基于信息流的面板堆石壩施工進(jìn)度與質(zhì)量控制理論方法及應(yīng)用.pdf

1、面板堆石壩由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、施工速度快等特點(diǎn)得到了廣泛的應(yīng)用。隨著工程規(guī)模和技術(shù)難度的不斷提升，面板堆石壩的施工進(jìn)度與質(zhì)量管理將面臨新的考驗(yàn)。如何綜合地考慮影響面板堆石壩施工過(guò)程各類信息，并結(jié)合工程施工的進(jìn)度指標(biāo)與質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行分析，進(jìn)而提出針對(duì)性的改進(jìn)措施，是工程建設(shè)所要考慮的重要問(wèn)題。面板堆石壩施工過(guò)程中的信息流包括了工程施工方案信息、施工機(jī)械參數(shù)信息、施工環(huán)境信息、施工材料性能信息等，并通過(guò)施工信息的采集、分析、反饋與管理實(shí)現(xiàn)

2、面板堆石壩的進(jìn)度目標(biāo)與質(zhì)量目標(biāo)。本文針對(duì)面板堆石壩施工過(guò)程，提出基于信息流的進(jìn)度與質(zhì)量控制理論與方法，并結(jié)合實(shí)際工程進(jìn)行了應(yīng)用研究，取得如下成果：
　?。?）針對(duì)傳統(tǒng)的進(jìn)度控制缺乏對(duì)施工進(jìn)度影響因素的實(shí)時(shí)分析，難以實(shí)現(xiàn)施工進(jìn)度的精細(xì)分析與實(shí)時(shí)控制，建立了基于信息流的面板堆石壩施工進(jìn)度控制模型，在對(duì)施工進(jìn)度信息動(dòng)態(tài)采集與統(tǒng)計(jì)分析的基礎(chǔ)上，提出了面板堆石壩倉(cāng)面碾壓施工實(shí)時(shí)仿真分析方法，并構(gòu)建了基于仿真的施工進(jìn)度實(shí)時(shí)反饋控制策略。

3、>　　面板堆石壩的施工進(jìn)度受到施工方案、機(jī)械參數(shù)及配置、施工環(huán)境等多因素影響，具有很強(qiáng)的隨機(jī)性和不確定性。傳統(tǒng)的面板堆石壩施工進(jìn)度控制方法對(duì)施工過(guò)程中存在的各類影響因素常采用經(jīng)驗(yàn)估計(jì)，缺乏對(duì)施工進(jìn)度影響因素的實(shí)時(shí)分析，難以針對(duì)性地提出進(jìn)度反饋控制措施。針對(duì)以上問(wèn)題，提出了基于信息流的面板堆石壩施工進(jìn)度控制方法。其采集的信息不僅包含了實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，而且包括了施工臺(tái)賬、設(shè)計(jì)信息、施工組織等信息，豐富了施工進(jìn)度信息庫(kù)，能更真實(shí)、全面反映工程實(shí)

4、際；其采集方法集成了實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)、信息交互錄入、信息共享等多種手段，豐富了信息的來(lái)源及采集方法。同時(shí)，利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法對(duì)已采集的大壩施工進(jìn)度信息進(jìn)行了動(dòng)態(tài)分析，在此基礎(chǔ)上，提出了面板堆石壩施工進(jìn)度實(shí)時(shí)仿真分析方法，不僅提高了施工進(jìn)度仿真預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性，而且提高了進(jìn)度反饋控制的實(shí)時(shí)性和信息的全面性。
　?。?）針對(duì)當(dāng)前面板堆石壩的施工質(zhì)量評(píng)估多采用隨機(jī)抽樣方法，忽略了壩料性能不確定性的問(wèn)題，建立了基于信息流的面板堆石壩施工質(zhì)量控制模

5、型，并采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、改進(jìn)重抽樣以及全局靈敏度分析對(duì)面板堆石壩的施工質(zhì)量控制方法進(jìn)行了研究，提高了面板堆石壩施工質(zhì)量評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性，為現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量動(dòng)態(tài)控制提供了理論依據(jù)。
　　碾壓施工過(guò)程實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)極大地提高了面板堆石壩施工質(zhì)量事中控制的水平。在碾壓質(zhì)量事后控制中，當(dāng)前仍主要采用試坑試驗(yàn)等隨機(jī)抽樣方法，無(wú)法全面地評(píng)估倉(cāng)面碾壓質(zhì)量，并缺乏對(duì)質(zhì)量影響因素與質(zhì)量指標(biāo)相關(guān)關(guān)系的深入研究。針對(duì)以上問(wèn)題，提出了基于信息流的面板堆石壩施工質(zhì)量

6、控制方法。其采集的信息不僅包含了碾壓遍數(shù)、壓實(shí)厚度、碾壓機(jī)械行駛速度等碾壓過(guò)程參數(shù)，而且包含了不均勻系數(shù)、曲率系數(shù)、含水率等料源性能參數(shù)，豐富了施工質(zhì)量信息庫(kù)，更加全面考慮了影響施工質(zhì)量的各類參數(shù)。提出了基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與改進(jìn)重抽樣方法的面板堆石壩碾壓質(zhì)量分析評(píng)價(jià)方法，能夠更加客觀反映碾壓施工質(zhì)量情況，提高了碾壓施工質(zhì)量評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性。同時(shí)，采用全局靈敏度分析方法，考慮了壩料性能的不確定性，對(duì)影響施工質(zhì)量的因素進(jìn)行了分析，并將施工質(zhì)量分析

7、結(jié)果信息進(jìn)行反饋，為碾壓質(zhì)量的控制提供了理論依據(jù)。
　?。?）針對(duì)目前施工進(jìn)度與質(zhì)量耦合控制研究缺乏對(duì)施工影響因素的考慮，建立了基于信息流的面板堆石壩施工進(jìn)度與質(zhì)量耦合控制模型，從多維度分析了各影響因素對(duì)施工進(jìn)度與質(zhì)量的影響機(jī)制，提出了基于遺傳算法的施工進(jìn)度與質(zhì)量多目標(biāo)耦合控制方法，實(shí)現(xiàn)了施工進(jìn)度與質(zhì)量目標(biāo)的均衡優(yōu)化。
　　目前大壩施工進(jìn)度與質(zhì)量控制管理的研究?jī)H考慮進(jìn)度目標(biāo)與質(zhì)量目標(biāo)的直接關(guān)系，而缺乏研究施工影響因素在施工進(jìn)

8、度與質(zhì)量耦合控制中的影響機(jī)制，難以針對(duì)各類施工影響因素準(zhǔn)確、有依據(jù)地制定控制措施。針對(duì)以上問(wèn)題，建立了基于信息流的面板堆石壩施工進(jìn)度與質(zhì)量耦合控制模型，從層次維度、工程信息流維度、時(shí)間維度等多維度，綜合分析了面板堆石壩施工進(jìn)度信息流與質(zhì)量信息流，得出了各影響因素對(duì)施工進(jìn)度與質(zhì)量的影響機(jī)制；并提出了基于遺傳算法的施工進(jìn)度與質(zhì)量多目標(biāo)耦合控制方法。與傳統(tǒng)的施工進(jìn)度與質(zhì)量耦合控制相比，明確了各施工進(jìn)度與質(zhì)量耦合控制參數(shù)與控制策略，實(shí)現(xiàn)了各影響

9、因素在內(nèi)在工作方式以及相互聯(lián)系、相互作用下的施工進(jìn)度與質(zhì)量耦合控制。最后，將施工進(jìn)度與質(zhì)量耦合結(jié)果進(jìn)行反饋分析，實(shí)現(xiàn)了施工進(jìn)度與質(zhì)量目標(biāo)的平衡。
　?。?）通過(guò)分析面板堆石壩施工信息管理需求以及進(jìn)度與質(zhì)量控制流程，建立了基于數(shù)據(jù)立方體的面板堆石壩工程施工信息模型，結(jié)合碾壓施工過(guò)程實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)，研制開(kāi)發(fā)了基于信息流的面板堆石壩施工進(jìn)度與質(zhì)量管理系統(tǒng)。
　　面板堆石壩的施工過(guò)程會(huì)產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù)，且具有數(shù)據(jù)來(lái)源復(fù)雜、種類多樣、產(chǎn)生

10、速度快、且流動(dòng)復(fù)雜等特點(diǎn)。傳統(tǒng)的工程信息管理以文檔形式組織，在數(shù)據(jù)的檢索、共享方面效率低下，難以實(shí)現(xiàn)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的集成與分析。針對(duì)以上問(wèn)題，以工程施工監(jiān)理為主體，從組織結(jié)構(gòu)、信息流通方式、業(yè)務(wù)流程、施工信息維度等幾個(gè)方面分析了面板堆石壩施工過(guò)程信息流，建立了基于數(shù)據(jù)立方體的面板堆石壩工程施工信息模型，模型從工作流程、時(shí)間、工程編碼三個(gè)維度組織施工過(guò)程信息，并通過(guò)切片、下鉆、上卷等操作為實(shí)現(xiàn)更加快捷的數(shù)據(jù)查詢與統(tǒng)計(jì)。設(shè)計(jì)了基于信息流的面板