基于Anylogic的面板堆石坝交通仿真系统研究

面板堆石坝交通运输是堆石坝施工过程中最为关键的一个环节,同时也是土石方调配和坝面填筑连接的纽带,该文通过对面板堆石坝交通运输模块系统分析,基于土石方调配成果,采用循环排队理论,利用Anylogic软件建立交通运输系统仿真模型,实现智能体仿真,并通过对运输机械移动状况、等待时间、排队情况、忙碌程度等综合分析,得到最佳机械配套,并结合实际工程验证其合理性和适用性。     

高堆石坝施工过程的仿真与优化

施工仿真技术的研发为高堆石坝建设中工程进度的分析、优化与控制提供了有效途径。本文结合系统仿真技术、数据库技术、可视化技术、系统集成技术和实时监控技术,开展了高堆石坝施工仿真与优化的理论方法与技术研究。在仿真系统构成方面,将高堆石坝施工仿真与优化系统划分为土石方动态平衡与优化调配、施工场内交通仿真、坝面填筑过程精细化仿真、施工全过程仿真、基于实时监控的动态仿真5个功能模块。分析了各模块的功能、相互关系及实现原理。工程应用实例表明,该系统可有效提高高堆石坝施工组织设计的水平和效率,为工程进度的管理与控制提供重要保证。     

高堆石坝施工过程的仿真与优化

施工仿真技术的研发为高堆石坝建设中工程进度的分析、优化与控制提供了有效途径。本文结合系统仿真技术、数据库技术、可视化技术、系统集成技术和实时监控技术，开展了高堆石坝施工仿真与优化的理论方法与技术研究。在仿真系统构成方面，将高堆石坝施工仿真与优化系统划分为土石方动态平衡与优化调配、施工场内交通仿真、坝面填筑过程精细化仿真、施工全过程仿真、基于实时监控的动态仿真5个功能模块。分析了各模块的功能、相互关系及实现原理。工程应用实例表明，该系统可有效提高高堆石坝施工组织设计的水平和效率，为工程进度的管理与控制提供重要保证。     

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.     

某面板堆石坝土石方平衡计算

土石方平衡是面板堆石坝施工过程中的核心问题之一。本文以某面板堆石坝为分析对象,采用线性规划的方法,以调配系统的总费用最低为目标,将土石方调配问题转化成数学模型;细致考虑施工中的实际因素,运用计算机对数学模型进行求解,通过土石方平衡表将计算结果表现出来。     

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。     

面板堆石坝土石方动态调配研究

土石方平衡是面板堆石坝施工过程中关系全局的核心问题之一,土石方调配是否合理,直接影响到工程进度、质量、投资等目标的实现。以某面板堆石坝为分析对象,采用系统分析与线性规划的方法,将动态问题静态化,以调配系统的总费用最低为目标,并加入各种实际的约束条件,建立了土石方调配数学模型。在此基础上,使用Lingo软件编程求解该模型,得出最终土石方调配方案。计算结果表明,由于该模型考虑了更多的约束条件,计算结果更加贴近土石方调配的实际情况。     

河口村水库面板堆石坝碾压施工质量控制

根据河口村水库面板堆石坝填筑碾压工程特点,对大坝一、二、三期填筑工程的准备阶段、施工阶段以及完工后观测阶段进行了严格的施工质量控制。对原材料开采加工、运输上坝、加水、坝料摊铺、开仓碾压、取样试验、干密度检测等环节进行全过程监控,通过GPS数字监控系统对碾压过程进行远程动态监控,及时处理施工中出现的填筑层厚、碾压遍数、碾压速度等控制参数不达标情况。碾压填筑后的监测结果表明,大坝填筑实测干密度、孔隙率均满足设计要求,沉降变形满足规范要求。     

基于坝面作业仿真的面板堆石坝施工进度优化研究

在传统的面板堆石坝施工过程仿真计算的基础上,建立了基于坝面作业的面板堆石坝施工仿真系统。根据坝面大小及施工方式分别建立流水作业与顺序作业的施工仿真模型,研究不同作业方式中时间参数的计算方法,采用离散事件系统仿真理论建立了面板堆石坝施工仿真系统。采用该系统对某面板堆石坝工程的施工方案进行了分析验证,对工程工期进行分析计算,证明该系统可对工程的施工管理和决策提供支撑。     

基于进化神经网络模型的面板堆石坝沉降和面板挠度预测

堆石坝变形和面板挠度的预估对指导堆石坝设计和施工具有重要意义。针对堆石坝室内试验参数和实际参数存在差异,而待建堆石坝缺乏实测变形进行参数反馈,难以较准确预估堆石坝沉降和面板挠度,为此较广泛搜集了类似面板堆石坝工程的监测数据,将遗传算法和神经网络模型相结合,建立了堆石坝工程变形预测的进化神经网络模型。由待建面板堆石坝工程的坝高、宽高比和干密度等作为控制参数,结合训练好的进化神经网络模型,预测得到待建面板堆石坝的变形及面板挠度。实例分析表明,该方法可行。     

花山水电站施工

本文叙述了花山水电站主体工程的土石方施工、混凝土浇筑、基础处理、金属结构和机电设备安装以及临时工程的施工。重点介绍了混凝土面板堆石坝施工技术。     

夹岩水利枢纽工程数字大坝与堆石坝碾压质量实时监控技术

为减少人为因素对堆石坝碾压工程施工质量的干扰，提高工作效率、提升水利工程安全生产标准化建设水平，夹岩水利枢纽工程面板堆石坝运用了“数字大坝”碾压质量实时监控系统。通过在碾压设备上安装高精度GNSS接收机，自动记录堆石坝在碾压施工过程中的碾压机械行走速度、振动频率、碾压遍数和压实厚度等数据，实现了碾压堆石坝施工质量的全自动控制。运用网络与数字化技术，研究成果实现了施工质量全过程控制，有效提高了工程建设管理水平。     

西龙池电站上水库沥青混凝土面板堆石坝填筑施工技术

从西龙池抽水蓄能电站上水库沥青混凝土面板堆石坝的填筑施工实践出发，对面板堆石坝的填筑施工技术的应用研究进行了较深入的探讨。主要包括面板料的开采爆破试验、坝体填筑料碾压试验，堆石坝施工工艺流程、施工方法等，其中对面板堆石坝的填筑施工工艺流程、施工程序、施工方法及施工设备等进行了重点阐述。通过上述施工技术的应用研究，对于提高面板堆石坝的施工质量，加速施工进度，降低工程造价具有重要的现实意义，主要可供类似工程借鉴。     

溧阳抽水蓄能电站面板堆石坝施工质量实时控制技术

溧阳抽水蓄能电站面板堆石坝筑坝材料岩性多样、填筑方量大、大坝变形协调问题突出、土石方平衡难度大。为此,研制开发了该坝施工质量实时控制技术,包括大坝填筑碾压质量实时监控技术、上坝运输过程实时监控技术和数字化大坝施工管理综合信息集成系统,实现了对大坝坝料运输、卸料和填筑碾压的全过程、精细化、在线实时监控,以及工程进度、质量、安全监测等信息的可视化集成管理,确保了大坝填筑施工质量的高效控制,为建设溧阳抽水蓄能电站提供了强有力的技术支撑。     

古贤水利枢纽两种代表坝型土石方平衡比较

土石方动态调配优化平衡是大型土石方工程施工的关键[1]。针对古贤水利枢纽如分别采用混凝土重力坝和混凝土面板堆石坝这两种不同坝型,进行了土石方等工程量的比较。混凝土面板堆石坝方案的土石方开挖量较大,扰动地表面积多373 hm2,产生的弃渣多3 989万m3,新增水土流失比重力坝方案多14. 1万t,水土保持投资需增加20 110万元。经综合其他因素考虑,推荐混凝土重力坝作为古贤水利枢纽工程的坝型。     

三板溪混凝土面板堆石坝前期施工组织设计的关键环节

通过对三板溪混凝土面板堆石坝前期施工组织设计在大坝施工分标、土石方调配与平衡策略、施工道路的布置、施工机械设备的配备、料场的选择、爆破碾压试验、施工度汛方案的制定、堆石料备料、开挖料的利用及施工过程三维动态可视化仿真研究等关键环节的详细介绍,论述了前期施工组织设计的重要性。     

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.     

沙河面板堆石坝填筑质量控制

面板堆石坝设计和施工的首要问题是坝体变形的控制。江苏沙河抽水蓄能电站上水库为面板堆石坝，坝体施工对料源、料场开采、碾压试验、施工程序以及坝基清理、坝体填筑、试坑法取样分析等全过程进行严格的质量控制，坝体施工质量优良，保证了大坝的安全运行。     

基于水岩耦合的面板堆石坝参数动态反演

针对面板堆石坝有限元模型参数的反演方法中存在的问题,特别是模型参数与实际工程条件的差异,基于混沌-粒子群算法,考虑蓄水后坝体受到的渗流及水岩耦合作用,构建面板堆石坝参数动态反演分析方法。根据面板堆石坝的实际工程特点,改进粒子群优化算法,将混沌融入到粒子运动过程中,使粒子群在混沌与稳定之间交替运动。基于大样本实测数据,借助Matlab软件工具箱编制了相应的程序,利用混沌粒子群算法进行参数动态反演分析。研究成果可以更好的为面板堆石坝的稳定性分析提供良好的参考依据,具有十分重要的应用价值。     

丰宁抽水蓄能电站大坝填筑新技术应用和质量控制

面板堆石坝填筑质量控制从填筑料的开采、运输,到坝料铺填、碾压、试验检测、上游固坡等,是一个全过程的质量管理控制过程。丰宁抽水蓄能电站上水库面板堆石坝在工程建设过程中采取了填筑料爆破控制参数优化、碾压施工工艺参数优化、翻模固坡工艺、数字化车辆实时监控系统、数字大坝实时监控系统、SWS多道瞬态面波快速检测等多项技术优化和质量控制措施。实践表明,这些技术优化和质量控制措施的应用达到了预期效果,可为类似工程的施工管理借鉴参考。