基于混合优化算法的砂砾料面板堆石坝压实质量评价模型及工程应用研究

良好的压实质量评价模型是砂砾料面板堆石坝压实质量实时有效控制的关键。【目的】为改善现有模型的预测精度和泛化能力，【方法】依据新疆阿尔塔什混凝土面板堆石坝工程实例，采用主成分分析法优化数据样本空间，提出自适应差分进化算法与极限学习机相结合的混合优化算法，构建了基于混合优化算法的砂砾料面板堆石坝压实质量评价模型，并与现场实测结果以及其他模型预测结果进行对比分析。【结果】结果显示：该评价模型的预测结果与工程实际值的平均绝对误差MAE为0.007 08,均方误差MSE为0.000 092 3,采用原始数据预测的MAE和MSE分别为0.010 6、0.000 223;与ELM、BP、RBF等模型对比显示，该评价模型预测结果与实测结果的皮尔逊相关系数为0.824,平均绝对百分比误差MAPE为0.62%,ELM、BP、RBF模型预测结果与实测结果的皮尔逊相关系数分别为0.447、0.43、0.556,MAPE分别为1.18%、1.59%、1.01%。【结论】结果表明：碾压参数、料源参数和气象参数是影响坝体压实质量的关键控制影响因子；通过主成分分析，降低了样本空间维度，提升了模型训练效率；与实测结果相...     

基于施工全过程参数的堆石坝掺砾土心墙压实质量实时评价

料源参数和施工参数是影响掺砾土心墙压实质量的重要因素。针对当前研究中料源参数被局限于掺砾土,且施工参数考虑不全面,缺乏掺拌参数,不能客观实时评价仓面压实质量的问题,提出了一种基于双向极限学习机(Bidirectional extreme learning machine, B-ELM)算法,综合考虑施工全过程参数的掺砾土心墙压实质量实时评价模型。研究模型将掺砾土心墙碾压填筑施工过程中土料参数、石料参数等料源参数,掺拌参数、碾压参数等施工参数和气象参数作为模型的输入参数,采用B-ELM算法构建压实质量实时评价模型,将该模型嵌入堆石坝碾压施工质量实时监控系统中,可以实现压实质量的实时评价。结合西南某在建的掺砾土心墙堆石坝,采用本文提出的压实质量实时评价模型,实现了对碾压施工单元压实质量的实时评价。此外,将该模型与基于掺砾土料源参数的压实质量评价模型进行对比,结果表明,二者在精度上具有一致性,该模型在鲁棒性上具有优越性,并且可以实现压实质量的实时评价;与现场实测压实度比较分析,该模型对压实度评价更为准确和稳定。研究成果可为碾压堆石坝施工技术和设计工作提供参考。     

阿尔塔什大坝砂砾石冬季填筑施工技术研究

为保证阿尔塔什面板堆石坝砂砾石冬季填筑施工,结合大坝砂砾石料碾压试验进行了冬季施工不加水薄层碾压试验,以确定砂砾石料冬季施工填筑碾压最优控制参数。砂砾石料冬季施工技术关键应抓好料源质量控制,采取薄铺干碾、松铺保温。阿尔塔什大坝砂砾石料冬季施工技术成功实践应用,保证了冬季填筑施工质量和工程度汛安全。     

基于FOA-RF算法的心墙砾石土压实质量预测模型

针对随机森林(RF)算法预测心墙砾石土压实质量存在决策树数量选取缺乏深入研究和忽视P0.075质量分数对压实质量影响的问题,提出了一种基于果蝇优化(FOA)算法的随机森林算法(FOA-RF算法),并构建了基于FOA-RF算法的心墙砾石土压实质量预测模型(FOA-RF模型)。该模型一方面通过对料源参数和干密度进行相关性分析,新增了P0.075质量分数作为模型的输入参数;另一方面利用FOA算法对随机森林进行优化,解决了RF算法难以取得决策树数量最优解、没有同时考虑决策树数量与随机特征数影响的问题。以西南某在建砾石土心墙堆石坝工程为例,分别应用基于传统RF、BP神经网络、多元线性回归的预测模型和FOA-RF模型进行压实质量预测。结果表明,FOA-RF模型在预测精度上具有优越性,并基于该模型开发压实质量预测模块,将该模块嵌入碾压质量实时监控系统中可实现压实质量的实时预测。     

阿尔塔什大坝垫层料填筑施工质量控制

从垫层料加工、生产性碾压试验和垫层料填筑施工工艺等几个方面对新疆阿尔塔什大坝垫层料填筑施工质量控制进行了详细介绍,通过渗透系数和相对密度检测对垫层料填筑施工质量进行评价,结果表明,阿尔塔什大坝垫层料填筑施工质量受控。     

宜兴抽水蓄能电站上水库主坝堆石填筑中的几个问题

宜兴抽水蓄能电站上库主坝为钢筋混凝土面板混合堆石坝,坝基倾向下游,提高坝体压实密度是影响大坝安全的关键问题之一。针对上坝料级配较差、泥岩含量偏高的特点,采用调整爆破参数、控制上坝料质量、坝料充分洒水湿润、保证碾压工艺等施工措施,提高了压实密度,确保了填筑质量。     

基于碾压波速的堆石坝压实质量实时监测指标的研究

已有的连续压实质量评价指标在评估堆石坝料的压实质量时仍存在评价精度低、表征压实效果复杂以及结果易受压实材料属性影响等缺点.为给堆石坝施工质量的连续控制提供有效指标,本文采用数据延拓式相关的相位差求解方法来间接获取碾压波速(VR),提出了以实时监测的VR作为堆石坝料压实状态的表征指标.从定性分析角度考虑碾压参数对VR的影...     

长调水电站大坝坝体填筑施工质量控制

长调水电站混凝土面板堆石坝坝体筑从坝料的开采、加工制备到上坝铺填碾压，这行全过程的质量控制。依照施工规范和设计要求，进行了堆石料的爆破、碾压试验及垫层料的制备、掺合级配试验。优选出一套合理的压实参数。施工中把好料源关，严格控制压实参数，加强取样检验，以保证坝体获得良好的填筑质量。     

基于碾压机做功的堆石坝压实质量实时监测与快速评估

引入了反映碾压机做功的坝料单位体积压实功（E）和碾轮振动加速度谐波失真量（THD0）作为堆石坝压实质量的实时监测指标，研制开发了堆石坝压实质量实时监测系统用于实现碾压过程中上述两个指标的采集。提出了结合E、THD0与坝料料性参数的堆石坝料全仓面压实质量快速评估方法，不仅可避免试坑法抽检样本的有限性，而且可有效克服碾压过程参数不能直接反映坝料压实状态，及基于碾轮性态分析的监控指标易于错误表征坝料坚硬程度等弊端，实现了堆石坝料压实质量的快速准确评估与及时反馈控制。     

FMECA法在阿尔塔什面板堆石坝上的应用

介绍了FMECA法,分析了新疆阿尔塔什水利枢纽工程各建筑物可能的破坏原因,采用FMECA法分析了阿尔塔什水利枢纽工程各建筑物可能的破坏模式以及后果和危害程度。在此基础上,提出了阿尔塔什面板堆石坝主要溃坝模式与溃坝路径,为编制应急预案和工程建成投运后的突发事件监测预警及应急处置提供科学依据。     

阿尔塔什大坝天然砂砾石料填筑施工参数的选择

以新疆阿尔塔什水利枢纽工程的混凝土面板砂砾石堆石坝为例,通过现场碾压试验对大坝砂砾石料填筑过程的施工参数选择进行深入研究,确定了合理的施工参数、工艺流程和检测方法,分析了不同施工参数对砂砾石料压实质量的影响,通过施工过程的严格管控,大坝填筑质量满足设计要求。     

高混凝土面板堆石坝坝体填筑碾压参数的拟定

合理拟定高混凝土面板堆石坝坝体填筑碾压的压实功能、铺料厚度、碾压遍数、洒水量、铺料方法等参数，是提高体压实密度的有效措施，此又是保证坝体施工质量最基本的质量控制指标。     

高土石坝筑坝材料特性的认识与思考

高土石坝建设日新月异,为了科学有效地确保大坝的安全,在高土石坝建设过程中需要开展各项科研工作。文章基于已建的卡拉贝利工程、在建的阿尔塔什及大石门工程对大坝筑坝材料砂砾石和爆破料的研究成果,提出对变形特性、渗透特性、压实指标等的认识和思考,旨在为今后高土石坝的设计、建设和科研提出研究和探讨的方向。主要观点是砂砾料与爆破料在变形规律上会表现出一定的差异性,对于混合坝体需要重点关注两者的变形协调性;砂砾料应按照规范要求进行原级配相对密度试验,确定其压实标准;砂砾料宜根据其碾压特性开展相应的渗透性试验;堆石料宜研究孔隙率与相对密度双控标准的合理性。     

莲花水电站大坝施工质量控制

莲花电站面板堆石坝从石料开采，加工制备到上坝填铺碾压，实行全过程的质量控制。依据规范和设计要求，进行了堆石料的爆破，碾压试验及垫层料的制备，掺合级配试验，优选出一套合理的碾压参数的检验压实密度的评定标准，从而为进行施工质量控制和检验压实质量提供了依据。在监控过程中，由大坝指挥部统一协调和研究解决质量或进度难题，以保证获得良好的填筑密实度。     

基于碾压机做功的堆石坝压实质量实时监测与快速评估

以反映碾压机做功的坝料单位体积压实功(E)和碾轮振动加速度谐波失真量(THD0)作为堆石坝压实质量的实时监测指标,研制开发了堆石坝压实质量实时监测系统用于实现碾压过程中上述两个指标的采集。提出了结合E、THD0与坝料特性参数的堆石坝料全仓面压实质量快速评估方法,不仅可避免试坑法抽检样本的有限性,而且可有效克服碾压过程参数不能直接反映坝料压实状态以及基于碾轮性态分析的监控指标易于错误表征坝料坚硬程度等弊端,实现了堆石坝料压实质量的快速准确评估与及时反馈控制。     

马沙沟面板堆石坝坝料开采爆破质量和坝体填筑质量分析

简要介绍了马沙沟面板堆石坝坝料开采爆破参数选择堆石体填筑的施工工艺，对爆破试验曲线出现偏差的原因进行了分析和填筑质量进行了评价得出了料场爆破试验成果一定要与碾压试验或现场检测综合考虑的结论。     

原级配现场相对密度试验在高面板坝施工中的应用研究

新疆阿尔塔什大坝主堆石区砂砾料填筑设计文件要求压实后相对密度控制为不小于0.90,为保证工程施工质量、保障大坝安全运行,相对密度标准试验突破室内振动台法标准试验方法,采用现场大型原型级配试验方法进行试验,相对密度控制最大干密度、最小干密度值指标比室内振动台法试验提高了约0.1 g/cm~3,对坝体安全更加有利,为创造砂砾石料混凝土面板堆石坝优质工程奠定了基础。     

莲花面板坝填筑施工质量控制

莲花电站面板堆石坝人石料开采、加工制备到上坝填铺辗压，实行全过程的质量控制。依照规范和设计要求，进行了堆石料的爆破、碾压试验及垫层料的制备、掺合级栩试验、优选出一套合理的碾压参数和检验压实密度的评定标准，从而为进行施工质量控制和检验压实质量提供了依据。在监控过程中，由大坝指挥部统一协调和研究解决质量或进度难题，以保证获得良好的填筑密实度。     

基于随机森林算法的土石坝压实质量动态评价研究

坝体压实质量评价是土石坝施工安全控制的关键,其中干密度是评价压实质量的重要指标,但是施工现场通过随机试坑试验获取干密度的方法难以全面反映仓面压实质量,同时压实质量评价模型存在缺乏深入分析和量化料源参数不确定性的问题。针对上述不足,本文基于碾压实时监控系统提出了考虑料源参数和评价过程随机不确定性的压实质量动态评价模型,其功能主要包括以下3个方面:(1)采用信息熵理论量化土石坝料源参数的不确定性;(2)在影响干密度的指标中增加P5含量和湿度两个指标,反映了级配与气象要素对压实质量的影响,并在考虑料源参数不确定性影响的条件下基于随机森林算法对压实质量评价模型进行了动态求解;(3)采用插值结果可信度高的Kriging方法进行全仓面压实质量动态评价,弥补了试坑试验有限检测点难以全面反映仓面压实质量的不足。将该模型应用于某工程心墙区的压实质量评价,采用五折交叉验证和F检验等方法验证了该模型的可行性,并与BP神经网络和线性回归评价方法进行对比分析,验证了本评价方法的一致性、代表性和优越性。     

吉勒布拉克面板堆石坝碾压试验

碾压是混凝土面板堆石坝控制施工质量的关键工序,在进行大坝大规模填筑前必须进行碾压试验。吉勒布拉克面板堆石坝地处我国北方高寒地区,坝高140.60 m,为了研究大坝填筑料在不同加水量下的碾压效果,确定经济合理的施工压实参数;验证并核实填筑料的碾压施工参数、设计填筑质量控制标准;检验所选用的碾压机械的适应性和可靠性等,在坝体填筑前对几种筑坝材料进行了现场碾压试验。