基于BP神经网络的土石填料压实质量控制

现行的土石填料压实质量检测方法由于自动化程度低、效率低、采样密度小等缺点,很难满足工程建设质量实时控制的需要.开发新的检测技术,实现填料高质、快速、无损和动态的检测已成为亟待解决的重要任务之一.本文阐述了BP神经网络原理,并结合PFWD时程曲线的动态参数,建立了基于BP神经网络的土石填料预测模型.实际数据对比分析表明,该方法能够满足压实质量的快速检测.     

土石混填路基连续压实质量检测

评价土石混填路基压实质量时,针对现有评价方法不足基于振动压路机与路基填料的动态相互作用原理,通过对传感器采集的压路机振动轮竖向振动信号进行处理,把压实度值(CMV)作为评价路基压实质量的指标,用于实时评价路基压实质量。采集土石混填路基不同摊铺厚和不同碾压遍数下的回弹模量和CMV数据,结合数据变化规律对数据进行筛选修正,并对比分析筛选前后CMV与回弹模量的相关性程度,结果表明,不同碾压遍数下的CMV数据具有明显的变化规律,利用其变化规律可有效筛选CMV数据。     

交通荷载下煤矸石路基填料累积变形PSO-BP神经网络预测模型

基于煤矸石路基填料大型动三轴试验结果,采用灰色关联分析法分析累积变形影响因子,确定了围压、压实度、级配参数、循环荷载振动次数4个特征参数。引入PSO算法对BP神经网络的权重、阈值进行全局寻优并赋值,提出了一种煤矸石路基填料累积变形PSO-BP神经网络预测模型。与传统BP神经网络模型对比结果验证了该预测模型的可行性和优越性,并通过不同学习程度下模型的预测效果分析了模型的泛化能力,证明了模型的预测潜力。     

新技术新材料

<正>压实质量连续检测技术首次成功应用由中国水电顾问集团中南勘测设计研究院承担的院科技开发项目"压实质量连续检测技术在土石坝的应用研究",以金平水电站沥青混凝土心墙土石坝为依托,成功实现了压实质量连续检测技术在土石坝的首次应用。压实质量连续检测技术是将智能量测设备装载在振动压实机上,连续量测振动轮对填料的动态响应,得到被碾压填料各点刚度和强度的相关信息,并直接在智能显示器上显示     

采用土石路基沉降差施工工艺参数控制压实质量的技术研究

对于以土石结构形成的公路基础,由于其土石比例的不同,需采取不同的技术措施进行夯实。压实度作为路基承载力强弱的重要指标,其质量的好坏决定了公路的运营生命。介绍了对江习高速二分部试验段路基土石混合料压实后进行的质量检测,发现采用灌水法、灌砂法难以及时有效地反映现场路基压实质量,提出了采用沉降差、施工工艺参数双控法进行控制的思路,能够快速、高效地评定路基压实质量。     

基于GA-PSO混合优化BP的面板堆石坝爆破料压实质量评价

碾压质量评价是大坝智慧化施工的关键技术之一，对坝体安全稳定性具有重要影响，而目前对其评价模型和方法尚未达成一致认识。以新疆阿尔塔什面板堆石坝为依托工程，结合现场填筑碾压监测数据和试坑检测试验数据，提出基于遗传算法和粒子群算法混合优化的BP神经网络算法(GA-PSO-BP)的爆破料压实质量评价模型。通过与BP、GA-BP、PSO-BP 3种预测模型进行对比分析，证明该模型的精度和优越性。结果表明：提出的基于GA-PSO-BP模型收敛速度更快、性能更好，且基于GA-PSO混合优化后的BP神经网络爆破料压实质量评价模型精度相对较高，可用于与新疆阿尔塔什混凝土面板堆石坝类似工况的压实质量评价。     

连续压实控制技术在土石坝碾压中的应用研究

连续压实控制技术是铁路行业开展路基填筑压实检测中较为先进的手段之一,但尚未在水利水电行业中得以应用。通过连续压实控制检测可以反映碾压过程中的土体压实状况。以四川省金平水电站为例,将连续压实检测技术应用到土石坝填料碾压质量控制中,对比常规干密度试验的分析数据,得到了连续压实值与干密度的相关系数并建立相关模型(方程)。结果表明,根据振动碾压过程中连续检测取得的压实质量信息,可以对土石坝填料压实程度、压实均匀性和压实稳定性开展实时有效的质量监控,对土石坝填料的快速连续压实检测具有较大的借鉴意义。     

土石混填路基压实质量无损检测技术

系统地分析了现阶段公路和水利工程建设中经常遇到的土石混合料路基的压实问题、力学特性等。通过理论分析，提出了应用剪切波速评价土石混填路基孔隙率的新方法，并开展了孔隙率～单位比能相关试验，研究了不同含石量孔隙率不再变化时的单位比能，提出以孔隙率为压实质量指标的控制标准，为应用剪切波速检测土石路基压实质量提供了理论依据。     

沉降差法结合灌水法在大方量土石填筑质量检测中的应用

大方量土石填筑场平工程填筑方量大、施工强度高,单纯采用灌水法或灌砂法无法满足现场质量检测要求。借鉴公路工程中沉降差法和市政公用工程、水利水电工程中灌水法在土石方压实质量检测中的运用,采取沉降差法结合灌水法的方法,解决了大方量土石方回填工程压实质量检测问题。     

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。     

压实度对筑堤用土石混合料力学特性影响研究

正土石混合体是一种以土体和块石为主的第四纪松散堆积体,是介于土体与破碎岩体之间的特殊地质体。含石率较低的土石混合体不仅有较高的强度,而且渗透性也满足设计要求,因此低含石率土石混合体在堤坝中应用非常广泛。由于施工质量差异,现场土石混合体压实度存在较大差异,需对不同压实度的土石混合体力学性能开展专项研究。一、研究现状土石混合体结构特征极为复杂,     

应用GA-BP神经网络预估砾类土的最大干密度

建立砾类土最大干密度预估模型,为控制砾类土工程填筑压实质量、选取满足工程压实性能要求的砾类土提供最大干密度预估参考。颗粒级配是决定砾类土最大干密度的关键因素,收集并整理得到92组砾类土数据,以全级配(d₁₀～d₁₀₀)作为BP(GA-BP)神经网络的输入变量,利用遗传算法优化BP神经网络的初始权值与阀值,构建基于BP神经网络和遗传算法的砾类土最大干密度预估模型,并与BP神经网络进行对比。86组训练样本预估结果的平均相对误差为0.54%,决定系数为0.983;6组检测样本预估结果的平均相对误差为0.57%,证明该网络模型泛化性能良好。采用GA-BP神经网络,由全级配能较好地预估砾类土最大干密度,收敛速度、预估精度及泛化性能均优于标准的BP神经网络模型。     

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。     

高速公路路基施工压实度系统化判别研究

依托具体工程项目,进行系统性地研究区域内高速公路工程路基填筑材料—土石混合料不同岩性种类、不同砾石含量的常规性试验检测程序和方法,对其检测采用动态控制的质量检测方法,以达到准确和快速判断路基压实度。路基压实度系统化判别管理文件操作简单易行,并可提高试验检测人员和施工管理人员及监理人员的现场检测判别能力和业务水平。     

长河坝水电站大坝反滤料填筑质量检测及成果分析

探讨了长河坝水电站大坝反滤料填筑质量检测方法,得出填料的最小干密度和最大干密度均随着P5含量增减而变化,最大干密度与含水率关系密切,无凝聚性粗粒填料只有在充分加水时其压实性最佳。提出了填料最小干密度和最大干密度的回归计算公式。大坝上下游反滤料填筑质量检测统计评定结果,各项检测指标合格率均较高,质量总体处于良好受控状态。各料填筑干密度和相对密度频率曲线基本呈正态分布,符合土料填筑压实的一般规律。     

水电站公路路基施工技术

一、路基填料与压实 公路路基的强度和稳定性很大程度取决于路基填料的性质及其压实的程度。从现有条件出发,改进填料要求和压实条件是保证路基质量最有效和最经济的方法。路基填料。规范规定了对路基填料应有条件的选用。对路基填料的最小强度和最大粒径给了量化的标准,     

水电站公路路基施工技术

一、路基填料与压实公路路基的强度和稳定性很大程度取决于路基填料的性质及其压实的程度。从现有条件出发,改进填料要求和压实条件是保证路基质量最有效和最经济的方法。路基填料。规范规定了对路基填料应有条件的选用。对路基填料的最小强度和最大粒径给了量化的标准,采用     

长河坝水电站大坝填筑质量检测及成果分析

探讨长河坝水电站大坝过渡料及岸坡过渡料填筑质量检测方法,得出填料的最小干密度和最大干密度随着P5含量增减而变化,最大干密度与含水率关系密切,无凝聚性粗粒填料只有在充分加水时其压实性最佳。提出了填料最小干密度和最大干密度的回归计算公式。大坝上下游堆石料、过渡料及岸坡过渡料填筑质量检测统计评定各项检测指标合格率均较高,质量总体处于良好受控状态。各料填筑干密度、相对密度和孔隙率频率曲线基本呈正态分布,符合土料填筑压实的一般规律。     

土石路基压实度可靠性分析与评价

压实度是衡量路基填筑质量的一个重要指标,长期工程实践中形成了灌砂法、波动法等多种检测手段。然而,它们的点测性或面测性严重影响了路基压实度评价的可靠性和代表性。为此,基于土石路基变异性分析,将工程实际中的压实度与可靠性理论相结合,建立路基压实度与可靠性理论相耦合的二元评价体系,从而实现路基填筑质量评价的有效性和可靠性。     

杭甬高速公路路基压实度试验

高速公路路基土石混合料回填中，采用固体体积率来评定压实度，避免了最大干容重采用击实试验时最大粒径不超过３８ｍｍ的限制，可用全集料进行试验，比较真实地反映了所采用集料的现场压实度，为评定和检测路基填筑质量提供了可靠方法。