隧道围岩变形分析系统说明书_隧道深部围岩变形
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软件说明书
隧道围岩变形分析系统
1.软件界面说明
软件总体界面如（图 一）所示：有菜单栏、工具栏、项目管理区、图形报表操作区、图形显示区等区域。
（图 一）
各部分简要说明如下：
菜单栏：该部分提供了该系统软件所有功能的菜单项，通过点击这些菜单就可以实现软件提供的功能。
工具栏：为了使用方便，避免频繁地打开菜单，软件将一些比较常用的功能放到了工具栏中，这样就能快速地使用这些功能了。
项目管理区：该区域是用来管理新建或打开的工程项目的，工程项目可以以隧道名称来命名，其中包含着该隧道上的各个里程（也即各个断面），而每个断面中又包含了该断面上布设的各条测线或测点。该区域是用树形结构来管理工程项目的，树根处是工程项目（系统最多可以管理10个工程项目），工程项目的下一级是断面名称，再下一级是测线或测点名称，总共三级结构。
图形报表操作区：该区域由三部分组成。首先是直观显示测线数据以及收敛值的列表框，见（图一）中图形报表操作区最左部分；
其次是生成各种回归图形和报表的各个按钮和图形参数设置部分，各个按钮的具体功能，以及各参数的设置将在“5．图形报表操作区功能说明”终予以详细说明；最后见（图 一）中最右部分的文本编辑框，该文本框用来显示回归方程、标准差、相关指数、置信度区间等各项回归参数。
图形显示区：该区域是回归图形输出部分，数据经处理后，就按要求在该部分显示需要的回归图形。软件提供了各种常用的图形操作功能，可以对图形进行编辑，并可以采用屏幕截取的方式保存图形或将图形以Auto CAD DXF文件格式导出，还可以将图形存为系统图形文件格式(.sd)。
以上便是对软件界面各部分的介绍。
2.菜单功能说明
主菜单共有如（图 二）所示六个
（图 二）
分别是：文件、数据管理、绘图、图形操作、屏幕截取、查看和帮助。
※文件菜单※的功能主要是关于工程的建立、打开、关闭，工程和工程组的管理以及图形文件的打开、导出和打印。
其子菜单如（图 三）分别为：
（图 三）
新建工程：用来建立新的工程，点击之后弹出如（图 四）新建工程对话框。选定工程类型后填入该工程相关的隧道信息，可以选择工程保存路径，单击‘…’按钮将弹出对话框（图 五）,选择保存工程的路径，按确定退出。然后单击‘增加’，则生成了一个新工程。此时系统将弹出消息框提示工程建立完成，按确定后，单击‘退出’，则工程建立完毕，并返回到主界面，左边项目管理区内的树状图应出现刚才建立的工程名称，并且根据选择的（图 四）
（图 五）
之后可对该工程导入全站仪的数据，具体导法见‘数据管理’菜单中‘数据导入’子菜单项的详细介绍。
打开工程：用来打开已经存在的工程文件。选择此菜单项，会弹出如（图 六）所示的打开工程对话框。选择已有的工程，单击‘打开’，便可打开该工程，以后便可进行数据导入、回归分析等操作，这与新建一个工程后的操作是一样的。
（图 六）
工程（组）管理：这项功能用来同时管理一组工程。如果系统中原先不存在工程，选择此菜单项，会弹出如（图 六）所示的打开工程对话框，用户可以先打开一个存在的工程文件，这样若系统中已有工程，就会弹出如（图 七）所示的工程组管理对话框。可以选择‘导入’按钮将一已存在的工程加到现有工程中作为工程组管理（图 八）。注意不可导入同一工程，否则系统将给予提示（图 九），在工程（组）管理中可以更新已有工程的有关信息，修改有关信息后按‘更新’按钮即可更新。当几个工程被组成工程组后，下次打开任一工程，就会把同一工程组中的其它工程同时打开在工程（组）管理对话框中，按‘确定’后则几个工程就会同时出现在左边的项目管理区中。要解除同一工程组中各工程的联系，可以在工程组管理对话框中通过按‘删除’来删除某工程组中的工程。其中删除工程时需要注意1.（图 十）只将该工程从该工程组中移去，保留该工程的所有信息；2.（图 十一）除了1中的操作以外，还将该工程的所有信息从硬盘中删除，不可恢复，故应谨慎操作。
（图 七）
（图 八）
（图 九）
（图 十）
（图 十一）
关闭工程：关闭系统中现有的工程。若项目管理区中没有工程，则此菜单项为灰色，只有新建或打开工程后才能激活。
打开图形：打开保存好的该系统格式的图形文件(*.sd)。如何将图形保存为系统图形文件格式，见工具栏中
功能的详细说明。
图形导出：将图形以Auto CAD DXF文件格式导出。
打印预览：该项功能是将当前图形报表操作区中列表框中的数据和图形显示区中的图形一起以报表的形式打印出来。选择此菜单后进入打印预览窗口，可以进行预览，确认无误后即可打印。（只有打印机在该软件所在操作系统上驱动后才有此功能）
打印设置：设置打印的一些参数。这些参数包括：打印机的名称选择、属性设置，纸张的大小、来源，打印的方式等。
最近图形：显示最近打开过的系统图形文件。对于经常调用某一图形文件比较方便。
退出：关闭系统。
※数据管理菜单※的功能主要是：全站仪数据的导入、隧道断面信息的输入、隧道断面信息的查询、极限位移规范参考以及全站仪原始数据的管理等。
其子菜单如（图 十三）所示，分别为：
（图 十三）
数据导入：把全站仪上传的数据导入到相应工程的数据库中。点击后系统弹出如（图 十五）的数据导入对话框。
（图 十五）
(图 十六)
选择隧道名称，单击‘选择文件’按纽，如(图 十六)所示。选择全站仪数据文件。单击打开，如果文件格式正确，系统将从文件中读取信息，并根据所测数据自动画出测点的示意图，如（图 十七）所示，如果文件格式错误，将出现（图 十八），如果错误发生，则单击‘查看该文件’，便可修改该文件为系统的文件格式（注意：凡手工修改了文件，需重新选择该文件，文件的修改才是有效的）。如无错误发生，可按‘导入’便可将该文件导入到系统中。重复‘选择文件’----‘导入’，便可将测量数据全部导入。注意：
1.如果想把同一次观测的两个测站的数据作为一个时间段的数据使用，需设定‘双站间隔时间’，系统默认为20分钟，即前后设站间隔小于20分钟的，系统将弹出如（图 十九）消息框给以提示用户可根据实际情况作出相应选择。
2.相同里程的某时间段的数据不能导入两次,否则系统将给予提示。
（图 十七）
（图 十八）
（图 十九）
数据导入后可人工输入该里程的断面信息，以便将来管理时的查询。按‘输入断面信息’按钮后弹出如（图 二十）所示，点击隧道名称和相应的隧道里程，可查看、修改、删除
（图 二十）
（图 二十一）
该断面的信息，具体操作见菜单‘隧道数据’下‘隧道断面输入’菜单的说明，二者的功能是一样的。另外单击（图 十七）中的‘平差’按钮可直接查看各测线平差后的长度，如（图 二十一）。数据都导完后，可单击‘退出’回到主界面，这时点击项目管理区中工程名称前的‘+’号，就可看到导入的断面及测线情况。
隧道数据：主要负责隧道断面信息的输入和查询。该菜单有两个下级子菜单，如（图二十七）：
（图二十七）
选择‘隧道断面输入’菜单，弹出（图 二十）对话框。单击‘添加’按钮，弹出如（图 二十八）的对话框，选择隧道名称，填入参考里程，按‘确定’后，该工程和断面
（图 二十八）
（图 二十九）
就会导入到断面信息维护对话框中，如（图 二十九），然后输入各类信息，按‘保存’按钮，就能把这些信息存入数据库中，如果要删除，可按‘删除’按钮。
选择‘信息查询’菜单，弹出（图 三十）对话框。当需要查询任一工程中的有关信息时，可按以下方式操作，输入查询信息以产生查询条件，如需查询隧道名称为‘test1’的工程信息，则可按下列方法查询：在查询字段中选择‘隧道名称’，在运算符中选择‘=’，在查询值中填写‘test1’,单击‘语句生成’，再单击查询，便可将隧道名称为‘test1’的工程查出（图 三十一），单击‘生成报表’可将结果存为文
（图 三十）
（图 三十一）
极限位移规范：这里提供了一个单线隧道初期支护极限相对位移百分表，以供用户对照数据、图形作为参考。原始数据管理：可对全站仪上传的原始数据进行管理。当需要查看一工程的原始数据时。可按如下操作进行。选择‘数据管理’菜单中的‘原始数据管理’将弹出（图 三十二）对话框。
（图 三十二）
选择一工程，则右边显示该工程的原始数据文件。选中需查看的文件，单击‘查看’便可观看该文件内容。也可单击‘删除’删除该文件。
※ 绘图菜单※的功能主要是：直线、圆弧、文本等图形的绘制及颜色的选择。该项菜单如（图 三十三），具体方法均类似于AutoCAD中的有关操作。
（图 三十三）
※ 图形操作菜单※的功能主要是：对图形显示区中的图形进行放大、缩小、漫游、删除、全图显示等操作，具体方法均类似于AutoCAD中的有关操作。菜单如（图 三十三）。
（图 三十三）
※屏幕截取菜单※的功能主要是：对图形进行截取并保存为BMP格式的位图文件。‘全屏截取’是获得整个屏幕的图形，‘用鼠标选取范围’则可以获得选定范围内的图形。具体菜单如（图 三十四）。
（图 三十四）
查看菜单和帮助菜单比较简单，这里没有详细说明。
3.工具栏功能说明
工具栏基本是常用的菜单的快捷方式，但也有菜单不具有的功能，具体情况如下：
新建图形。该项功能是将图形显示区刷新，即清除图形显示区的所有图形，恢复为空白的画布。
新建工程。具体功能与菜单栏中的‘文件’一〉‘新建工程’一样。
打开图形。具体功能与菜单栏中的‘文件’一〉‘打开图形’一样。
打开工程。具体功能与菜单栏中的‘文件’一〉‘打开工程’一样。
保存图形。该项功能是将图形显示区中的图形保存为本系统软件的图形文件格式（*.sd），以后可以用
或菜单栏中的‘文件’一〉‘打开图形’来打开图形。
导入。具体功能与菜单栏中的‘数据管理’一〉‘数据导入’一〉‘（测线法）无基准点’一样。
打印预览。具体功能与菜单栏中的‘文件’一〉‘打印预览’一样。注意：应该按拟合曲线按钮及时刷新回归图，以获得与数据一致的回归图形。
绘图。这三栏分别是绘制直线、圆以及圆弧的功能。
放大缩小。这两项功能是对图形的放大和缩小操作。
删除物体。该项功能是从图形显示区删除选中的图形或文字，删除完后，右击鼠标回弹出一菜单，选择‘取消’即可退出删除操作。
显示全图和移动图形。如果想在图形显示区中看到全图，点击‘显示全图’，系统会自动调节图形的大小，使图形能完整的显示在图形显示区中。如不想改变图形的大小，则点击‘移动图形’进行图形漫游。退出操作如上所述。
全屏显示和恢复。该功能使系统的框架和菜单隐去，突出显示系统的视类。
断面信息查询。具体功能与菜单栏中的‘数据管理’一〉‘隧道数据’一〉‘信息查询’一样。
断面信息输入。具体功能与菜单栏中的‘数据管理’一〉‘隧道数据’一〉‘隧道断面输入’一样。
关于。显示程序信息，版本号。
退出。
4.图形报表操作区说明
由于前面已对该区作了简要说明，并指明了列表框和文本框的作用，所以这部分主要详细说明如（图 三十五）所示的生成各种回归图形和报表的各个按钮和图形参数设置部分。呈现为（图 三十五）。
（图 三十五）
先说明各报表按钮的功能，具体如下：
在项目管理区种选择隧道名称，并单击‘测线报表’，则产生该隧道所有的测线报表，如选择里程，则产生该隧道该里程的所有测线报表，如选择某测线，则产生该隧道该里程的该测线的报表。其间，如果选择了‘存为文件’则将结果输出为文件，否则将打印输出。‘坐标报表’功能类似。
必须是在项目管理区中选择里程，此功能才会有效。但击‘断面报表’，会产生前面输入的隧道信息（包括开挖信息、岩体信息、支撑设计、地质描述等）的报表。如果没有信息，用户可以单击‘断面信息’按钮对此断面进行描述，然后保存即可。
单击‘原始数据报表’，结果如‘测线报表’，根据在项目管理区中选择的不同，分别产生三种原始数据的报表。
单击‘工作人员报表’，产生工作人员（负责人和观测者）的报表。
单击‘断面信息’，图形显示区中出现如（图 三十七）界面，在这儿可以输入所选里程的断面信息。
（图 三十七）
回归分析是本软件提供的一项重要功能之一。全站仪对各断面测线经过一段时间的量测，得到测线随时间变化的数据，其中测线敛值和时间之间具有非线性的相关关系。回归分析的功能就是对这些数据进行处理以回归图的形式显示在图形显示区，以供用户参考，并对围岩稳定性进行了预测。系统提供了5种曲线函数，以供用户选择最合适形状的区线来拟合。
各回归分析按钮功能的具体说明如下（假设x对应时间，y对应测线收敛以及它们的速率）：
在项目管理区中选中具体测线或测点后，单击‘对数函数’，系统会对测线收敛以对数函数为回归方程进行非线性回归分析，并在图形显示区中显示回归图形（包括原始数据图、收敛值或位移值图和收敛或位移速率图）。
适用情况：当y的增量随x增大而逐渐减少。
功能类似‘对数函数’，适用情况：根据具体数据而定。
功能类似‘对数函数’，适用情况：当y随着x逐渐增加而越来越急剧地增大。
功能类似‘对数函数’，适用情况：当y的增量随x增大而逐渐减少。
功能类似‘对数函数’，适用情况：当y随x增大而增大的速度与x成比例。
单击‘自动选择’，系统会对数据进行分析，自动选择合适的回归曲线。
见（图 三十五）右上角是回归图形的一些参数设置，X轴、Y轴和Y负轴分别是所需坐标轴的长度，‘网格’和‘标注’表示图中是否需要它们，‘稳定条件’是进行稳定性预测所需要的数据。
6.其它注意事项
隧道围岩三维变形分析系统与自动全站仪配合使用，并对其量测时的测线布置规定如下各图：
测线布置图：
3测线
4测线
6测线
7测线
图 三十八
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