隧道掘进机(TBM)自开始运用到隧洞施工中以来,其高效性和连续性赢得了业界的好评.隧道掘进机的出现提高了隧洞施工的工作效率,节省了各种物质资源(包括人力资源);但是其高效性和连续性是建立在这样的一个基础上的:清楚地了解TBM各个子系统的组成和功用;熟悉各种类型的TBM适用的环境;清楚用TBM进行挖掘时的施工工序;清楚各种围岩环境的影响等等.如果我们对其中某些环节不了解,那么很难达到预想的进度,在这种情况下运用TBM施工,不但不能提高效率,反而增大了费用.国内外众多的施工历史事件就证明了这一点.论文详细描述了TBM各个部分的组成和功用;详细介绍了利用TBM施工的基本过程,给出了施工过程中重要参数的定义和计算方法.每个隧洞中的岩石完整性和岩石特性都不尽相同,并且我们对隧洞开挖前岩体环境的预测能力有限,所以必须定量地描述出设备和围岩的各种重要变量参数和参数值的不稳定性,从而针对特定的工程正确地选择设备,提出施工方案并且精确地预测开挖的时间和费用.基于此,作者研究了围岩环境和围岩特性的分类方法,并探讨了围岩分类数量理论.研究过程中,不断地收集国内外的历史事例,借鉴国内外的研究成果,建立了分布式辅助决策系统,在论文中总结了分布式辅助决策系统的主要功能极其算法原理,对数据库中的主要参数做了总结.数据库中记录了许多TBM施工事例的工作状况参数、地域环境参数和围岩环境参数.在此基础上提出并建立了预测隧洞开挖时间和费用的模型.