混凝土实时温度数据移动平均分析方法及应用

开展混凝土实时温度监测数据质量分析对于混凝土智能温控具有重要意义。该文提出了一种混凝土实时温度数据移动平均分析方法,将传统移动平均进行了多维度扩展。通过从时间、空间和质量维度对监测数据进行动态求均值,形成用于表征某一时刻、空间点、监测对象的特征温度数据,实现了与混凝土智能温控系统的融合,显著减小了原始监测数据中的系统误差和偶然误差,降低了由于仪器故障、突发状况等造成的数据失真,以及数据误差对计算仿真、分析利用造成的影响。通过白鹤滩、乌东德等大坝混凝土实时温度监测数据的分析应用,结果表明:该方法可提高监控系统的工作性能、数据质量和管理人员的决策能力,为混凝土温控施工与质量评价提供参考。     

基于混合粒子群算法的特高拱坝不同材料热学参数反演分析

针对混凝土施工期热学参数与室内试验值存在差异这一问题,该文基于粒子群算法和光纤温度监测数据,对特高拱坝低温季节混凝土热学参数进行识别。为克服传统粒子群算法易局部最优的不足,引入凹函数惯性权重系数,并与遗传算法的交叉变异操作相结合,建立了群体智能优化混合粒子群模型,从而平衡全局和局部搜寻能力。选用实际冷却通水方案以及环境气温,考虑多档通水以及冷却水沿途水温变化影响,将混合粒子群算法应用于不同强度混凝土、同一强度不同级配混凝土进行热学参数反演分析。通过工程实例说明了智能辨识的合理性以及混合粒子群算法的良好收敛性。该反演成果对阐明混凝土热学参数与温度变化之间规律具有重要意义。     

基于海量光纤测温数据的混凝土坝三维温度场分析系统

结合大型混凝土坝工程应用需求,提出了光纤埋设施工流程、海量测温数据实时获取方法及坝体三维温度场重构理论,研发了混凝土坝三维温度场分析系统,实现了光纤埋设施工记录和施工质量的可控可查,海量光纤测温数据的实时传输、解析及自动处理,实测温度变化过程分析,坝体二维、三维温度场实时在线重构及可视化等功能,并结合在建白鹤滩大坝工程,分析了该系统的应用模式及效果。实践结果表明:该系统可为海量测温数据的高效利用提供分析平台,为全面掌握坝体真实温度分布特征及变化规律提供新的思路,可直接应用于其他混凝土坝工程的温度监测与分析,也可拓展应用于其他工程海量监测数据的管理与分析。     

仿真大坝建设关键技术与实践应用

乌东德、白鹤滩拱坝是我国同时在建的两座特高拱坝,坝址地处大风、干热的金沙江河谷,全坝采用低热水泥,大坝浇筑过程中的温控防裂,蓄水过程中坝基变形协调控制,以及长期运行过程的安全评估等问题是工程的关注重点。该文以乌东德、白鹤滩的智能建造体系为基础,重点针对建造仿真大坝涉及的关键技术问题进行探讨,对仿真大坝建设过程中存在的重点和难点问题进行分析,提出了仿真大坝实现的基本思路,最后结合两座工程仿真大坝的实际应用情况,总结了未来需要进一步解决的问题。     

基于目标检测模型的混凝土坯层覆盖间歇时间超时预警

及时、全面、准确地了解施工现场各种活动的状态和进度,对质量控制、进度跟踪和生产效率分析至关重要,也是全面实现工程精细化管理、智能建造的必要条件。目前,混凝土浇筑仓面施工场景下的进度记录、质量控制仍大多由人工完成,存在及时性不足、误报、漏报等问题。该文将深度学习计算机视觉领域的语义分割和目标检测技术应用到工程建设领域,通过识别模板遮盖比例和吊罐卸料事件获得仓面施工的实时进度,实现秒级精度的坯层覆盖间歇时间超时预警。     

复杂河床坝基岩体盖重固结灌浆关键技术

采用无盖重灌浆技术存在表层岩体灌浆效果难以保证、混凝土盖重灌浆与混凝土施工工序干扰等难题,该文结合白鹤滩坝基复杂地质条件,通过预留岩体盖重、控制灌浆压力与浓度、采用分孔分序灌浆方法及材料等,提出"预留岩体盖重+低压浓浆封闭+盖重固结灌浆"的关键技术,不仅解决了常规固结灌浆技术存在的问题,还有效保护了白鹤滩坝基薄层角砾熔岩,解决了柱状节理玄武岩因固结灌浆裸露而进一步卸荷松弛的难题,白鹤滩水电站河床坝段固结灌浆工程实践表明:灌后检查孔透水率合格率99.3%,各岩性的高波速测点占比91.8%～93.3%、低波速测点占比2.0%～2.9%,总体满足设计要求。研究结果对同类工程的固结灌浆设计与施工具有借鉴意义。     

白鹤滩大坝三维渗流场仿真与渗控效果评价

根据白鹤滩大坝工程及水文地质条件、渗控设计方案,建立了大型三维渗流仿真有限元模型,采用稳定渗流理论和排水孔精细化模拟方法,开展正常运行工况大坝渗流场仿真计算,研究大坝自由面、总水头、渗透坡降和渗漏量等渗流场分布特征,分析结构面的渗透稳定性.结果表明:坝基防渗帷幕能够有效阻隔库水从上游向下游的渗漏,有效截断可能存在的渗漏...     

水电工程边坡施工全过程信息模型研究与应用

针对水电工程边坡施工期信息管理及可视化分析存在工程模型及信息动态属性描述片面、信息表达不全面等问题,该文将现代信息技术与工程建设深度融合,以感知、分析、控制的智能建造理论为基础,借鉴建筑信息模型(building information modeling, BIM),提出水电工程边坡施工全过程信息模型的建立方法和实现过程,构建了在线分析、动态跟踪、反馈预警的施工综合管控体系。采用Visual C#网络编程技术,构建了集进度、质量、安全于一体的水电工程高边坡施工全过程的现代化信息模型管理平台。以白鹤滩水电站坝肩边坡为实例应用,实现该边坡设计、施工过程与成果的全面数字化管理,有效改善了传统的水电工程施工信息散乱、效率低、难流动的工作模式,有利于控制施工进度、降低施工过程的安全风险,直接指导现场施工生产,具有较大的工程应用价值。     

白鹤滩特高拱坝智能建造技术与应用实践

在大数据和人工智能背景下,工程建设项目与现代信息技术逐步融合,以溪洛渡水电站为代表开创了高拱坝智能化建设的先河,随着信息技术、传感与数据处理技术的升级和迭代,需同步升级与纵深发展。依托白鹤滩300 m级特高拱坝建设实践,该文提出智能建造筑坝理念,以全面感知、真实分析、实时控制的闭环控制为理论基础,构建面向关键施工工艺和业务流程的智能建造技术体系及相关基础部署条件,研发并形成浇筑一条龙监控、平仓振捣监控、智能通水、智能喷雾、智能灌浆等核心智能筑坝成套新技术,详细阐述其闭环智能控制流程及功能。实践结果表明:项目构建形成了"一个中心、两个支撑、三个支柱"的产、学、研、用深度融合项目管理新模式,为工程优质、高效、安全建设提供管理和技术支撑,带来了较大的经济与管理效益,可为类似工程智能建造提供参考。     

特高拱坝混凝土运输智能化关键技术与应用

针对特高拱坝混凝土运输过程中的信息孤岛化、联动管控难、缆机群安全控制难等问题,该文以白鹤滩水电站工程为例,结合其双平台施工布置特点与多仓同浇的混凝土运输管理难点,提出以缆机为核心的大坝混凝土运输效率联动与缆机群高效安全的分析模型。构建了全面感知、即时分析、反馈预警、动态跟踪的混凝土运输智能管控体系,研发了特高拱坝混凝土运输智能管控平台。该平台在白鹤滩水电站工程中成功应用,实现了混凝土运输效率与安全的数字化管控,有效改善了传统施工中联动分析差、反馈时效性低、过程难以控制等管理难点。研究结果对同类工程大坝混凝土高效安全运输管控具有借鉴意义。