土石坝粗粒料碾压前后级配变化试验研究

为了深入准确的研究颗粒破碎后的级配变化机理及其对堆石体压实密度和变形的影响,在碾压试验中,进行了"原位定点筛方法"检测坝料碾压前后级配对比试验方法研究,为评价坝体变形和渗透特性提供依据。

砂砾料碾压前后破碎对物理力学变形性能的影响

散体材料的颗粒级配变化会在很大程度上影响散体材料的物理力学变形性能;根据金沙江梨园水电站左岸砂砾材料性能研究,通过原位及室内试验,研究了该砂砾料碾压前后的破碎情况及其对物理力学特性的影响,并分析确定了该砂砾料的破碎主要发生在颗粒直径2~10mm之间,碾压后颗粒破碎导致砂砾料的不均匀系数提高、压缩模量降低、三轴摩尔曲线发生偏转、渗透变形性能劣化;旨在研究颗粒破碎对砂砾料物理力学变形性能的影响。

基于CA-RL的堆石坝填筑仓面碾压作业动态路径规划

碾压作业是堆石坝填筑仓面施工的关键工序,科学合理规划碾压路径能够在保障碾压质量的前提下提高碾压效率。在当前路径规划研究基础上进一步考虑碾压机数量变化、压实质量感知等动态要素可以提高路径规划模型面对复杂动态的仓面施工环境的适应性。本文通过建立基于元胞自动机的填筑仓面信息模型、提出条带整体压实质量评价方法,解决压实质量等仓面信息的储存更新的问题;通过建立基于强化学习的碾压作业路径规划模型、构建碾压机状态集和动作集、设计奖励函数和探索利用策略,解决碾压机数量变化的路径分配的问题;耦合上述两种模型,实现堆石坝填筑仓面碾压作业动态路径规划。结合国内某堆石坝工程开展了工程应用,结果表明:本方法可动态考虑碾压机数量变化、压实质量感知等要素,路径规划结果在保障碾压质量的前提下路径长度相较现场施工实际路径平均缩短22.3%,能够有效提升碾压效率。

考虑碾压参数影响的压实质量连续检测结果修正研究

为降低压路机行驶速度、行驶方向、振动频率等碾压参数引起的压实质量连续检测结果CMV误差,以动态变形模量E_(vd)为修正目标,基于极限梯度提升XGBoost算法和多元线性回归方法分别建立CMV修正模型,对比修正模型的适用性,并分析各碾压参数对CMV误差的影响。研究表明,XGBoost修正结果与E_(vd)的相关系数高达0.8且误差仅为1.7%,而多元线性回归修正结果与E_(vd)的相关系数仅为0.65且误差高达9.2%,XGBoost修正模型更适用于降低由碾压参数引起的CMV检测误差。高速行驶会造成CMV存在显著的负误差,行驶方向的不同使CMV产生大小相当但正负相反的误差,振动频率对CMV误差的影响是非线性的且与频率的取值有关。最后根据现场压实检测数据的修正结果验证了XGBoost修正模型对降低CMV检测误差的可靠性。

碾压混凝土诱导缝等效强度模型研究进展

院为分析碾压混凝土诱导缝的开裂状况,了解其等效强度的发展脉络及研究现状,文章分别从试验研究、理论研究、数值模拟等方面出发,对碾压混凝土诱导缝等效强度模型研究发展现状进行了分析,且总结了碾压混凝土诱导缝等效强度存在的理论和技术问题,并提出了下一步的研究重点。

碾压混凝土的断裂性能研究

碾压混凝土作为一种新型材料在水利工程和路基工程中得到了广泛的应用,其断裂性能对结构安全性有很大的影响。基于此,文章对混凝土断裂力学的发展过程进行了简要的介绍,对碾压混凝土Ⅰ型的断裂准则和断裂性能研究现状进行了分析,并对碾压混凝土Ⅱ型断裂性能和层面断裂韧度研究现状进行了分析。

面板堆石坝含特细砂砂砾石填筑料碾压特性研究

阿尔塔什水利枢纽工程大坝主堆石区填筑料以砂砾石料为主,该地区河滩砂砾石料颗粒级配中的砂为特细砂,其在砂的级配中缺少中粗砂、级配不连续、保水性较差等特殊性级配料的特点导致其在施工过程中势必会影响到碾压的压实效果,给施工过程的质量控制带来很大难度。阐述了施工中通过对含特细砂砂砾石填筑料进行的不同加水量、不同厚度、不同碾压遍数及碾压机械等不同的碾压工艺参数进行试验检测、综合统计分析研究,探索出适合该工程的相关碾压施工参数标准,优化了施工碾压参数,提升了施工现场试验检测控制的时效性,为大坝填筑建设提供了稳定、可靠的施工参数,增强了坝体整体填筑的可靠性,为减小坝体沉降变形、提高大坝抗震安全储备和控制大坝施工质量等提供了有利条件。

翁结水库碾压混凝土重力坝动力特性及其抗滑稳定分析

重力坝是水利工程中最常用的主要水工建筑物之一,混凝土重力坝在地震作用下的动力稳定是坝工设计中的重要问题.本文以翁结碾压混凝土重力坝为对象,取位于河谷中的7、8号溢流坝段和9号非溢流坝段,建立三维有限元模型,通过计算分析了碾压混凝土重力坝在不同工况下的应力变形规律及抗滑稳定性.结果表明:静力荷载作用下,坝体位移符合重力坝一般规律,坝踵主拉应力范围较小;动力荷载作用下,位移等响应在坝顶达到最大,符合鞭鞘效应特征,同时坝体残余位移较小,坝体在一些部位出现瞬时拉应力超标现象,坝基塑性区未发生贯通;对7、8号坝段和9号坝段在建基面及碾压层面进行抗滑稳定验算,坝体坝基均满足稳定要求.

无人驾驶单钢轮碾压机最优换道路径规划研究

为了确保单钢轮碾压机在换道碾压过程中转向稳定、保证压实质量,提出了一种换道路径规划方法,该方法将单钢轮碾压机换道路径曲线平滑度、转向稳定性和换道作业能耗作为优化目标,采用五阶贝塞尔曲线作为换道路径曲线,建立铰接式运动学模型与换道路径点状态的对应关系,采用光谱优化器(Light Spectrum Optimizer,LSO)算法对五阶贝塞尔曲线中未知关键控制点坐标进行优化,得到近似最优换道路径。以某型单钢轮碾压机为例,仿真与实验结果均表明,该方法规划的最优换道路径曲线在起点和终点处的航向角和曲率均为0,且全程曲率连续,符合单钢轮碾压机作业要求,与文献[10]方法相比,该方法规划的最优换道路径最大横向误差和平均横向误差分别降低了3.8%和16.7%,最大曲率和平均曲率分别降低了18.0%和9.3%,平均整车油耗减少了3.8%。研究结果可为单钢轮碾压机无人驾驶作业提供实际应用参考价值。

基于动应力响应的路基振动碾压性能仿真分析

为探究路基振动压实的动力响应特性,开展路基振动碾压的仿真分析,研究碾压过程中路基的竖向动应力响应分布规律,分析动应力沿路基深度及宽度方向的衰减效应,并探索压路机振动频率、名义振幅和碾压速度对路基内动应力分布的影响。结果表明:振动碾压下,路基内的竖向动应力近似呈长轴沿竖向的椭球状分布,振动能量主要沿深度方向传递,路基动应力随深度增加呈典型的指数函数规律衰减;振动频率28 Hz时产生共振现象,路基中竖向动应力达到最大值,说明此时土体吸收了更多的振动压实功,进而可达到更好的压实效果;随深度增加,路基中竖向动应力随名义振幅增加的增长速率逐渐减小,而其随碾压速度增大的衰减速率则有所增大。

基于遗传算法的碾压混凝土重力坝温度场多测点反演

由于碾压混凝土重力坝施工现场条件复杂,实验获得的参数与实际参数存在一定的差异。为获得高精度的温度场仿真结果,根据某碾压混凝土重力坝现场实测温度数据,利用遗传算法反演该碾压混凝土坝的绝热温升Q 0、温升常数n和导热系数λ,并运用所得的反演参数进行温度场仿真模拟分析,对比不同测点个数下反演所得参数的可靠性和精确性。结果表明:通过遗传算法进行参数反演可有效提高反演的速度与精度,并且反演所依据的测点个数越多反演结果越接近实测数据,9个测点反演比3个测点反演误差减少了1.43%,比6个测点反演误差减少了0.44%。因此,在利用遗传算法进行参数反演时应尽量选择较多的测点个数,以提高仿真计算的精度。研究结果可为碾压混凝土重力坝热学参数反演提供理论指导和依据。

复合皮移植联合VSD修复碾压伤致肘关节外露

目的:探讨复合皮移植联合负压封闭引流(Vacuum sealing drainage,VSD)在碾压伤伴关节外露创面修复中的临床应用效果及可行性。方法:2020年12月,笔者科室收治1例因左上肢车祸伤致皮肤坏死伴肿胀1 d的患者,入院时查体左上肢肿胀,左前臂、肘部可见约15.0 cm×20.0 cm皮肤坏死,左手感觉功能减退,桡动脉尚可触及,急诊手术探查见肘关节外露、脱位,肱三头肌自肱骨大范围撕脱,尺神经外露、移位,肘关节、尺骨外露范围约3.0 cm×5.0 cm。根据患者病史、临床表现、左上肢X线片及手术探查体征诊断左上肢碾压伤,肘关节外露。应用复合皮移植两步法联合VSD覆盖创面,自体中厚皮片移植修复皮肤缺损。结果:患者左上肢皮肤缺损处愈合良好,术后4个月复查,肘关节屈曲、伸直、旋转功能均恢复良好。结论:对于此例肘关节、骨外露创面,应用复合皮移植后可覆盖骨外露创面,大大降低了手术难度及患者的痛苦,为以后相对小面积骨外露创面的修复提供了新思路。

东南亚地区某碾压混凝土坝裂缝成因及防治措施研究

混凝土裂缝是影响水工结构强度和耐久性的主要因素之一,东南亚地区全年高温多雨,月均最大温差较小(8.6℃),年均温差大(20.2℃),混凝土温度容易控制,但裂缝问题时有发生。依托东南亚地区某碾压混凝土坝,采用有限元研究施工期温度应力的变化规律,分析混凝土开裂的敏感因素,并就其温控防裂措施开展详细研究。结果表明,浇筑长间歇及寒潮侵袭显著影响混凝土温度应力的变化,老混凝土的强约束作用及新老混凝土的温差影响叠加寒潮应力,导致混凝土应力超标出现温度裂缝。在上述研究的基础上,进一步探讨了降低新浇混凝土温度应力的温控措施,为东南亚地区大体积混凝土工程的建设提供一定的参考。

基于碾压混凝土破坏特征研究

以目前碾压混凝土重力坝坝体破坏特点为背景,利用扩张有限元数值方法,对碾压层厚度对大坝应力分布规律和裂缝扩展的影响进行了研究,并将在同一超载系数下的计算结果进行了比较,其中,超载系数从1.04~3.04,一共9种。在同样的过载条件下,裂缝的垂直延伸长度随碾压层的加厚而略有下降,裂缝的垂直延伸长度比正常情况下要小,仅在K=2.29、K=2.79两个位置与正常情况相当。大坝的压应力和物质的抗压强度相近,表明大坝在这个时候会出现总体失稳,而且裂缝的发展会转向沿河流的流向;在坝体各部位的材料达到对应的强度后,裂缝的横向发展速率会迅速增加,直至整个坝体的断裂。通过对4种不同荷载作用下坝体裂缝扩展深度、坝顶位移、坝踵及坝址处的受力情况进行了比较,结果显示,不同荷载作用下坝体裂缝呈现出脆性突发性破坏特征;结果表明:在荷载作用下,坝体裂缝扩展深度和坝顶位移均有一定程度的降低。

辉长岩骨料全级配碾压混凝土力学特性研究

辉长岩坚硬致密,具有高强度、高弹模特性,但将辉长岩骨料应用于大型水电工程在国内外尚无先例,缺乏可借鉴的工程实践经验,且湿筛碾压混凝土试件的力学性能无法真实反映全级配碾压混凝土的力学特性。对辉长岩骨料最大粒径为80 mm的全级配碾压混凝土的力学特性演化规律开展了系统研究,包括抗压强度、劈拉强度、轴压性能、轴拉性能、抗剪性能等,对比分析了全级配碾压混凝土抗压、劈拉强度及其湿筛试件的尺寸效应,并将试验结果与国内典型工程所用碾压混凝土的力学性能发展规律进行对比分析,此外还建立了辉长岩骨料全级配碾压混凝土抗压强度、劈拉强度、轴压性能、轴拉性能等力学性能-养护龄期演化函数模型。结果表明:辉长岩骨料全级配碾压混凝土的抗压强度、劈拉强度、抗剪等力学性能随龄期的发展规律符合国内同类工程碾压混凝土力学性能发展的一般规律;C_(90)20W8F100辉长岩全级配碾压混凝土试件与其湿筛试件抗压强度平均尺寸效应系数为0.80、劈拉强度平均尺寸效应系数为0.66;相关力学性能演化模型相关性高(R^(2)=0.9643~0.9992)。可见辉长岩骨料用于大型水电工程碾压混凝土坝建设具有可行性。

辉长岩骨料全级配碾压混凝土变形性能研究

为了探讨辉长岩骨料应用于全级配碾压混凝土的变形特性,开展了辉长岩全级配碾压混凝土大试件的变形性能(极限拉伸变形、干缩变形、自生体积变形、徐变变形)试验,对变形性能随养护龄期的发展规律以及演变模型进行了研究。研究结果表明:辉长岩骨料全级配碾压混凝土长龄期极限拉伸值在60με~70με范围,极限拉伸值发展率的演变规律符合对数模型;1年期干缩变形处于300με~350με范围,干缩发展率与养护龄期呈对数相关性;1年期自生体积变形值小于-10με,自生体积变形属收缩型,变形值较低;徐变水平与同类工程碾压混凝土相比较低,各龄期下徐变度发展规律符合双曲线发展模型。

干热河谷气候环境对碾压混凝土性能的影响研究

采用大型步入式极端气候模拟器模拟干热河谷地区低湿度、强日照复杂气候环境,深入开展了大坝碾压混凝土力学性能、体积变形性能演化规律研究。结果表明,干热河谷气候环境对大坝三级配碾压混凝土的立方体抗压强度、轴压性能、轴拉性能等均存在较大影响,混凝土标准养护时间越短,干热河谷气候环境作用下混凝土的力学性能下降越明显;干热河谷气候环境下大坝三级配碾压混凝土的干缩变形呈双曲线模型演化规律,在干热河谷地区实施碾压混凝土工程应特别注意加强早期养护。

石粉对水库大坝碾压混凝土性能的影响研究

碾压混凝土大坝使用天然砂作为细骨料时大都掺入一定粉煤灰,以此替代人工砂中的石粉作用,而粉煤灰会增大温控难度且经济成本。文章依据石灰岩石粉特点,通过试验探讨其对碾压混凝土温升、力学、变形、可碾性及抗渗抗冻性的影响,并提出外掺石粉最优掺量和性能可靠、技术可行、经济合理的配合比方案,为实际工程筑坝材料的合理选用以及碾压混凝土的应用提供技术支持。

冲击碾压施工技术在湿陷性黄土路基处理中的应用

为研究冲击碾压施工技术在湿陷性黄土路基处理中的应用,论文依托实际工程,详细阐述了冲击碾压施工技术的工程特性,重点研究了冲击碾压施工技术的要点,并及时对湿陷性黄土路基碾压质量进行检测,为消除现场安全隐患,提出冲击碾压施工中需注意的安全事项。

沥青路面摊铺碾压施工技术

为保证沥青路面摊铺与碾压施工质量,结合某公路工程实际情况,对其沥青路面摊铺与碾压施工技术进行了分析,从沥青路面摊铺中的松铺系数确定、不同碾压环节注意事项、开放交通时间、冬雨季施工措施、施工保通措施、施工质量要求等方面,提出具体的施工工艺方法和要点,以供同行参考。