通用管片作为一种较先进的隧道衬砌形式,由于其能够较好地控制隧道掘进路线和管片成环质量,在盾构法隧道施工中被广泛采用。通用管片的排版与纠偏是盾构法隧道施工中的重要课题,管片拼装姿态的合理选取影响到隧道轴线偏差控制质量。本文主要针对通用管片的特点,对通用管片的设计排版和动态纠偏问题进行了研究,主要包括以下几方面的工作:首先,针对隧道设计轴线常用的三种基本线形:直线、圆曲线和缓和曲线,分别根据其线形要素进行三维坐标的精确推算,得到了各种线形的三维坐标计算公式。根据通用管片环的几何特征,对通用管片环的三维坐标进行精确推算,得到了通用管片环的三维坐标计算公式。其次,对管片的拟合排版进行分析,依照管片对隧道轴线的拟合偏差最小为最优的原则,从起始环开始,按照求拟合目标点的算法和流程图,应用最小二乘法的原理和方法设计出通用管片最佳拼装姿态选择的算法流程,实现了通用管片的最佳设计排版。最后举一个工程实例并用计算机高级语言实现了最小二乘法拟合排版算法,再次证明了该算法的正确性。再次,根据总体优化原则,采用穷举法和最小二乘法相结合的优化方法,同时考虑施工过程中已拼装管环的监测数据,编写动态纠偏的算法流程和实现方法算法,得到后续纠偏环的最优组合形式,为施工人员在管片拼装选型时提供参考。最后举一个工程实例并用计算机高级语言实现了这种后续纠偏算法,再次证明了该算法的正确性。最后,介绍了管片拟合设计排版和纠偏的软件功能设计和软件界面设计。在软件功能设计过程中,包含在四个功能模块,即工程的基本信息模块、隧道轴线模块、拟合排版模块及设计排版优化和动态纠偏模块;同时在软件界面设计上按照软件功能设计的要求应用工程实例提供的相关数据信息,得到工程实例需要的相关数据信息。