碾压混凝土坝层间结合质量智能评价方法

针对碾压混凝土坝层间结合质量的可靠评价和动态控制问题,提出一种碾压混凝土坝层间结合质量智能评价方法。主要内容包括:①建立以碾压结合面上、下热层本体含湿率及压实度为评价参数,90 d龄期劈拉强度为评价目标的层间结合质量评价指标体系,合理表征现场碾压混凝土层间结合效果;②采用反距离加权(Inverse Distance Weighted,IDW)插值法对采用智能设备抽样检测的离散参数进行全仓面优化赋值,并以不同数量样点序列、不同大小网格划分下的参数模拟精度量化分析其空间不确定性;③基于Bagging算法集成BP神经网络构建了层间结合质量智能评价模型。研究成果应用于乌弄龙碾压混凝土坝典型施工仓层间结合质量动态评价,结果表明提出的智能评价方法不仅在考虑参数科学性及空间不确定性的基础上实现了层间结合质量动态准确评价,而且初步集成施工信息智能感知、传输及评价。该智能评价方法可为碾压混凝土层间结合质量动态精准评价提供参考。     

基于实时监控的混凝土坝振捣施工质量动态评价研究

混凝土坝仓面振捣质量评价是混凝土坝施工质量控制的重要手段。传统方法采用事中人工经验控制振捣参数与事后有限的钻芯取样点检测相结合来控制混凝土坝振捣施工质量;此外,现有的振捣台车振捣监控研究中仅采用单个测距仪进行测距,且缺乏仓面振捣质量评价方法。针对混凝土坝仓面内振捣施工实时质量动态评价和反馈控制的挑战和难点,本文提出了基于双测距仪联合测距方案的混凝土坝振捣施工质量实时监控方法,并基于该方法建立了考虑混凝土特性参数不确定性的混凝土振捣质量动态评价模型,该模型主要包括以下内容:(1)引入"信息熵"理论对混凝土特性参数的不确定性进行量化分析;(2)在考虑参数不确定性的情况下基于随机森林算法提出了混凝土抗压强度动态计算方法,并将计算结果应用于混凝土坝全仓面振捣质量评价。将该模型与多元线性回归和人工神经网络算法建立的评价模型进行了对比分析,验证了本模型的一致性和优越性。应用本文提出的评价方法对我国某西南碾压混凝土坝工程仓面变态混凝土区域的振捣质量进行了动态评价,结果表明,该方法能够准确评价仓面混凝土振捣质量,为混凝土坝振捣施工质量控制提供了理论依据。     

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。     

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。     

碾压混凝土施工热层实时压实度监控模型应用研究

碾压混凝土施工压实质量对大坝成型质量至关重要。现有碾压热层压实质量一般通过核子密度仪法检测,存在检测繁琐、可靠度低、存在安全风险、需定期标定、代表性差等缺点,无法满足快速精准的检测要求。通过理论及试验研究,选取现场碾压料层的物性参数,即拌合料含湿率、骨料级配和碾压层应力波传播速度作为评价参数,并研发了相应的实时仓面含湿率测定仪与碾压热层波速测试仪对以上参数实时采集传输;利用BP神经网络建立基于碾压层拌合料含湿率、骨料级配和应力波传播速度的碾压混凝土压实度预测评价模型,通过远程可视化反馈系统将模型预测结果反馈输出,形成了一整套碾压混凝土施工热层实时压实度馈控技术。该技术在乌弄龙碾压混凝土大坝施工现场进行了实践,实时监控碾压热层的施工效果,验证了其可行性和可靠性。     

龙开口碾压混凝土坝浇筑碾压施工质量实时 监控系统研究与应用

针对碾压混凝土坝浇筑碾压施工过程现有常规施工质量控制方法中存在的人为控制偏差等种种不足,本文提出了基于全球定位技术（GPS）和实时动态差分技术（RTK）的大坝浇筑碾压施工质量实时监控理论,通过在碾压机械上安装高精度GPS定位设备及振动状态监控设备对碾压机械进行全过程、全自动的实时监控,并记录该碾压机械碾压施工过程。监理单位应用该实时监控系统可实现施工过程的精细控制,并为建设单位实时了解仓面碾压施工质量提供有效信息分析平台。最后,针对龙开口碾压混凝土坝浇筑碾压施工所研发的质量实时监控系统在实际工程中的应用充分表明,该系统实现了对大坝碾压混凝土施工过程中压实质量参数的有效监控,从而保证了大坝高质量、高强度施工,促进了工程管理水平的提升。     

碾压混凝土坝位移时空监控模型研究

基于单测点的碾压混凝土坝位移监控模型不能很好地监控碾压混凝土坝的安全运行、预测和评价碾压混凝土坝的工作性态,为此分析了与碾压混凝土坝位移相关的水位、温度和时效等时空影响因素的表达式,结合碾压混凝土坝位移观测资料,建立了碾压混凝土坝位移时空监控模型。工程实例表明：该时空监控模型具有很好的拟合效果,可以用来实时监控碾压混凝土坝的运行状态。     

碾压混凝土层间结合质量影响因素分析及改进措施

碾压混凝土是利用碾压机械的强力振动和碾压的共同作用,对超干硬性混凝土进行压实的一种混凝土施工方法,由于碾压混凝土采用机械分层的施工方式,因此较常态混凝土增加了层间结合面。碾压混凝土层间结合的性能与拌和物的配合层面的间歇时间以及层面的处理方式等因素有关,采用斜层平推销筑法,调整好混凝土配合比、Vc值,层间结合面进行刷毛、铺砂浆或水泥浆、避免层面扰动有利于提高层间结合质量。     

碾压混凝土重力坝层间应力地震响应分析

强震作用下碾压混凝土重力坝的动力响应特征和破坏与碾压层的层状性态密切相关。基于碾压混凝土中碾压层与本体混凝土力学参数关系,以及横观各向同性本构模型,利用宏观等效单元建立了地震动作用下含碾压层影响的重力坝等效模型。利用此模型进行了地震作用下的计算,将常态混凝土坝坝体应力与碾压混凝土坝各碾压层间应力进行比较。结果表明,文中的等效单元方法能够反映出强震作用下碾压层特征对结构的动力响应特性的显著影响,并且能够大幅度提高计算效率,节约计算时间和成本。对不同碾压层等效厚度的比较可以看出,当软弱夹层厚度较大时,它对坝体层间应力的影响更为明显。     

实时监控下土石坝碾压质量全仓面评估

采用常规监理旁站方式监控土石坝碾压参数以及事后试坑取样检测的质量管理手段,往往有较大的人工误差。依托土石坝施工质量实时监控技术,获得了施工仓面任意位置处的碾压参数值(碾压速度、激振力、碾压遍数和压实厚度)。在分析碾压参数与压实质量标准(干密度或压实度)之间相关性的基础上,采用三层前向式ANN模型,建立碾压参数和压实质量标准之间的非线性映射关系,并提出了全仓面碾压质量评估的具体流程,获得仓面任意位置处的压实度以及全仓面的碾压质量达标率。该方法可有效避免以有限个试坑检测样本评价整体仓面碾压质量的片面性,为现场施工质量控制提供了新的途径。     

基于瑞雷波速的碾压混凝土压实效果评价

针对碾压混凝土坝现场碾压工艺压实效果的可靠评价和实时动态控制问题,提出了基于瑞雷波速检测的碾压热层高效压实度评价方法。依托切比雪夫Ⅰ型高通滤波联合小波阈值的信号去噪方法,构建了仓面网格化单元样本测点的压实度回归预测模型,通过Kriging空间插值法进行压实质量全仓面可视化评价。结合工程现场应用实例,结果表明:联合去噪方法可以有效抑制施工现场的干扰噪声,计算波速值分布;基于瑞雷波速和含湿率的多元非线性回归模型在拟合优度和预测精度方面上均优于其他对比模型;利用Kriging空间插值法进行区域性优化赋值,可以实现全仓面质量缺陷实时动态控制。     

碾压混凝土施工质量评价指标及影响因素分析

碾压混凝土的施工质量受多方面因素的影响，压实容重、抗压强度、耐久性、受力变形特性、层面的结合性能等均对碾压混凝土的质量有较大影响。本文从多个角度对影响碾压混凝土施工质量的各个方面进行了阐述，根据试验研究的成果，对各个影响因素进行了分析，结合向家坝水电站纵向碾压混凝土围堰的施工，提出了碾压混凝土施工质量的评价体系，使碾压混凝土的施工质量得到了全面系统控制，对碾压混凝土的施工质量提供了重要的参照依据。     

天花板水电站高温季节大坝碾压混凝土施工质量控制

天花板水电站6月～10月为高温季节,这一时段大坝碾压混凝土质量控制尤为重要.通过采取从组织体系到技术措施体系等有效的控制措施,保证了碾压混凝土拱坝的施工质量在有效的可控范围内,混凝土各项指标均达到设计及规范的要求,没有不合格的产品出现,也没有出现混凝土开裂现象.经过水库蓄水等检验,层间接合较好,现混凝土内部温度稳定.     

龙滩大坝碾压混凝土质量控制的关键要素

龙滩碾压混凝土坝是目前世界上在建的最高的碾压混凝土重力坝,碾压混凝土的各项技术性能指标要求较高,对质量控制与管理提出了极高的要求。龙滩大坝碾压混凝土质量控制注重材料供应、施工过程、质量检查三者并重,重点控制VC值、碾压间隔时间、压实度三要素,制定了快速的施工技术措施。经检测,大坝碾压混凝土一次性合格率99%,补碾后合格率100%,大坝总体质量良好。     

可振可碾混凝土在几内亚苏阿皮蒂水利枢纽项目中的应用

苏阿皮蒂碾压混凝土重力坝采用可振可碾低VC值碾压混凝土施工,较传统碾压混凝土减少碾压遍数2~4遍,对已施工完成到设计龄期的C 9015W6F50碾压混凝土在基础廊道内钻孔取芯表明,均满足设计要求。可振可碾混凝土施工有利于提高施工效率,降低施工成本,有效保证变态区域混凝土施工质量,进一步提高了层间结合质量。