公路工程土石方调配应用研究

通过对公路工程土石方调配线性规划的优化并综合考虑施工进度和工作面的生产强度,对土石方调配的成本控制、资源优化进行分析研究,结合线性规划模型、大系统分解协调模型和动态规划模型等土石方调配优化模型建立一个综合性的土石方调配系统。弥补了现有线性规划调配方案在实施过程中无法与现场实际施工状态相匹配的缺陷。进一步提高了路基开挖方的利用率,压缩运输成本,减少弃方和借方量,降低对沿线生态环境的破坏。     

向家坝水电站工程土石方调配平衡研究

向家坝水电站工程土石方开挖、填筑及弃渣量巨大,土石方调配问题合理与否,直接影响到工程进度、质量、投资等目标的实现.尤其是弃渣要求用于建设施工、生活营地,能否合理调运并及时形成这些场地,对工程顺利实施有重大影响.使用计算机模拟技术,采用应用广泛的运筹学线性规划方法,建立了向家坝工程的土石方调配数学模型,编程电算求解,得出调配优化结果并汇总分析,据此判断弃渣道路布置、道路运输强度、施工场地形成以及渣场规划容量的合理性.研究结果为向家坝水电站工程土石方调配施工组织设计提供了可靠依据.研究证明,采用线性规划方法解决水电工程土石方调配问题是合理可靠的.     

基于线性规划的土石方动态调配系统建模仿真

土石方动态调配优化平衡是大型土石方工程施工的关键.采用运筹学中的线性规划方法,以土石方调配的总费用最小为目标函数,考虑调配过程中定性化和定量化的约束条件,以料物的调配方量为决策变量,建立土石方动态调配系统数学模型.结合龙背湾面板堆石坝工程,对其土石方调配过程进行仿真计算,得出最终料物调配方案,实现了土石方平衡与调配的整体优化.同时,验证了施工方案的可行性.     

水利水电工程施工土石方调配方法及其应用

水利水电工程施工土石方调配受其空间、时间和数量的限制,是影响工程成本的重要因素之一。通过分析工程土石方在开挖、转运、加工、利用等过程中的施工进度与其类型和数量平衡的关系以及开挖、填筑与空间关系的协调性,建立了土石方调配初始条件和边界条件表达方式,建立了小时段、大数量、高精度的动态调配仿真模型,提出土石方的生产、加工、利用、系统调度及其相关关系的数学模型,实现了水电工程土石方施工的调配及其动态控制。结合工程实例的应用分析,验证了模型的可靠性与实用性。可广泛应用于水利水电工程的土石方调配方案制定与施工现场管理中,具有较重要的理论意义和工程实践价值。     

料物平衡方法研究与软件开发

在土石坝、堆石坝施工过程中，土石方调配是关系全局的核心问题。介绍了土石坝、堆石坝施工中的土石方调配平衡方法及软件开发，包括问题分析、匹配矩阵建立以及软件主要功能。通过编制计算程序，将物料调配模型应用于清水布垭工程的土石方调配平衡设计与研究工作，使各项经济、技术指标得到较大的提高，其中直接上坝量增加224．2万m^3，开挖料利用数量增加413．83万m^3，相应料场料利用减少413．83万m^3，弃料数量减少76．5万m^3。取得了良好的经济效益。     

梨园水电站土石方调配方案研究

针对梨园水电站土石方调配的特点,分析调配过程中的各约束条件,建立了土石方调配的线性规划模型,利用模型对梨园水电站可研阶段进行了土石方调配优化计算。该方法提高了设计效率和土石方调度的科学性。在项目实施阶段,根据现场施工进度对土石方调配进行实时调整,减少了石料开采及弃渣的数量,节约了工程投资,充分体现了"节能、环保"的绿色水电理念。     

某水环境项目土石方调配与施工进度计划

水文章结合某水环境综合治理项目特点,对施工总进度及土石方工程进行了分析和研究,确定了关键线路,制定了土石方调配原则及动态土石方平衡调配规划,通过对各部土石方流向及进度的协调分析,提高开挖料的直接利用率,减少二次中转率。     

苗尾水电站心墙堆石坝土石方平衡动态调配研究

苗尾水电站地质条件复杂,主要以砂岩、板岩为主,砂板岩互层,岩体风化卸荷深度大。枢纽工程布置相对集中,受地形条件限制,渣场布置运距较远,开挖与填筑在时空上不均,具有料源需求种类多、供料点多、弃料场多等特点,开挖、填筑量大。做好土石方调配规划,不仅可确保充分利用开挖料,体现当地材料坝筑坝的优势,而且对确保工程顺利实施也至关重要。通过工程实际进行了多次土石方调配规划,达到了节省投资、提高质量和合理快速施工的目的。     

水布垭水电站工程土石方平衡与规划

水布垭水电站工程土石方开挖和填筑工程量很大，面板堆石坝坝高超过200m，对填筑质量要求较高，做好土石方平衡调配设计对保证坝体填筑质量和节省工程投资具有重要意义。在土石方平衡与规划设计中，通过确立科学的土石方平衡与规划的设计原则和方法，建立运输问题数学模型，电算求解，在满足大坝填筑料要求的前提下，科学地进行建筑物开挖料的利用规划，以及存、弃料场的规划。     

土石方调配复杂网络建模与系统优化研究

在深入了解实际工程中土石方调配方法、特点的基础上,分析了现有调配模型中存在的问题和不足,并从物理过程模拟的角度,对调配中由开挖、填筑、中转、弃渣、料场开采、道路运输等组成的复杂网络进行抽象和简化,将其转化成为多组具有统一属性,并按一定规则排列和相互联系的“对象 - 道路 - 对象”模型,并采用实时参数检测和碰撞的思想,设立了相应的模拟控制方法,其大大简化了传统模型中复杂的建模和分析过程。在基本模型的基础上,运用反馈调节和循环优化的方法,建立了可实现整体优化和局部适应的土石方调配动态仿真模型。最后结合工程实例分析,印证了模型的可行性及优越性。     

基于蒙特卡洛树搜索的土石方动态调配算法及验证

针对堆石坝填筑进度控制以及土石方动态调运问题,受AlphaGo-Zero的启发,本文提出了一个基于蒙特卡洛树搜索(Monte Carlo tree search,MCTS)的土石方智能动态调配模型。该模型以当前累计填筑工程量、紧邻前一月份完成工程量以及当前月份为状态,用各月填筑工作面对应的填筑可达强度约束动作空间,综合考虑节点工期、总工期、坝面施工机械费用和土石方调运费用等因素构造奖励函数。此外,结合本文研究问题的特点,对MCTS迭代中的上限置信区间算法(upper confidence bound apply to tree,UCT)进行了改进和比较分析,最后以一个工程实例对本文提出模型的有效性进行了验证分析。结果表明,与施工仿真相比,以MCTS为框架的土石方动态调配模型的计算分析时间大大减少,为土石方动态调配问题提供了新的模型与手段。     

基于导流程序的堆石坝土石方施工进度优化

构建了土石方调配的数学模型,建模过程中重点考虑了部分约束条件和必要的干预因素,并把最为经济定格为全过程调配的目标。运用低阶计算方法,把受空间和时间限制的土石方调配系统的动态问题成功地静态化,最后求解就可以应用静态的线性规划方法。本方法操作方便、概念清楚,便于全局优化。     

基于BIM的精细化土石方量计算方法

土石方量是影响大型土木工程的工程进度和技术经济指标的重要参数。提出了一种基于BIM的精细化土石方量计算方法,以提高计算速度和精度。首先,将大型土木工程的地表面分成若干矩形子域,在每个子域上采用独立的薄板样条插值函数进行曲面拟合;然后,采用规则直角三角形网格对地形曲面进行离散,通过三角形网格的自动加密来提高和控制计算精度;最后,通过开挖面与地形面三角面片的拓扑及几何计算,得到准确的开挖边界位置,从而实现自动放坡并在BIM中生成三维开挖实体,得到精细化的土石方量计算结果。算例分析结果表明,所提出的方法可以自动准确计算大型土木工程的土石方量,提高设计效率和质量。     

水电站机电安装工程空间优化研究

文中提出的空间优化模型，通过把空间抽象成是一种有限供应量的资源的形式，利用资源有限—工期最短的网络计划优化方法对机电安装空间冲突问题进行了解决，获得了一个空间不冲突的优化进度方案．并通过一个工程实例说明了模型的应用过程。     

水利水电工程场内道路土石方运输强度计算

如何合理确定水利水电工程场内道路土石方运输强度,对确定道路等级、优化施工道路的设计标准、减小施工难度、减少工程投资尤为重要。针对水利水电工程场内道路土石方运输强度计算的难点,建立了场内道路土石方运输强度计算模型,同时基于Mine Sched软件提出了一种标准化的计算方法,分别从输入条件标准化、计算过程参数化和计算结果可视化等方面进行了阐述。工程实例应用分析表明,计算结果与工程设计方案结果相符,可供类似工程借鉴。     

高速公路软土路基沉降及处治数值分析

基于土体固结理论,采用ABAQUS有限元软件对某跨越软土地区的新建高速公路路基沉降量及差异沉降进行分析,并对该工程中采用粉喷桩加固软土地基的处治效果进行了验算。数值模拟计算表明:未经处治的软土地基,随着路堤与路面结构逐渐修筑完成,路基的沉降量随着填土的增加逐渐增加,且初始沉降速率大于后期沉降速率,该路面竣工15 a后,路面表面的差异沉降达到2.2 cm,需对软土地基进行处治以满足道路后期使用性能;在软土地基中采用竖向粉喷桩进行地基加固后,路表面各点的沉降量显著降低,各点处的差异沉降量极小,几乎可忽略不计,表明增设粉喷桩群后,软土地基的强度与刚度得到了显著的提高,有效控制了路基的差异沉降。     

基于混合微粒群算法的堆石坝土石方调配计算

基于微粒群算法和模拟退火算法,构成混合微粒群算法.建立混合微粒群算法数学模型,用于堆石坝土石方调配计算.在河口村水库面板堆石坝土石方调配计算的应用中,计算成果为施工组织设计提供了较为详尽、可靠的数据支持.与其他算法相比,利用混合微粒群算法解决土石方调配问题方便、可行.     

高速公路工程水土流失预测与分析实践

为验证《生产建设项目土壤流失量测算导则》(简称《导则》)对高速公路工程的适用性,运用《导则》对西南地区某高速公路工程建设进行水土流失预测,并与类比法测算结果进行对比。测算结果表明,路基工程区、附属设施区和弃渣场区是该项目土壤流失最多的区域,大部分土壤流失发生在施工期;采用《导则》与类比法得到的土壤流失量测算结果差异主要表现在工程开挖面区域,其余土壤流失类型下的测算结果差异较小;《导则》在线型工程水土流失预测中的运用稍显繁杂,而对于点状工程具有更强的实用性。     

水土保持措施在公路项目路基工程防治区的应用研究

修建公路项目,开挖坡面、修建路基等施工活动,扰动了地表岩土结构,必须运用水土保持措施加以防护。本文通过总结公路的水土流失特点,对水土流失量较大的路基工程区开展研究,采取工程、植物、临时等水土保持措施,减少新增水土流失的发生,促进公路工程建设与环境的和谐发展。     

浅析头屯河水库除险加固工程导流围堰方案优化

通过对头屯河水库坝址区气象、水文和地质条件的分析研究,结合工程施工工期的要求,立足于现有施工条件、现有施工力量和现有机械设备配置,在保证围堰堰体稳定安全情况下,优化围堰防渗结构型式,因地制宜,统筹兼顾提出头屯河水库除险加固工程合理可行的围堰方案。实践证明,通过对导流围堰方案的优化,减少了施工难度,缩短了施工工期,降低了投资,保证了施工期间能够干地施工,满足了施工总进度计划要求。