高拱坝施工期进度仿真分析与控制决策关键技术

修建在高山峡谷地带的高拱坝水文地质条件复杂、工程规模大、施工空间小、工序复杂、工期紧张,温控要求高、质量控制严,施工进度动态仿真分析对进度与质量进行精细化管控尤为重要。作为数字大坝的关键技术之一,利用施工仿真技术结合数字大坝综合信息平台提供的现场数据对施工进度进行动态跟踪分析,能快速为施工方案优选和进度控制提供决策依据,并与施工期应力和温控动态研究紧密结合,为质量和进度的动态综合协调提供有效的分析手段。     

锦屏一级高拱坝施工关键技术

锦屏一级水电站大坝为目前世界最高拱坝,是我国总体设计和施工难度最大的高拱坝工程,其施工中解决了复杂地质条件高边坡施工、高拱坝混凝土骨料选择与供应、高拱坝混凝土高强度快速施工与温度控制、复杂地基处理施工等关键技术难题,保证了大坝的顺利建成,推动了我国高拱坝建设技术进步。     

锦屏一级水电站工程主要技术创新实践

锦屏一级水电站是雅砻江干流下游河段的控制性梯级电站,其双曲拱坝坝高305 m,为已建世界第一高拱坝。工程区山高坡陡、地质条件复杂,工程建设面临高山峡谷区特高拱坝施工布置、复杂地质条件下高陡边坡稳定与处治、复杂地质条件坝基与抗力体处理、特高拱坝高性能混凝土及原材料、特高水头大流量窄河谷泄洪消能与强雾雨防治、特高拱坝优质快速施工、极低强度应力比高地应力条件下大型厂房洞室群围岩大变形控制等前所未有的技术挑战。这些问题通过建设各方的努力成功地得到解决。介绍了锦屏一级水电站工程建设的关键技术和创新性解决方案,以期为今后类似工程问题的解决提供技术借鉴,促进水电工程特高拱坝建设技术发展。     

锦屏一级特高拱坝混凝土 4. 5 m 仓层厚度施工关键技术

拱坝混凝土浇筑仓层厚度是影响拱坝混凝土施工质量和进度的关键因素之一,混凝土浇筑仓层厚度高度的突破面临温控防裂、三大高差控制和体型控制等一系列挑战,但同时也可以为工程建设带来巨大的进度和经济效益。针对锦屏一级特高拱坝混凝土施工采用4.5m仓层厚度时的关键技术问题开展研究,研究成果工程应用效果显著,可为其它高拱坝筑坝时面临的类似问题提供技术借鉴。     

高拱坝混凝土运输过程智能控制技术研究

高拱坝结构复杂、坝体应力高,混凝土浇筑施工质量倍受重视。材料运输是高拱坝混凝土浇筑施工的关键流程之一,需要采用精细化、智能化技术有效监测与控制,以确保混凝土运输质量受控。研究了高拱坝混凝土运输过程智能控制技术及方案,并将方案运用到某300m级高拱坝施工中进行生产性试验,通过试验验证了混凝土运输过程智能控制技术的可行性,为高拱坝施工混凝土运输过程精细化控制提供了有效技术手段。     

耦合多维约束的高拱坝施工进度仿真研究

300 m级特高拱坝工程大多水文地质条件复杂、工程规模大、工期紧张、质量控制严,其施工进度受诸多内外部复杂因素的共同作用和制约。针对白鹤滩工程双缆机平台及双供料平台布置、多标段施工、采用自升模板等新工艺、大风天气等特点,研究了多维约束条件对高拱坝施工进度的耦合作用机制,基于智慧大坝系统的智能感知信息并利用多维耦合的仿真分析技术,分析了白鹤滩高拱坝的施工进度控制关键因素和关键路径,为白鹤滩大坝和类似工程施工精细化管控提供了有效的支撑手段和决策依据。     

龙江水电站枢纽工程主要技术问题研究与工程措施

龙江水电站枢纽工程处于高震区,坝址区地质条件复杂,工程技术难度很高。围绕建设期工程主要技术问题,相继开展了一系列专题研究和科研试验工作,提出工程处理措施和方案,成功解决了拱坝基础地质问题、抗震问题、坝体混凝土温控问题、火山灰掺和料应用问题及引水压力钢岔管优化问题等关键技术问题,成效理想,为工程建设提供了坚实的技术支撑,也积累了宝贵经验。     

特高拱坝结构性态诊断与监控方法述评

我国已建、在建多座特高拱坝工程,这些工程往往面临着高水头、高边坡和复杂地质条件等特殊服役环境,其设计、施工及安全监控等技术指标突破了现行规范适用范围和以往的工程认知。与一般大坝相比,特高拱坝工程复杂程度高,结构的力学行为具有独特特征,工程建设和运行安全控制要求更为严格。论述了坝体体型工程经验性评价参数、地质力学模型试验、数值模拟仿真分析等特高拱坝结构性态诊断关键技术,以及施工质量控制、温控防裂、跟踪监测反馈等安全监控技术;在此基础上,指出了特高拱坝长效服役健康诊断与安全控制的前沿热点问题,包括时空演化特征挖掘方法、服役风险率实时诊断模型、结构安全动态控制模式、智能感知与超前预警技术等。研究可指导特高拱坝的建设和运行管理。     

白鹤滩水电站建设中的几个重点难题

白鹤滩水电站工程规模巨大,地质条件复杂,技术难度大。针对工程重点难点,三峡集团联合国内外科研机构和高等院校开展专题科学研究和技术攻关,成功解决了复杂地形地质条件下不对称拱坝设计和抗滑稳定、强震区超高拱坝与超高边坡抗震、全坝使用低热水泥、百万千瓦级水轮发电机组研究和应用、窄河谷高水头大泄量枢纽泄洪消能技术、高应力复杂地质条件下巨型地下洞室群开挖支护设计、复杂水文地质条件下枢纽工程防渗体系设计等世界级关键技术问题,取得了丰硕的研究成果。     

薄体复杂结构高拱坝碾压混凝土质量控制与高效施工

薄体复杂结构高拱坝碾压混凝土施工质量受气候条件、原材料质量、混凝土生产能力、入仓方式以及仓面现场组织管理等因素影响较大。笔者针对万家口子水电站碾压混凝土双曲拱坝坝体工程特点,介绍了施工中采取的一系列质量控制与高效施工措施,这些措施有效地确保坝体施工质量与进度要求。     

大坝智能建设研究进展

大坝智能建设对全面提高我国大坝建设智能化管理水平和保障大坝建设质量至关重要。在新一代信息技术(如云计算、大数据、物联网、移动互联网等)、人工智能、区块链、互联网+等技术与大坝建设深度融合并飞速发展的新时代背景下,大坝建设面临着如何提高智能化、信息化、数字化和精准化水平等一系列问题,而大坝智能建设则是应对这些挑战的有效战略措施。本文首先厘清大坝智能建设的原动力、基本理念与技术内涵;其次着重梳理了大坝智能建设中关键的理论、方法与技术的研究进展;最后探讨了大坝智能建设未来的发展方向及趋势。     

大型水利水电工程施工智能控制成套技术及应用

温控防裂、混凝土施工质量和基础质量控制是300 m级特高拱坝建设期重要的技术问题。传统质量管理依赖于从业人员专业素养与责任,无法满足精细化控制要求。本文基于"全面感知、真实分析和实时控制"的智能控制理念,结合大体积混凝土施工全过程和基础灌浆等智能控制技术,实现了高坝施工质量全过程的全天候、精细化、在线实时监控和预报、预警及智能控制;构建了业务协同平台i Dam,以大坝全景信息模型DIM为核心,解决了复杂环境条件下数据采集、海量数据条件下数据挖掘、多方参与条件下数据共享、本质质量条件下数据应用,为大坝施工过程各专业、各环节的精细化管理提供了有效手段,并为其工作性态的真实分析、实时预测、施工方案的动态调整与优化提供了支撑。     

高混凝土坝温控防裂研究进展

本文从仿真分析理论方法、典型裂缝成因及防裂措施、高拱坝及RCC坝温控防裂要点、智能温控4个方面介绍了高混凝土坝温控防裂研究进展;开发了可模拟9个过程、3场耦合、3个非线性的SapTis仿真软件系统,并针对精细建模、计算规模大等要求进行了并行化开发;分析了混凝土坝典型部位的仓面裂缝、劈头裂缝、廊道裂缝及下游面裂缝,并提出了防治措施;给出了高拱坝及RCC重力坝的温度控制要点,主要包括高拱坝的通水冷却设置应重视强调中期冷却并严格控制降温速率,碾压混凝土重力坝应淡化基础温差,强化内外温差的温控措施,智能温控技术是确保温控施工质量的有效手段,可有效避免人工控温可能出现的各种失误,提高施工质量。最后就未来亟待开展的高性能计算、早龄期热力学参数、个性化温控分区标准等问题进行了介绍。     

我国特高拱坝的建设成就与技术发展综述

结合二滩、溪洛渡、锦屏一级、大岗山、小湾等一系列特高拱坝的建设实践,总结了我国特高拱坝的建设成就,阐述了我国特高拱坝建设关键技术的研究进展,包括建基面的研究与确定、体形优化设计、应力分析与强度设计、拱座抗滑稳定、整体稳定、抗震设计、混凝土材料、混凝土温控防裂、基础处理、施工技术等10个方面的内容。认为我国混凝土拱坝建设技术已处于国际领先水平,指出我国特高拱坝建设需深化研究的4个问题,即特高拱坝安全评价体系建设、特高拱坝风险设计、特高拱坝抗震研究以及特高拱坝安全运行健康诊断技术研究。     

混凝土坝温控防裂要点的探讨

本文提出了特高拱坝和碾压混凝土重力坝的温控要点:特高拱坝除按规范要求严格控制基础温差外,更要树立温度梯度控制的理念,按照"小温差、慢冷却、全过程保护"的要求减小上下层温差和内外温差;碾压混凝土重力坝在做好表面保护的前提下可适当放宽对基础温差的控制要求。按照信息采集与传输、信息管理、仿真分析、预警预报、自动控制等五个环节建立混凝土坝防裂智能监控系统,对混凝土坝温控施工全过程进行监控,为温控防裂施工的"可知、可控"提供技术手段,是未来施工管理的一个发展方向。     

特高拱坝温度控制与防裂研究进展

特高拱坝温控防裂至关重要,本文总结了近期特高拱坝温控防裂研究与实践成果,对抗裂安全系数制定、温控标准制定及温控措施的优化选择、温控施工质量控制等关键问题进行了系统的论述。提出如下建议:(1)抗裂安全系数应取1.8~2.0,温差标准从严控制,可取全坝统一的基础温差标准,最高温度控制标准则按封拱温度和允许基础温差之和进行控制;(2)按"早保护、小温差、慢冷却"、"三期冷却"、"智能监控"即"九三一"温控模式进行全过程温度控制;(3)空间温度梯度按"拟灌区、同冷区、过渡区、盖重区"控制,时间上的温度过程按"三期多阶段"控制,中期控温与冷却至关重要;(4)采用智能化的手段对施工过程进行全程质量监控,必要环节采用智能温控措施。上述建议旨在为特高拱坝相关规范的制订和修编提供参考。     

水利水电工程爆破技术研究进展

过去的几十年,是中国水电工程建设的高峰期,爆破技术作为水电工程开挖施工的主要手段,经历多座重大水电工程的建设,已取得一定发展。在查阅大量文献资料基础上,结合我国重大水电工程实践经验和研究成果,针对我国特高拱坝基础开挖精细爆破控制技术、水工地下洞室群开挖爆破控制关键技术、水工级配料爆破开采控制关键技术以及水电工程智能化爆破技术等方面进行了综述。以工程案例的形式重点介绍了上述技术领域的最新研究进展,主要涵盖了水利水电工程精细爆破技术、智能爆破技术以及特殊水工岩体结构的爆破拆除等相关成果。研究成果可为土木、矿山、交通以及核电等工程领域的开挖爆破控制技术提供参考。     

锦屏一级水电站大坝混凝土温控管理实践

锦屏一级水电站混凝土双曲拱坝坝高为305 m,为世界第一高拱坝,而温控防裂工作是拱坝建设质量控制的关键。受原材料先天不足、结构复杂、坝段少底宽厚、冬季干旱多风等因素影响,特别是特高拱坝的温控要求已经超出了现有的规范,加上温控工作还受到现场混凝土施工干扰的影响,致使施工管理难度极大。为此,锦屏建设管理局成立了专门的温控管理组织机构,制定了温控工作管理制度,建立了完整的温控工作评价体系,组织开发并应用了温度自动化系统,实现了温控工作的专业化、精细化和智能化管理,温度控制的各主要参数合格率都在95%以上,大坝没有发现温度裂缝,促进了锦屏一级特高拱坝优质高效建成。