含漂砂卵砾石深厚覆盖层复合地基处理施工关键技术的研究与应用

以硬梁包水电站为依托,针对深厚覆盖层地质条件复杂多变且含巨漂砂卵砾石地层条件,阐述了通过对防渗墙及地下连续墙采用精准施工技术、发泡泥浆护壁工艺、超常规振冲碎石桩填料自动化精确测量、反滤层精准布设施工工艺、振冲桩承载力快速简便检测方法、超深防渗墙防渗单元质量智能融合与辨识关键技术、智能化精确计量超常规振冲碎石桩填料等基础加固和防渗处理方法开展的研究与应用,有效地解决了泥浆漏失和护壁稳定性问题以及超常规碎石桩施工中遇到的技术难题,实现了对超深防渗墙质量的分析和定量评价,降低了防渗体出现隐患的风险,可对差异沉降进行有效管控,对项目施工进度和质量起到了促进作用,所取得的经验可供类似工程参考。

基于ITSA模型的浙江省世界银行贷款千岛湖项目成效分析

针对国家级战略规划《千岛湖及新安江上游流域水资源与生态环境保护综合规划》的出台,浙江省于2018年11月启动了世界银行贷款浙江千岛湖及新安江流域水资源与生态环境保护项目。为评估该项目对千岛湖水资源的阶段性保护成效,本文采用中断时间序列分析ITSA模型进行定量分析,研究千岛湖项目与千岛湖水基金协同执行2年之后的治理成效。研究结论显示,千岛湖部分水质指标的改善已进入瓶颈期,要获得水质的进一步提升,仍需继续加大科技投入,除提升上游来水水质外,还要从提升水环境治理的科技水平、治理广度与深度等方面着手,才能获得更大突破。

超长外露锚杆无损检测方法的研究与应用

锚杆无损检测技术是利用声波反射原理检测注浆锚杆的注浆饱满度及其埋设长度的一种方法,目前已在各类支护工程中广泛应用。但当锚杆外露长度过长时,其取得的检测结果误差较大,不能准确地反映锚杆的锚固质量。硬梁包水电站地下厂房岩壁吊车梁锚杆外露长度均超过1 m,其锚杆数量多,对钻孔注浆质量要求高,阐述了对如何准确快捷地实施检测,并进行了研究分析与探讨,所取得的经验可供类似工程借鉴。

山西垣曲抽水蓄能电站工程上水库挖填平衡分析研究

山西垣曲抽水蓄能电站上水库开挖和填筑工程量大,填筑料来自库内和库外两个料场。本文通过分析上水库各部位的施工进度计划,做到开挖与填筑总量平衡、时间协调,减少二次倒运和弃渣,避免增加工程的投资,可以为上水库开挖和填筑施工等提供技术支持。

缆索起重机索道系统主索拆除施工新技术

缆索起重机因其具有跨度大、施工效率高且能够在场地狭窄、岸壁陡峭的高山峡谷中应用的优点已在国内水电项目使用长达50余年。鉴于现有缆索起重机索道系统主索拆除的传统工艺存在拆除工期长、高空作业风险高的弊端,总结并开发出一种缆索起重机索道系统主索拆除施工新技术,彻底解决了主索空中作业的安全风险,省去了架设和拆除临时承载索工序和临时承码安拆工序,有效节约了缆索起重机主索拆除的施工工期,减少了临时承载索和承码保距绳等资源的投入,使得施工效率、经济效益和社会效益显著提高,具有很好的实用价值和推广借鉴意义。

基于有限元分析的塑性混凝土本构模型对比研究

塑性混凝土力学性能介于混凝土与土体之间,其本构模型选择尚无统一标准。本文采用有限元方法,结合实例工程,分别采用塑性损伤和硬化土两种本构模型对塑性混凝土进行模拟,系统对比分析两种本构模型的计算差异性。结果表明,两种本构模型的计算结果规律基本一致,塑性损伤本构模型表达式简单,计算结果偏保守、安全,而硬化土体本构模型计算结果准确度更高,但模型参数测定较为复杂,后续可基于硬化土本构模型对塑性混凝土本构模型进行改进。

混凝土坝面作业场景智能识别ResNet50-SEMSF方法

为提高混凝土坝面作业场景识别工作效率,提出了一种混凝土坝面作业场景智能识别方法(ResNet50-SEMSF)。将采集的坝面施工现场监控视频分割为图像,分析混凝土坝面作业人、机、料、环境等实体要素图像特征,界定坝面作业典型场景;以残差网络(ResNet50)为骨干网络结构,引入挤压激励(SE)注意力机制,关注不同通道间特征关系,提升坝面作业场景图像中多目标实体要素关键特征表达能力;融合下采样多尺度特征,保留坝面作业场景图像低级特征和高级语义信息,增强模型对图像不同层次特征的理解能力,克服尺度变化、目标变形等问题。对比分析其他3种卷积神经网络模型试验结果,使用梯度类激活映射(Grad-CAM)可视化方法,解释ResNet50-SEMSF模型对场景类别中实体要素信息的关注程度。结果表明:ResNet50-SEMSF识别效果明显优于ResNet50、MobileNetV2、VGG16等经典网络模型,表明ResNet50-SEMSF模型用于混凝土坝面作业场景智能识别的可行性,为混凝土坝面施工安全管理工作提供参考。

坝基灌浆量预测ISSA-Stacking集成学习代理模型研究

灌浆量预测对坝基灌浆施工具有重要意义.由于灌浆工程隐蔽且复杂,传统方法难以实现准确高效的灌浆量预测.代理模型是一种能够建立影响因素与响应值之间近似关系的快速求解方法,然而单一代理模型的预测稳定性和准确性较低,组合代理模型仅将单一模型结果进行加权平均,预测精度仍有待提高.为解决上述问题,本文提出一种ISSA-Stacking集成学习代理模型新方法用于灌浆量预测研究.首先,针对灌浆量预测具有数据量小、影响因素与灌浆量之间非线性关系复杂且预测不确定性较大等特性,基于Stacking集成学习策略,选取在小样本预测中表现优越的支持向量回归(SVR)、具有良好非线性拟合能力的BP神经网络(BPNN)和预测泛化性能及稳定性高的随机森林(RF)等算法作为基学习器,采用自适应学习和不确定性处理能力强的自适应神经模糊推理系统(ANFIS)作为元学习器以集成上述机器学习算法的优势,构建具有更优预测性能和泛化能力的Stacking集成学习方法作为代理模型;其次,为进一步提高模型预测精度,采用混沌理论和Lévy飞行策略改进的麻雀搜索算法(ISSA)对集成学习代理模型进行参数同步优化;最后,将所提ISSA-Stacking集成学习代理模型应用于某实际灌浆工程的灌浆量预测并与其他方法进行对比分析.结果表明,所提方法具有较高的预测精度,绝对平均误差仅为0.21 m^(3);与组合代理模型及单一代理模型(SVR、BPNN和RF)相比,平均精度分别提高24.34%、30.84%、32.68%和26.56%,为灌浆量预测提供了一种新思路.

渠道边坡薄壁混凝土衬砌面板智能化养护技术

大型渠道边坡采用薄壁混凝土面板衬砌能够显著提高渠道边坡的稳定性及抗冲耐磨性,可以有效降低水土流失、河道边坡垮塌等问题出现的几率。针对施工完成的渠道边坡衬砌面板常采用人工洒水养护的方式应对渠道内风速大、混凝土水分蒸发快、易开裂的情况。阐述了以引江济淮主渠道边坡衬砌面板为研究对象,对薄壁混凝土衬砌面板的智能化养护施工技术进行的研究并付诸实施,取得了较好的效果。

深埋陡倾薄层小夹角隧道大变形时空演化规律及支护效果评价

为探明某深埋陡倾薄层小夹角隧道大变形时空演化规律、评估不同支护方式抑制围岩大变形的效果,对该隧道一、二级大变形洞段设置了四个不同支护方式的试验段,并在每个支护试验段的拱顶和边墙等位置设置了7个测点用于进行断面收敛变形的长期监测。变形监测结果表明:不同支护方式的试验段中隧道边墙位置的收敛变形均较大。阐述了采用指数函数对变形演化监测结果进行拟合的过程,分析了不同支护条件下断面不同位置变形拟合参数a,b值的大小;最后,通过拟合参数值定量分析了断面不同位置的时效变形特征以及采取不同支护方式取得的效果。所取得的研究结果对于深部高应力隧道层状围岩变形破坏机制及支护方法的认识具有一定的启示意义[1]。

输水钢管对接焊缝超声波检测技术与质量控制

焊缝质量是钢管管道工程稳定运行的重要因素,直接影响到管道的承载能力、使用寿命和安全性。结合某引水钢管工程案例,通过分析对比五大无损检测技术的适用范围及优缺点等,最终选用检测效率高且对检测人员无伤害因素的超声波探伤技术;总结了焊缝检测前仪器设备及焊缝检测面的准备工作、超声波探伤的操作步骤、焊缝缺陷的判定及质量控制要点等,所取得的经验可为类似工程应用时借鉴。

硬梁包水电站方变圆大断面隧洞开挖技术

硬梁包水电站引水隧洞进口方变圆大断面洞室开挖通过先进行安全治理、锁口支护、超前预支护等措施后再进入洞段施工,先进行导洞开挖,再利用导洞开挖取得的技术参数和其所揭示的实际地质情况完成扩挖和分段分层开挖,施工时大量采用光爆和预裂爆破技术与工艺,抓住质量关键并严格过程控制,有效地保证了工程控制目标,效果明显,所取得的经验可为类似工程施工借鉴。

浅析顶管法施工在灌区工程中的技术应用

灌区作为水利工程的重要组成部分,能够改善灌溉条件、提高水资源利用效率,对促进农业生产和维护社会稳定具有重要作用。顶管法施工在灌区工程中发挥着重要作用,不仅能提高施工效率,降低施工成本,还能减少对环境的影响,保证了工程的顺利进行。深入探讨水利工程灌区项目顶管法施工技术,旨在为水利工程领域的从业者提供参考和借鉴。

大华桥水电“满管群”入仓关键技术研究

大华桥大坝两岸边坡陡峭,马道宽度较窄,无法采用常规入仓手段。项目技术人员通过对实际地形的研究,采用满管群的形式进行入仓规划研究,在左右岸坝顶先浇筑一个坝段作为满管受料平台,通过满管+胶带机+满管的形式有效解决了左岸底部入仓、缺口入仓等技术难题,同时取得了右岸长近百米的满管应用、缺口高差45m的垂直满管应用技术成果。

多源遥感技术在洪水监测中的应用研究

洪水的暴发,常常会导致耕地淹没、居民地摧毁、人员伤亡等损失,严重威胁社会经济的稳步发展。准确且快速获取洪水水体面积、水深、水量等信息,能够帮助决策者及时掌握洪水发展情况,科学制定防洪调度方案,有效降低洪水造成的损失。卫星遥感、无人机航测等非接触式监测技术具有远距离、大范围、长时序监测的优势,在各类灾害应急中具有重要的应用价值。本文通过对各卫星平台的关键性技术指标进行分析研究,结合洪涝灾害特点,建立天空地协同的洪水遥感监测指标体系,同时利用多源遥感卫星数据,以“21·7”河南省郑州市特大洪水为研究对象,对洪水淹没面积、洪水水深和水量进行精准、快速计算与提取,建立健全的洪涝灾害应急体系。

巴塘水电站大坝堆石料的开采与质量控制

针对巴塘水电站大坝堆石料开采困难的具体情况,开展了坝料开采与质量控制研究。通过现场爆破开采试验得知,堆石料开采质量难以满足设计级配要求的主要原因:岩体本身破碎,加上裂隙切割、发育,在枢纽建筑物左岸边坡岩体条件下开采,难以通过调整爆破参数收集到满足设计要求的大坝堆石料。虽然巴塘水电站左岸枢纽建筑物的边坡开挖料料源中的细颗粒偏多、级配较差,但通过堆石料的室内试验和现场碾压试验可以研究其物理特性,最终选用了左岸枢纽建筑物的边坡开挖料,研究确定了堆石料开采爆破参数、堆石料填筑及碾压施工参数,保障了大坝堆石料的开采质量及填筑质量,节省了工程投资,亦避免了新增堆石料开采料场破坏金沙江上游青藏高原藏区脆弱的生态环境,取得了较好的经济效益和社会效益。

白鹤滩水电站坝肩边坡开挖爆破振动概率分布研究

为科学准确判定岩石高边坡开挖爆破振动的概率分布形式,为岩石高边坡爆破振动幅值和频率的不确定性预测提供科学理论基础,以白鹤滩水电站右岸坝肩岩石高边坡开挖工程为研究背景,对典型开挖程序和爆破方案下的岩石高边坡爆破振动幅值和主频实测数据进行了概率统计分析,研究了岩石高边坡开挖爆破振动幅值和主频的概率分布及其主要特征。研究结果表明:正态分布和Gamma分布模型对岩石高边坡开挖预裂和主爆破质点峰值振速概率分布的拟合效果均较好,岩石高边坡开挖预裂和主爆破质点峰值振速的概率分布较好地服从正态或Gamma分布;Gamma分布模型相较于正态分布模型对岩石高边坡开挖预裂和主爆破振动视主频的概率分布存在明显拟合优势,岩石高边坡开挖预裂和主爆破振动视主频概率分布较好地服从Gamma分布。岩石高边坡预裂爆破质点峰值振速和视主频的平均值大于对应主爆破质点峰值振速和视主频的平均值,预裂爆破质点峰值振速和视主频下四分位~上四分位量值范围分别为5.4~11.6 cm/s和36.7~97.6 Hz,主爆破质点峰值振速和视主频下四分位~上四分位量值范围分别为3.8~8.9 cm/s和26.7~97.6 Hz。研究结果显示,经常采用的正态分布并不一定是岩石高边坡开挖爆破振动幅值或主频的最佳概率分布形式,其他典型岩石高边坡工程爆破振动幅值和主频的概率分布有待进一步研究。

松铺覆盖下相变黏土施工防冻控温数值模拟

堤坝及路基等工程冬季负温下施工,土料会因短时冻结或冻融而引起压实性能降低,并诱发冻胀、融沉、开裂等病害。常规覆盖保温措施工艺复杂,难以实现负温下连续施工,易使工期延长。相变黏土为改善土料防冻性能、延长冬季施工时间提供了可能,但相变材料(PCM)掺量过高影响土料力学性能。为此,本文提出了土料掺混PCM与松铺覆盖联合的防冻控温措施,利用原有施工中上层土料松铺工序,尽可能减少PCM掺量,减小施工干扰,同时解决负温施工暴露时段土料的表层防冻问题。首先,建立了考虑上层土料松铺的施工相变传热有限元数值模型,并验证了模型的有效性;然后,定量分析了不同松铺厚度、PCM掺量对相变黏土冬季施工控温效果的影响,提出了相变黏土有效施工时长的估计方法;最后,给出了防冻控温措施建议,采用2%PCM掺量和9.6 cm松铺覆盖层厚度,即可满足现场施工控温的要求。本研究为解决寒区土料冬季施工过程中的防冻控温难题提供了新的技术途径。

基于大场景视频监控的坝面施工机械潜在碰撞风险预警方法

基于大场景视频监控实现坝面施工机械潜在碰撞风险预警对保证大坝施工安全具有重要意义。然而,目前坝面施工机械潜在碰撞风险检测主要依赖人工经验判断,易出现漏判和误判等问题。因此,本研究提出一种基于大场景视频监控的坝面施工机械潜在碰撞风险预警方法。首先,基于Trajectron++轨迹预测算法,通过迁移学习,实现对坝面大场景视频监控中数量众多、类型多样的施工机械在未来一段时间内的轨迹预测。其次,提出将行驶接近时间和机械最大拥挤度作为坝面施工机械潜在碰撞风险的量化指标,并基于模糊规则,建立不同行驶速度条件下两个指标与潜在碰撞风险分级预警的模糊隶属度函数。最后,采用证据理论对两个指标的预警结果进行融合,计算最终的预警等级。以两河口大坝施工现场的大场景视频监控为例进行实验验证,结果表明坝面施工机械未来6 s的轨迹预测平均位移误差和最终位移误差分别为1.17和2.36 m,且基于模糊-证据融合的施工机械潜在碰撞风险分级预警结果可为坝面施工安全提供自动化、智能化分析方法。

薄土夹层作为围堰封底层的降水可行性与阻水效应研究

【目的】为了探究含薄土夹层的水下砂层作为桥墩围堰封底层时的降水可行性及其阻水效应问题,【方法】采用FLAC^(3D)分别模拟分析了混凝土封底和薄土夹层封底围堰施工的全过程,并分析了薄土夹层厚度、渗透系数、连续性、钢管桩长度、薄土夹层顶与钢管桩底距离、混凝土垫层厚度变化等对围堰钢管桩水平变形、坑底隆起变形及坑底渗水量的影响。【结果】结果表明:有、无薄土夹层时钢管桩均在围堰主墩施工完成阶段在桩顶以下14 m处达到最大水平变形,且分别为16.36 mm和20.72 mm,均满足规范要求;在薄土夹层厚度为4 m、渗透系数为5×10^(-9)cm/s、薄土夹层沿水平方向跨度为55 m、钢管桩长度为40 m、薄土夹层顶与钢管桩间距为0 m、混凝土垫层厚度为3 m的情况下,薄土夹层的阻水效果最好。【结论】薄土夹层具有很好的阻渗性,其作为围堰封底层进行降水施工是可行的,相关研究成果可为类似的工程提供参考和借鉴。