砾石土心墙摊铺CA-BINN动态路径规划模型研究

现有砾石土心墙摊铺作业路径多采用静态规划,未能考虑推土机、自卸汽车等复杂作业环境障碍物的动态变化。针对上述问题,本文提出了一种考虑复杂动态作业环境的砾石土心墙摊铺CA-BINN动态路径规划模型。该模型基于元胞自动机（cellular automata,CA）建模理论,将实时感知的复杂作业环境数据抽象为动态障碍物、摊铺厚度等元胞状态以实时重构动态施工环境;并以元胞状态信息作为生物激励神经网络（biological inspired neural network,BINN）算法的外部输入,同时重构CA框架下BINN算法的神经活性值计算分流方程,实现多料堆整体摊铺作业动态路径规划。其中,单料堆摊铺作业采用以摊铺平整度、无效路径比等指标为目标函数,并结合现场三刀法（三次推移料堆）施工工艺提出的三刀法CA规则实现动态路径规划。工程应用结果表明：所提模型不仅能够在复杂动态作业环境下表现出高安全性、高适应性,而且相较于静态规划模型,路径长度、转折次数和无效路径比分别降低1.9%、42.9%和48%,摊铺平整度提高7%;相较于人工作业,摊铺平整度提高28%,无效路径比降低47%,有效改善了摊铺质量和摊铺效率。     

基于实时监控的沥青混凝土心墙坝坝面碾压施工仿真研究

目前沥青混凝土心墙坝坝面碾压施工仿真主要考虑碾压机械的工作效率,没有将实际的施工数据融入到仿真模型中,从而降低了仿真的可靠性。针对此问题,本文将碾压过程实时监控引入仿真模型,基于实时监控技术的碾压施工数据,通过数理统计方法,获得贴近实际施工的仿真参数;同时,结合离散事件仿真方法,建立沥青混凝土心墙碾压施工过程的精细化仿真模型;最后,通过Monte Carlo方法计算得到填筑单元的碾压历时和区段初碾合格率。以西南某在建沥青混凝土心墙坝工程为实例进行仿真计算分析,通过置信度检验方法对仿真模型进行验证,并通过局部灵敏度分析的方法对仿真参数进行灵敏度分析,为现场坝面碾压施工的指导和工程进度的控制管理提供技术支持。     

沥青混凝土心墙施工质量控制

沥青混凝土心墙质量控制涉及沥青混凝土原材料检测、沥青混合料的制备和心墙施工工艺等方面。本文对沥青心墙施工过程的各个环节进行研究,制定合理的施工方法。对每个环节严格控制,再利用试验方法,对施工过程进行严格检测。确保沥青混凝土心墙的施工质量。     

高沥青混凝土心墙坝抗震安全评估研究进展

山区水库大坝建设是西部地区未来很长一段时间内重大基建工程的关键组成部分，也是开发水能资源、实现水资源合理配置与有效调控的重要措施。但受西部地区地震频发和运行环境复杂的影响，这些山区水库大坝的建设和长期安全保障面临着严峻的挑战。高沥青混凝土心墙坝作为山区水库大坝的主力坝型之一，其生命周期内的抗震安全尤显重要。本文全面评述了近年来国内外高沥青混凝土心墙坝抗震安全评估的发展现状，详细分析了目前高沥青混凝土心墙坝抗震安全研究中存在的问题，主要内容包括：沥青混凝土非线性动力本构模型、堆石料与沥青混凝土心墙接触面、沥青混凝土心墙与混凝土基座接触面本构模型，高沥青混凝土心墙坝-地基相互作用体系及抗震安全评估等内容。总结了高沥青混凝土心墙坝抗震安全评价理论与方法的发展方向，阐述了高沥青混凝土心墙坝抗震安全评估研究今后的发展趋势和关键科学问题，明确了重点研究方向，为国家重大工程建设和可持续发展相关决策提供参考。     

沥青混凝土心墙石碴坝设计

沥青混凝土心墙是土石坝的一种新型防渗结构，具有防渗性能高，适应变形能力强，心墙厚度薄，工程量省，抗震性能好等特点，结合重庆马家沟水库工程，分析介绍了沥青混凝土心墙石碴坝的设计。     

新疆石门水电站碾压式沥青混凝土心墙快速施工质量控制技术

新疆石门水电站碾压式沥青混凝土心墙砂砾石坝是我国北方高寒地区同类型沥青混凝土心墙第一高坝。本文就通过对原材料选择、成品骨料质量控制,沥青混凝土设备选型和沥青混合料质量检测,沥青混凝土从拌和至施工过程温度跟踪检测质量控制、现场施工质量控制和检测等措施实现了沥青混凝土心墙快速施工过程中质量的有效控制,经过蓄水后两年多的安全运行监测,大坝的沉降变形小,防渗效果非常明显,从而证实了快速施工过程中各环节质量控制措施的有效性和可行性,值得同类工程借鉴参考。     

沥青混凝土心墙与过渡层变形协调性及防渗的影响研究

采用三维有限元法对云南省某沥青混凝土心墙均质坝进行了心墙与两侧过渡层变形协调性的数值模拟分析,研究心墙的厚度对坝体防渗影响的变化规律。计算中坝体和心墙的本构模型采用邓肯张E-B模型,对不同厚度的心墙分别进行了模拟计算,并对比其相互之间的变形协调规律及心墙的防渗效果。计算结果显示,心墙厚度在0.3 m、0.4 m和0.5 m条件下,大部分水平位移满足变形协调性,顺河向水平位移值随着心墙厚度的增加而变大,拱效应越明显,说明对心墙水平位移越不利。心墙与过渡层的沉降随着高程的增加而变大,并且随着心墙厚度的增加,沉降的最大值随之减小。相对两侧的过渡层而言,心墙上部沉降小,底部沉降大,整个心墙在高度方向上有"被拉伸"的现象,这就为心墙产生拱效应提供了必要条件。心墙以受压应力为主,通过验算,并未发生水力劈裂破坏。坝体加入沥青混凝土心墙后,浸润线明显降低,防渗效果好,并且渗流量随着心墙厚度的增加而减小。     

当前沥青混凝土防渗土石坝建设中若干问题的探讨

结合室内试验研究资料、大坝原型监测资料和大坝变形应力计算成果,对当前沥青混凝土防渗土石坝建设当中存在的若干问题进行研究.文中分析了水工沥青混凝土防渗材料试件成型方法、加载速率和温度等合理的试验条件;指出现有土石坝设计规范中关于沥青混凝土心墙的静止侧压力系数K.规定存在的问题;结合沥青混凝土材料的力学特性,分析心墙拱效应与大坝分区设计的相关关系,并对其质量控制标准的不足进行了探讨,提出了建议.     

碾压式中小型沥青混凝土心墙坝施工设备与施工技术研究

本文主要介绍适合于我国的中小型碾压式沥青混凝土心墙的施工技术,其中包括施工设备的研制、施工工艺的制定和施工质量检测控制体系的建立,特别是在施工设备方面我们研制出具有高初压密实度的牵引式沥青混凝土心墙摊铺机,为取得良好的施工质量奠定基础。     

沥青混凝土心墙坝应力变形及水力劈裂研究

采用三维非线性有限元法对新疆某沥青混凝土心墙堆石坝进行了应力变形分析,计算中采用邓肯E-B模型作为坝体及心墙的本构模型,对大坝施工和蓄水过程进行了模拟,并采用线弹性断裂力学方法对沥青混凝土心墙是否会发生水力劈裂破坏进行了判定分析。计算结果表明,坝体和心墙应力变形均处在合理范围之内,但心墙中存在一定的拱效应,需要研究其发生水力劈裂的风险。基于线弹性断裂力学理论建立了沥青混凝土心墙水力劈裂判定准则,并在可能开裂处预设裂纹进行水力劈裂判定,结果表明,该裂纹尚不能扩展,沥青混凝土心墙不会发生水力劈裂破坏。     

特约文章：基于定位系统的水电工程建设资源动态管理

大型工程建设资源投入如劳动力及施工设备的管理一直是工程管理的核心。现代信息通信技术为实现动态、精准的管理要求提供了强有力的技术保障。面对资源流动性大、交叉作业多、专业技术复杂的管理挑战,金沙江下游河段大型水电工程建设过程中建立了一套适用于不同作业场景定位精度和响应速度的综合定位技术体系并开发了人员与设备定位系统。本文基于这些定位系统实时采集的人员与设备的定位数据,采用相关数据技术,对建设行为进行综合分析和实时反馈,对资源投入、移动轨迹、作业状态等进行动态管理,实现大型水电工程建设资源的实时精细化管控。绩效结果表明,该系统提高了工程建设的安全与质量管理水平,成果可供同类工程建设管理参考。     

乌东德及白鹤滩特高拱坝智能建造关键技术

金沙江乌东德、白鹤滩水电站是目前世界上在建的规模最大、技术难度最高、建设环境条件最复杂的大型水电工程,需要建设300 m级特高混凝土双曲拱坝,面临众多关键技术难题和安全优质建设的管理挑战。本文遵循“全面感知、真实分析、实时控制”的闭环智能控制理论,将现代信息技术与水电工程建设深度融合,构建了聚焦核心工艺过程与主要业务流程的大坝智能建造技术路线。围绕安全优质高效建设乌东德和白鹤滩两座特高拱坝的工程需求,对混凝土施工质量全环节实时监控、混凝土温控全过程实时控制、工程全生命期安全与工作性态评价、全坝低热水泥混凝土性能复核、智能建造管理平台iDam深化研发等关键技术进行了探索研究和实践应用,并研发相应的智能化控制设备和管理系统。工程实践表明,智能建造中形成的关键技术及管理平台极大提高了工程建设的技术水平和管理效率,将提升中国水电的核心竞争力,为“一带一路”水电工程开发和基础设施工程建设提供更好的技术支撑。     

特约文章：大型水电工程建设全过程数字化动态管控

大型水电工程建设过程中面临生产要素流动的复杂性,实物计量的准确性和实效性,以及参建各方管理体系、业务流程、工艺过程的差异性导致的前瞻性与实时性等管理问题。本文依托金沙江下游水电建设,以定位技术、移动应用和物联网等新一代信息化技术为手段,深入开展工程建设与信息化技术的融合研究,集成研发复杂环境下不同定位精度和响应速度的混合叠加定位技术,制定了水电建设各专业标准化工艺流程、管理表格及编码体系,开发移动在线应用系统,研发关键工艺智能技术和设备,构建贯通工程计价全过程的信息系统。项目成果确保了工程建设管理数据全面、真实、准确和实时的获取,实现了人员设备等流动性要素、质量安全等核心业务流程、混凝土浇筑温控及水泥灌浆等关键工艺过程、单元工程计量等真实实物成本在内的工程建设全过程数字化动态管控,促进了业务链、工序链等管理链的整体优化,为智能建造打下了基础,是工程建设智能技术的重要组成部分。     

冶勒水电站沥青混凝土心墙防渗性能的试验研究

本试验侧重于沥青混凝土的防渗性能研究。重点研究了沥青混凝土在施加不同荷载水平条件下的变形性能与防渗性能,通过试验论证了采用沥青混凝土作为堆石坝防渗心墙材料的可行性。成果为已开工的冶勒水电站大坝的设计和施工提供了重要的参考依据。     

嵌入式电能质量监测装置的设计与实现

电能质量监测技术是当前电力系统领域研究的热点。本文介绍了一种基于DSP ARM结构的嵌入式电能质量监测装置的设计方案,使用TI公司的TMS320F2812芯片为系统核心,利用其强大的数据处理能力实现对电能质量数据的实时监测,采用CirrusLogic公司的EP9315为通信核心,实现电能质量数据的管理和网络化传输,并对系统的整体硬件设计和软件架构进行了重点的阐述。经试验证明,该装置能够满足设计要求,符合国家标准规定的电能质量监测指标。     

强夯施工夯坑位置实时监测技术北大核心CSCD

强夯基础加固过程中,实际夯坑位置符合设计要求是保证地基加固效果的前提。针对传统强夯施工人工放样确定夯坑位置方法中存在效率低及成果校核困难等多方面的问题,提出了一种基于GNSS和地磁传感器的夯坑位置实时计算方法,研发了相应的夯坑位置实时监测系统。实现了强夯施工过程中夯坑位置实时精确定位。通过架设在夯机上的GNSS定位设备监测设备中心位置,同时利用磁方位角传感器获取夯坑相对于夯机的方位数据,进而对夯坑位置进行全过程、全自动的实时监测。针对时序夯坑位置信息离散的问题,采用空间聚类分析提取夯坑精确定位信息。以白鹤滩水利枢纽移民安置工程强夯施工实测数据为例,对该方法进行验证。结果表明,该技术能够有效确定夯坑坐标,提高了夯坑定位的智能化水平和效率,为强夯施工质量评价提供了有效依据。     

优势分析法用于沥青混凝土防渗面板整平层质量控制的探索

沥青混凝土防渗面板的质量控制是一个复杂的系统,影响其结果的因素有很多.本文以某水库沥青混凝土防渗面板工程整平层的现场试验为基础,采用灰色关联分析中的优势分析法,重点对防渗面板整平层的质量控制参数及施工工艺的参数等影响因素进行分析,确定了控制参数中的最优参数,及影响控制参数的最优施工工艺参数,从而为实际工程质量控制提供基础,避免调整参数时顾此失彼,这将对于以后的沥青混凝土工程质量控制有一定的参考价值.     

道路普查多传感器数据采集

设计了一种适用于道路普查需求的多传感器数据同步采集系统,以PIC24系列单片机为控制核心,结合GPS和高稳石英晶体建立高精度时间基准,利用加速度计和激光测距仪获取车辆在行迸过程中垂直方向的加速度和对地距离,利用路面相机和景观相机采集路面和道路周边景观图像,并以时间作为纽带,实现了多个传感器数据高精度同步.测试结果表明,该系统实时性好、精度高、稳定可靠,能够实现道路路面及周边景观图像的实时同步采集,为道路路面裂缝检测及路面平整度解算提供高精度的原始传感器数据.