堆石坝主堆石区填筑质量控制与碾压方案评价研究

发布时间：2019-10-18 18:53

【摘要】：水利工程项目是国家“十二五”、“十三五”规划的重点建设任务,因堆石坝填筑碾压施工受环境影响小,机械化施工程度高、取材方便、相对成本低等优点,故根据中国国情,堆石坝是水利枢纽工程坝型首择之一。堆石坝坝体质量控制的关键是填筑质量,则如何对填筑碾压方案进行科学、合理的评价选择和填筑质量控制成为施工项目管理者所面临的关键问题。本文在主堆石区填筑质量要求的基础上,对适用于中小型水库的填筑碾压质量控制方法、质量控制指标体系和碾压方案评价模型的构建进行了研究,具体为以下几方面:首先,建立堆石坝主堆石区填筑质量控制方法。通过分析堆石坝主堆石区填筑施工特点和质量控制机理,得出堆石坝主堆石区填筑施工过程质量控制属于小批量生产模式,在此基础上提出以EWMA控制图作为主堆石区填筑施工质量控制的基准方法,由于主堆石区填筑质量检测数据少(样本数量小),计算出的控制图的控制界限不够合理准确,因此本文引入Bootstrap法对控制图进行改进,建立Bootstrap WV-EWMA施工控制图,同时结合《混凝土面板堆石坝施工规范》中对主堆石区填筑质量的要求,形成双重控制界限的“小批量施工控制图”。其次,构建堆石坝主堆石区填筑质量控制指标体系。根据堆石坝主堆石区填筑施工特点和质量要求,及相关文献资料和专家咨询形成初步指标体系,运用相关分析和差异系数分析进行指标筛选,建立较为全面的填筑质量控制指标体系,并将质量控制指标体系作为主堆石区填筑碾压方案的评价指标。再次,根据填筑碾压质量要求和施工系统的运行规律,拟定碾压参数,形成碾压方案,并建立组合赋权和TOPSIS法相结合的方案评价模型对其进行评价。采用层次分析法和熵权法分别计算方案评价指标的主、客观权重,基于Lagrange条件极值原理的“加法”集成法对各指标进行组合赋权;再用TOPSIS法对碾压方案进行评价排序。利用MATLAB编程仿真本文构建的评价模型,形成了完整的评价系统,简化决策过程,为施工项目管理者提供决策依据。最后,依托工程实例验证了本文提出的方案评价模型和Bootstrap WV-EWMA施工控制图分别在主堆石区填筑碾压方案的评价选择和施工过程质量控制中的适用性和可行性。本文提出可将此评价模型和质量控制方法运用到堆石坝坝体其他分区。
【图文】：

堆石料,不均匀系数,压实,孔隙率

相关系数大约为 0.7。一般情况下值越大，说明堆均匀，而堆石料的填筑压实效果越好；但值越大，堆石料越容易堆石料的最大粒径在很大程度上对填筑压实效果有一定的影响，径越大，，堆石料越不容易被压实，并且会增加碾压需要的压实功堆石料的最大粒径不大于铺填压实厚度。

自卸汽车,方式,铺料

①铺料在主堆石区填筑碾压施工过程中，坝体各分区应平衡提升填筑的高度，各区间的填筑高度差值应低于每层的铺料厚度。在堆石料填筑碾压时，碾压机具应在堆石坝坝轴线平行的方向上行驶，并清除不合格物料。自卸汽车在卸料时的行驶方式一般为两种，即进占法和后退法（见图 2-4）。需控制自卸汽车在垫层区卸料作业方式，原因是自卸车仅仅在坝面的未压实土石料上开行可以保护已碾压部分的质量，避免改变垫层区的内部结构，否则会影响其防渗效果，则应采用第二种行驶方式。铺料层厚是铺料工序的质量控制的主控项目，并且铺料层厚应满足设计要求允许偏差范围为铺料层厚的-10%～0，同时，在对填筑层厚进行检测时，规范只允许有 10%的检测点不符合设计要求的铺料层厚度。一般质量控制项目有结合部位的铺填和铺填层外观，堆石料在结合部位的铺填要求在纵横方向采用台阶法，并要求对其进行收坡，结合部位根据设计要求的台阶宽度进行施工，并保证其堆石料没有架空、分析情况；填筑铺料工作面的外观质量要求其表面平整，各分区之间的填筑进度应互相平衡，铺料时不要集中出现大粒径堆石料。
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TV523;TV541

【参考文献】