构建方法......16
4.1 二维地形图的绘制........ 16
4.2 三维场景的构建...... 18
第 5 章 三维场景的可视化....36
5.1 三维漫游系统.... 36
5.1.1 三维图形渲染引擎........ 36
5.1.2 相机设计...... 36
5.2 三维场景的构建...... 37
5.3 系统功能实现.... 43
第 6 章 工程实例
为了使基于 TLiDAR 的三维场景创建及可视化这一工程流程完整、可行、合理。本文在探索研究的过程中依托了两个工程实例：一是故宫博物院的数字化项目，从中挑选了极具代表性的太和门广场作为古建筑大木结构研究与古建筑场景的创建及可视化案例；二是北京建筑大学大兴校区的数字化项目，将校园内现有的所有建筑与景观完整的建成三维模型，并实现可视化。两个工程实例能够全面反应基于 TLiDAR 的三维场景创建及可视化这一工程流程中出现的问题，极大地完善了开始的构想，使得流程中的每一个步骤都能够顺利地实现。由于两个工程实例属于个人的研究项目，还包含外业扫描、内业处理、三维建模、可视化程序编写等很多步骤，所以耗时久、工作量巨大，单单两个创建成功的三维场景的数据量就相当可观。
6.1 故宫太和门广场
太和门始建于明永乐年间，太和门是北京紫禁城的外朝宫殿的正门。门内为故宫中规格最高的宫殿—太和殿，故而太和门被称之为中国古代规格最高的宫门。太和门建筑面积约为 1300 平方米面阔九间，进深三间，重檐歇山顶，汉白玉基座，梁枋等多处有彩绘。太和门前广场面积约为 26000 平方米，内金水河自西向东穿流其间，河上横架石桥五座。广场两侧是排列整齐的廊庑，称为东、西朝房，并有协和门、熙和门东西对立。
………
总结
本论文结合两个工程实例的实际探索，研究出了基于 TLiDAR 的点云数据构建三维场景模型，并实现三维场景可视化的一个完整的工程技术流程。此方法针对小范围场景的精细化建模可视化的需要，充分发挥了三维激光扫描技术数据采集速度快、精度高等诸多方面优势。以点云特征信息构建三维模型，回避了传统建模方式中点云及不规则三角网的庞大数据量在建模和可视化过程中可能会出现的问题。利用微软 DirectX 11 可视化引擎结合 C++编程语言，实现了三维场景的交互漫游等可视化功能。该工程技术流程在实际工程中实用性强，过程易于操作，可以应用于古建筑遗产保护、数字城市、虚拟场景等领域。本文对从外业采集数据、内业处理数据到二维图绘制、三维模型构建再到三维可视化的实现这一完整流程的每一个步骤的原理、操作都做了详细的介绍。纵观研究的全过程，论文的主要的工作和成果体现在以下几个方面：
(1)对当前三维激光扫描技术中点云的获取与处理的每一个步骤的原理、方法进行了大量研究，详细介绍了三维激光扫描的硬件与软件的功能和特点，以及工程实施中的具体操作和注意事项。
(2)详细分析了基于三维激光扫描点云数据进行建模的几种方法的优势与不足，创新性地提出基于点云模型特征，以建筑构件为单位进行三维场景模型构建的方法。将建筑模型构建分为古建筑和现代建筑详加介绍，特别在古建筑建模中，将古建筑部件独立建模并存储，此方法对古建筑的保护与数字化有重要意义。
(3)在可视化程序设计与实现中，以 OBJ 格式对三维场景模型进行读取、存储与显示，在三维场景中绘制了基于天空盒的天空场景，利用微软 DirectX 11 可视化引擎完成了模型相机的设计。实现了基于旋转、缩放、平移等基本交互操作，使用户能够以不同位置与角度浏览三维场景。与此同时，实现了点云模型与场景模型配准叠加、三维场景漫游、模型属性查询等功能。
............
参考文献（略）
专业工程硕士毕业论文范文篇十
第1章 绪论
1.1 选题背景及研究意义
在城市建设与发展过程中，城市管理始终贯穿于整个过程，为确保城市的和谐、稳定、协调的运行，城市管理的方法及模式，以及其发挥的功效，起到至关重要的作用，它不仅仅关系到城市的和谐，更关系到广大人民群众的日常生活以及安全性问题。近年来，随着经济水平的不断发展，我国城市化水平也在逐步提高，城镇人口也在不断扩大，2014 年 3 月 16 日《国家新型城镇化规划（2014-2020 年）》正式发布，据预测，该规划正式实施后将有城市人口将增加 2.6 亿[2]。城市的发展，一方面带来经济方面的改革与增长，而另一方面，城市化水平的提高及人口的飞速增长对城市管理提出了更高的要求及新的挑战。人口的增多及人口密度的增大，使城市管理案件的数量及种类也在不断增长，且涉及方面也在逐渐增多，如：公共安全、交通设施、市容环境等，繁杂大量的城市管理案件常常使区域领导及有关部门感到无限烦恼,且措手不及，大量的城市管理案件，不仅影响城市的环境及美观，还对居民的生活及出行造成了困扰，如何及时有效地解决这些发生频繁且种类庞杂又十分困扰的问题是领导及人民群众关注的重点。传统意义上的城市管理对于该类事件的处理是采取发现、上报、处理的基本程序，缺乏预见性、预防性及科学性，明显处于被动状态。如何将发现城市管理案件的过程由被动转化为主动，提前预防，率先采取相应措施，是当前各级政府都在积极探索、迫切需要解决的问题。并且在常年累积的大量案件下，产生了庞大的数据，在大数据时代的今天，如何利用这些数据，解决人们需求和关注的问题，发现驳杂的数据下隐含的具有现实意义的信息也是城市管理中关注的重点。西城区作为首都的功能核心区，集经济、政治、文化、旅游等多种元素为一体，是首都重要的经济政治文化中心，其特殊的区域位置及区域性质等决定了城市管理的难度及重要度，并对城市管理案件的发现及处理也提出了高标准、高质量、高效率的严格要求，因此北京市西城区在科学化的城市管理思想指导下，深入研究城市管理相关的各类信息数据后，建立了城市管理运行系统。本文在该系统基础上，利用积累的海量城市案件管理数据，对城市案件进行深入研究分析，将传统的被动发现预防案件，转换为主动预防，提前预测，以便提高城市案件管理的效率及质量，为城市运行管理提供决策依据。
……….
1.2 国内外研究现状
城市管理是国内外每个城市都要面临的问题，在科学技术、物联网飞速发展的今天，城市管理模式由传统的以政府为唯一管理主体的管理模式逐步转变为以各种信息技术手段为支撑的信息化管理新模式，城市信息化管理直接有效的提高了城市管理效率并对居民的生活及工作产生了积极的影响。城市信息化的程度及水平已成为衡量城市经济水平、综合素质等的主要指标，城市信息化的基本阶段分为数字化城市、网格化城市、智能化城市[3]。城市数字化管理指通过计算机、互联网等高科技手段，将城市各职能部门、各行业的信息（包括空间信息、属性信息等）存储在电子化的数字系统中，提高城市管理各部分、各行业的管理效率，是城市信息化发展的初步阶段。城市网格化管理是在城市数字化技术基础之上，利用电子网格及地理信息系统技术，将城市区域范围在空间上分割成若干个网格，并地理编码与移动信息技术等，区分不同网格区域的编码及地理位置，由城市管理监督人员对所分管的单元网格区域内的各项事件信息等进行全时段监控，可以在很大的程度上避免出现“死角”“盲区”的现象[4]，其特征主要体现在“数字化管理”、“闭环式管理”、“精细化管理”、“动态化管理”四个方面，明显提高了城市管理的效率、降低了城市管理成本[5]。智慧化是对已经获取的城市信息数据进行深入分析，提取其中隐含的、可以优化城市管理的环节，并采用智能技术为解决问题的手段，提高自动化和智能化程度。
……….
第2章 空间聚类及研究数据
2.1 空间聚类方法概述
空间聚类分析方法主要用于发现隐含的庞大数据信息中人们感兴趣的聚类规则，并且通过与其他空间数据挖掘技术相结合，可以挖掘隐含的更深层次的信息，使空间数据挖掘的效率与质量得到有效提高[18]。聚类又称非监督分类,即将数据分组成为多个簇,并且使同一聚类簇中的数据是由相似的数据对象组成的,相似程度较大，与不同簇中的数据间相异程度较大。所以, 数据对象属性同簇相似、簇间相异是聚类标准的重要理论。空间聚类分析主要针对的数据对象是空间数据，即指代表地理实体的位置、大小、属性等信息的数据，同样具有同类相似，异类相异的理论特点，同时还要求空间数据间的位置关系具有空间关联性。空间聚类是一个应用非常广泛且具有挑战性的研究领域，各个应用领域都针对其自身的特点提出了不同的要求，而应用领域的不同、数据结构特点的不同，使聚类问题的研究成为一个 NP 难题，也因此许多学者对其进行了大量的研究，提出了诸多算法。
………..
2.2 空间聚类趋势分析
现有的空间聚类分析算法在实际操作中都隐含一个不确定性假设，即空间数据一定是可聚集的，因此针对某个数据集进行空间聚类操作，总能得到一个空间聚类结果。这种现象会产生两个问题：1)如果数据集在空间中是不可聚的, 即自然簇不存在，对数据集进行聚类操作，显然得到的聚类结果是不可解释，且是无用的；2)每种聚类算法并不是对所有的数据类型或数据结构均适用[42]，对数据集缺乏必要的先验知识，给算法与参数的选择带来了巨大的困难，盲目地选择聚类算法,可能得到错误的结果。空间聚类趋势分析就是用于判断空间数据集中是否存在空间簇,即检验数据集是否具有可聚性，但空间聚类趋势分析并不是进行聚类分析操作。空间聚类趋势分析问题可区分为两种类型：二维空间点集聚类趋势分析及顾及专题属性的聚类趋势分析[18]。1. 二维空间点集聚类趋势分析二维空间点集聚类趋势分析只顾及空间数据实体的空间位置属性（即主要指空间坐标），用于研究数据集在空间位置上的聚集分布趋势，即：随机、均匀、聚集分布。常用方法为：样方法、最近邻指数法等。2. 顾及专题属性的聚类趋势分析根据地理学第一定律：空间地理事物或其某些属性在空间分布上互为相关，存在集聚、随机、规则分布[43]。因此，空间实体相关属性的聚类趋势分析可以使用相关的空间自相关方法进行度量，常用方法有：LISA 指数、Moran’s I 指数、G 指数等。本文利用空间点集聚类趋势分析原理，探索城市管理案件的空间分布模式，城管案件的空间聚类分布以及时间聚类分布情况。
………..
第 3 章 城管案件空间聚类探测....... 12
3.1 空间聚类探测研究方法 ........12
3.2 城管案件空间分布趋势 ........15
3.3 空间聚类性识别及可视化 ......19
3.4 城市管理案件空间分布趋势结果验证 ......22
3.5 本章小结 .....25
第 4 章 城管案件时间聚类探测....... 26
4.1 时间聚类探测方法 .......26
4.2 城管案件时间分布概况 ........27
4.3 时间聚类探测 ......31
4.4 城市管理案件时间分布趋势结果验证 ......46
4.5 本章小结 .....50
第 5 章 结论与展望 ......52
5.1 研究结论及创新点 .......52
5.2 不足与展望 ........52
第4章 城管案件时间聚类探测
4.1 时间聚类探测方法
本文采用的时间聚类热点探测方法的是使用全局 Moran‘s I 指数及局部 G 指数。全局指标用于探测整个研究区域内城管案件时间分布在空间上的关联模式，局部指标用于计算每个空间实体与邻近实体在时间上的聚集程度。时间热点分析数据，主要使用 2009 年及 2011 年城市管理案件数据，由于2009 年及 2011 年所有城市管理案件数据均储存在 SQL 数据库中，需将城管案件数据进行提取，主要提取不同月份、不同时刻、不同年份中，各个社区发生城市管理案件的数量。经过提取及初步分析后，得出所有城管案件的大体分布情况。由图 4-1(b)可以看出，在关于部件类的城管案件中，基本趋势依然是 2011年数量比 2009 年数据量多，呈上升趋势，其中特别地，园林绿化类案件数量 2011年较之 2009 年而言，减少了 6 倍之多，管理较好。而公共设施与道路交通类数据数量均有所增长。整体而言，不论是事件类还是部件类城管案件，2011 年的数据量均比 2009的数据量普遍增多，说明在城市管理案件的治理方面，虽然有一些案件已经及时处理，但是，在没有对数据进行分析预测、及时预防的情况下，城管案件依然会逐年增加，这就要求我们对城市管理案件进行有效预防，及时发现处理，加强管制，才能减少案件的发生。
………
结论
近年来随着城市化的快速发展，城市案件管理问题越来越突出，提前预防、针对性管理是减少城市案件发生的重要途径。城管案件的空间聚类分析，为城管部门的决策及管理提供了科学合理的支持和依据。本文选择北京市西城区为研究区域，选择案件发生较为频繁的两种城管案件（暴露垃圾及无照经营游商）为研究对象，结合国内外相关研究方法成果，从空间、时间的角度对城管案件进行科学性分析，并对分析结果进行深入讨论，以达到提前预防、针对性管理的目的。本文得到以下结论：
1. 两种城管案件的中心均在城市中心附近，且其总体方向分布均为东西方向离散，南北方向集中，其中暴露垃圾在南北方向比无照经营游商集中，在东西方向较之无照经营游商更加离散。通过最近邻指数法与 Ripley’s K 方法定量与定性的分析了两种城管案件的空间分布趋势，结果为两种案件具有明显的集聚性，其中暴露垃圾比无照经营游商更加集聚。
2. 探索城管案件空间聚类时，使用 CrimeStat3 软件进行最近邻聚类法计算，计算结果显示两种案件均分为三个层次，其中，三级聚类均为一个椭圆，即暴露垃圾主要聚集在月坛街道，无照经营游商主要聚集在展览路街道。
3. 通过部分城市基础设施等数据验证城管案件空间聚类的表现及基础设施对城管案件影响，结果证明，基础设施及人口（垃圾箱、建筑物）对城管案件的发生有一定关系。
............
参考文献（略）