基于信息流的面板堆石壩施工進度與質量控制理論方法及應用.pdf

1、面板堆石壩由于其結構簡單、造價低、施工速度快等特點得到了廣泛的應用。隨著工程規(guī)模和技術難度的不斷提升，面板堆石壩的施工進度與質量管理將面臨新的考驗。如何綜合地考慮影響面板堆石壩施工過程各類信息，并結合工程施工的進度指標與質量指標進行分析，進而提出針對性的改進措施，是工程建設所要考慮的重要問題。面板堆石壩施工過程中的信息流包括了工程施工方案信息、施工機械參數(shù)信息、施工環(huán)境信息、施工材料性能信息等，并通過施工信息的采集、分析、反饋與管理實現(xiàn)

2、面板堆石壩的進度目標與質量目標。本文針對面板堆石壩施工過程，提出基于信息流的進度與質量控制理論與方法，并結合實際工程進行了應用研究，取得如下成果：
　　（1）針對傳統(tǒng)的進度控制缺乏對施工進度影響因素的實時分析，難以實現(xiàn)施工進度的精細分析與實時控制，建立了基于信息流的面板堆石壩施工進度控制模型，在對施工進度信息動態(tài)采集與統(tǒng)計分析的基礎上，提出了面板堆石壩倉面碾壓施工實時仿真分析方法，并構建了基于仿真的施工進度實時反饋控制策略。

3、>　　面板堆石壩的施工進度受到施工方案、機械參數(shù)及配置、施工環(huán)境等多因素影響，具有很強的隨機性和不確定性。傳統(tǒng)的面板堆石壩施工進度控制方法對施工過程中存在的各類影響因素常采用經(jīng)驗估計，缺乏對施工進度影響因素的實時分析，難以針對性地提出進度反饋控制措施。針對以上問題，提出了基于信息流的面板堆石壩施工進度控制方法。其采集的信息不僅包含了實時監(jiān)控數(shù)據(jù)，而且包括了施工臺賬、設計信息、施工組織等信息，豐富了施工進度信息庫，能更真實、全面反映工程實

4、際；其采集方法集成了實時監(jiān)控技術、信息交互錄入、信息共享等多種手段，豐富了信息的來源及采集方法。同時，利用數(shù)理統(tǒng)計的方法對已采集的大壩施工進度信息進行了動態(tài)分析，在此基礎上，提出了面板堆石壩施工進度實時仿真分析方法，不僅提高了施工進度仿真預測的準確性，而且提高了進度反饋控制的實時性和信息的全面性。
　?。?）針對當前面板堆石壩的施工質量評估多采用隨機抽樣方法，忽略了壩料性能不確定性的問題，建立了基于信息流的面板堆石壩施工質量控制模

5、型，并采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡、改進重抽樣以及全局靈敏度分析對面板堆石壩的施工質量控制方法進行了研究，提高了面板堆石壩施工質量評價的準確性，為現(xiàn)場施工質量動態(tài)控制提供了理論依據(jù)。
　　碾壓施工過程實時監(jiān)控技術極大地提高了面板堆石壩施工質量事中控制的水平。在碾壓質量事后控制中，當前仍主要采用試坑試驗等隨機抽樣方法，無法全面地評估倉面碾壓質量，并缺乏對質量影響因素與質量指標相關關系的深入研究。針對以上問題，提出了基于信息流的面板堆石壩施工質量

6、控制方法。其采集的信息不僅包含了碾壓遍數(shù)、壓實厚度、碾壓機械行駛速度等碾壓過程參數(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)，豐富了施工質量信息庫，更加全面考慮了影響施工質量的各類參數(shù)。提出了基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡與改進重抽樣方法的面板堆石壩碾壓質量分析評價方法，能夠更加客觀反映碾壓施工質量情況，提高了碾壓施工質量評價的準確性。同時，采用全局靈敏度分析方法，考慮了壩料性能的不確定性，對影響施工質量的因素進行了分析，并將施工質量分析

7、結果信息進行反饋，為碾壓質量的控制提供了理論依據(jù)。
　　（3）針對目前施工進度與質量耦合控制研究缺乏對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度與質量耦合控制模型，從多維度分析了各影響因素對施工進度與質量的影響機制，提出了基于遺傳算法的施工進度與質量多目標耦合控制方法，實現(xiàn)了施工進度與質量目標的均衡優(yōu)化。
　　目前大壩施工進度與質量控制管理的研究僅考慮進度目標與質量目標的直接關系，而缺乏研究施工影響因素在施工進

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

9、因素在內在工作方式以及相互聯(lián)系、相互作用下的施工進度與質量耦合控制。最后，將施工進度與質量耦合結果進行反饋分析，實現(xiàn)了施工進度與質量目標的平衡。
　　（4）通過分析面板堆石壩施工信息管理需求以及進度與質量控制流程，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，結合碾壓施工過程實時監(jiān)控技術，研制開發(fā)了基于信息流的面板堆石壩施工進度與質量管理系統(tǒng)。
　　面板堆石壩的施工過程會產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù)，且具有數(shù)據(jù)來源復雜、種類多樣、產(chǎn)生

10、速度快、且流動復雜等特點。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，難以實現(xiàn)多源異構數(shù)據(jù)的集成與分析。針對以上問題，以工程施工監(jiān)理為主體，從組織結構、信息流通方式、業(yè)務流程、施工信息維度等幾個方面分析了面板堆石壩施工過程信息流，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、時間、工程編碼三個維度組織施工過程信息，并通過切片、下鉆、上卷等操作為實現(xiàn)更加快捷的數(shù)據(jù)查詢與統(tǒng)計。設計了基于信息流的面板