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基于光纤陀螺的堆石坝内部沉降分布式监测技术研究

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土木工程学报 2024年第2期57卷 77-86页

作者：廖铖蔡德所李苗林金城江西省水利科学院江西南昌330029 三峡大学湖北宜昌443002 江西水利职业学院江西南昌330013 中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司贵州贵阳550081

针对传统堆石坝内部沉降监测技术已难于满足超高堆石坝内部沉降监测需求。文章开发了基于光纤陀螺仪(FOG)的堆石坝内部沉降分布式监测系统,该系统主要由监测管道、监测小车和牵引装置组成。推导FOG监测系统测量坝体内部沉降的原理,考虑... 详细信息

针对传统堆石坝内部沉降监测技术已难于满足超高堆石坝内部沉降监测需求。文章开发了基于光纤陀螺仪(FOG)的堆石坝内部沉降分布式监测系统,该系统主要由监测管道、监测小车和牵引装置组成。推导FOG监测系统测量坝体内部沉降的原理,考虑监测小车不匀速问题,建立监测小车运行速度函数关系,引进经验模态(EMD)-小波混合降噪方法滤除监测小车运行过程中的振动噪声和FOG漂移误差。该监测系统成功应用于猴子岩面板堆石坝。现场监测结果表明,FOG2次独立测量结果的相关系数为0.986,说明FOG监测系统工作性能稳定,与水管式沉降仪测量结果基本一致,验证了该系统的可行性和准确性。

关键词：堆石坝内部沉降光纤陀螺分布式监测经验模态-小波

考虑监测数据时序特征和空间分布的堆石坝参数反演研究

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水力发电学报 2024年第5期43卷 54-67页

作者：程欣悦马刚张贵科艾志涛程勇刚王桥周伟武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室武汉430072 武汉大学水工程科学研究院武汉430072 武汉大学水工岩石力学教育部重点实验室武汉430072 雅砻江流域水电开发有限公司成都610065

随着安全监测技术的发展,柔性智能位移计、管道机器人等新型监测技术逐步被用于堆石坝的安全监测。高堆石坝在其生命期内中积累了海量的监测数据,充分利用这些数据,开展参数反演分析,可以提高堆石坝数值模拟的准确性,有助于合理评估堆... 详细信息

随着安全监测技术的发展,柔性智能位移计、管道机器人等新型监测技术逐步被用于堆石坝的安全监测。高堆石坝在其生命期内中积累了海量的监测数据,充分利用这些数据,开展参数反演分析,可以提高堆石坝数值模拟的准确性,有助于合理评估堆石坝安全性态。论文基于时间序列聚类从海量监测数据选择有代表性、多样性的测点组合,提取时序特征构造目标函数,反映堆石坝变形的时空演化特性,采用多目标优化算法进行堆石坝各分区的材料参数反演。与现有参数反演方法相比,本文方法能合理利用堆石坝大量监测数据,充分反映其在填筑、蓄水和运行过程中的变形发展和空间分布特性,基于反演分析的材料参数其计算沉降值与实测值吻合良好,能够显著提升参数反演的精度。

关键词：堆石坝监测数据时序特征参数反演测点优选多目标优化

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堆石坝检测坑点云切片分割提取方法

水力发电学报 2024年

作者：纪鹏吴钰解佳乐杨旭姚强四川大学水利水电学院中国水利水电第七工程局有限公司中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室

堆石坝压实质量的检测是大坝工程安全稳定运行的重要保障措施之一，传统的灌水法中检测坑体积的测量耗时耗力，利用三维激光扫描技术可以快速计算检测坑体积，提高压实质量检测效率，而从扫描点云数据精确提取出检测坑点云数据是确保该... 详细信息

堆石坝压实质量的检测是大坝工程安全稳定运行的重要保障措施之一，传统的灌水法中检测坑体积的测量耗时耗力，利用三维激光扫描技术可以快速计算检测坑体积，提高压实质量检测效率，而从扫描点云数据精确提取出检测坑点云数据是确保该方法计算精度的关键环节。本文提出了一种基于点云切片分割的堆石坝检测坑点云提取方法：首先对点云数据进行切片处理，然后采用单向搜索排序方法对每个切片点集进行点排序，最后采用一种基于切片点集排序序号的聚类分割方法分割每个点云切片，从而精确提取出检测坑表面点云。利用MATLAB编程实现了基于点云切片分割的堆石坝检测坑点云的快速提取，并通过堆石坝检测坑点云数据开展试验，验证了该方法的有效性。

关键词：三维点云堆石坝检测坑点云切片点云提取

一种基于手持式三维激光扫描的堆石坝试坑体积检测方法

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中国农村水利水电 2024年

作者：廖亚斌纪鹏袁坤杜涛姚强中国水利水电第七工程局有限公司四川大学水利水电学院四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室

土石坝的填筑质量直接关系到大坝的运行安全，目前常用的灌水法密度检测方法，存在费时费力、效率低、精度差和易受人为因素影响等问题。本文提出了一种基于手持式三维激光扫描仪的堆石坝检测坑体积测量方法，能够迅速扫描各种类型检测... 详细信息

土石坝的填筑质量直接关系到大坝的运行安全，目前常用的灌水法密度检测方法，存在费时费力、效率低、精度差和易受人为因素影响等问题。本文提出了一种基于手持式三维激光扫描仪的堆石坝检测坑体积测量方法，能够迅速扫描各种类型检测坑，精确计算检测坑体积，有效解决了灌水法中体积测量效率低、误差大的难题。在双江口315m高坝压实质量检测应用实例中，与传统的灌水法相比，本方法得到的6组压实指标检测结果的最大相对误差仅4.08%，充分证明了本方法在压实质量检测中的有效性和准确性。

关键词：三维激光堆石坝灌水法点云体积测量

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基于图像识别的堆石坝堆石料级配识别与评价

中国农村水利水电 2024年第4期 243-249页

作者：梁山胥杰姚强李洪涛四川大学水利水电学院四川成都610065 四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室四川成都610065 中国三峡建工有限公司四川成都610065

土石坝是水电行业应用最广泛的坝型之一,而堆石坝是其最优选择,其坝料颗粒级配对施工质量和运行安全具有重要影响。由于人工筛分具有很大的缺点,图像识别技术正在成为热点。基于图像识别对堆石料开展原位级配检测,针对石料颗粒的形状及... 详细信息

土石坝是水电行业应用最广泛的坝型之一,而堆石坝是其最优选择,其坝料颗粒级配对施工质量和运行安全具有重要影响。由于人工筛分具有很大的缺点,图像识别技术正在成为热点。基于图像识别对堆石料开展原位级配检测,针对石料颗粒的形状及分布特点,采用分层法将堆石料分为上、中上、中下、下总共4层,将4层级配曲线根据各自占比进行加权合并,合并曲线与筛分曲线误差在10%左右,相比之前减少了10%,检测结果更为为准确;同时建立了坝料粒径级配评价模型,统计已有堆石坝的分形维数,通过对比模型分形指标和筛分指标,验证了运用分形维数D来评价坝料级配分布的可行性。该方法可为类似工程中颗粒级配的快速、准确检测提供借鉴。

关键词：堆石坝级配检测分形理论级配评价

基岩地基上心墙堆石坝基座体型对基座结构的影响

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水电能源科学 2024年第2期42卷 113-116,165页

作者：李海斌范冬杨王康王俊杰李玉桥中国水电建设集团十五工程局有限公司重庆404703 中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司贵州贵阳550081 重庆交通大学材料科学与工程学院重庆400074 重庆腾云工程咨询有限公司重庆409000

为研究合适的基座体型方案,以重庆巫山庙堂水库为例,采用数值模拟的方法分析了基座上游侧角、下游侧角和宽度对心墙与基座连接结构的影响,并提出了基座体型优化方案。结果表明,对于基座应力,影响程度由大到小依次为下游侧角>基座宽度>... 详细信息

为研究合适的基座体型方案,以重庆巫山庙堂水库为例,采用数值模拟的方法分析了基座上游侧角、下游侧角和宽度对心墙与基座连接结构的影响,并提出了基座体型优化方案。结果表明,对于基座应力,影响程度由大到小依次为下游侧角>基座宽度>上游侧角;对于心墙竖向位移,影响程度由大到小依次为上游侧角>下游侧角>基座宽度;优化方案有利于连接结构的应力安全和变形控制,各项指标均有不同程度下降,尤其是拉应力最大值较初始方案降低了71.1%,此优化方案可供同类工程参考。

关键词：基岩堆石坝基座应力变形

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堆石坝面板浇筑裂缝预防及处理

中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2024年第2期 194-197页

作者：李刚广西桂林市水利局思安江水库管理站广西桂林541205

堆石坝作为水利水电工程的关键构件,其稳定性和防渗性能直接关系到工程安全和效益,在混凝土面板的浇筑过程中,裂缝的出现不仅影响大坝的结构完整性和防渗效果,还可能导致长期的安全隐患,针对裂缝的预防和处理措施的研究,成为提高堆石坝... 详细信息

堆石坝作为水利水电工程的关键构件,其稳定性和防渗性能直接关系到工程安全和效益,在混凝土面板的浇筑过程中,裂缝的出现不仅影响大坝的结构完整性和防渗效果,还可能导致长期的安全隐患,针对裂缝的预防和处理措施的研究,成为提高堆石坝安全性和功能性的关键。深入研究和优化这些环节的技术措施,对于预防和处理大坝浇筑过程中的裂缝具有重要意义。

关键词：堆石坝面板浇筑裂缝施工质量控制混凝土配比

考虑压实质量和改进本构的沥青心墙坝性态分析

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水力发电学报 2024年第2期43卷 86-98页

作者：常周梅刘东海陈辉梁健羽天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300350

针对邓肯-张模型对沥青混凝土心墙料力学性质描述偏离的不足,改进了心墙沥青混凝土本构模型;同时,考虑实际施工中各分区坝料压实质量空间差异导致的物理力学特性空间差异,提出了考虑坝料实际压实质量的大坝有限元分析方法。首先,通过数... 详细信息

针对邓肯-张模型对沥青混凝土心墙料力学性质描述偏离的不足,改进了心墙沥青混凝土本构模型;同时,考虑实际施工中各分区坝料压实质量空间差异导致的物理力学特性空间差异,提出了考虑坝料实际压实质量的大坝有限元分析方法。首先,通过数字大坝系统采集到的施工数据,对大坝各坝料分区进行压实质量空间估计;其次,建立各坝料分区本构模型参数与压实质量的定量关系,实现对任意单元材料参数的空间估计,并通过Abaqus软件的二次开发,实现坝料本构模型参数的每个单元赋值;最后,结合工程实例,对沥青混凝土心墙堆石坝施工期结构性态进行精细数值分析。结果表明,考虑坝料实际压实质量的数值模拟可以更好地反映大坝实际施工过程的应力变形情况;改进后的本构模型提高了心墙变形计算的准确性,为精确分析沥青混凝土心墙堆石坝结构安全提供了有效途径。

关键词：沥青混凝土心墙堆石坝本构模型参数空间估计压实质量结构性态

基于管道机器人监测系统的堆石坝沉降变形分析

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水利水电快报 2024年第3期45卷 83-89页

作者：李华罗天文王茂洋吴恒友伍从静凡江林贵州省水利水电勘测设计研究院有限公司贵州贵阳550001

为了便于在现有堆石坝变形监测体系下对管道机器人监测系统的结果进行分析,并了解其在大坝沉降监测中的应用效果,介绍了一种管道机器人监测系统及大坝沉降计算方法。以贵州省夹岩水利枢纽工程为例,对管道机器人监测系统与传统水管式沉... 详细信息

为了便于在现有堆石坝变形监测体系下对管道机器人监测系统的结果进行分析,并了解其在大坝沉降监测中的应用效果,介绍了一种管道机器人监测系统及大坝沉降计算方法。以贵州省夹岩水利枢纽工程为例,对管道机器人监测系统与传统水管式沉降仪的监测结果进行对比。结果表明:通过对管道机器人监测结果的解算,可得出坝体三维空间的沉降,便于在现有监测体系下对大坝变形情况进行统一分析。管道机器人与传统水管式沉降仪沉降监测结果的偏差较小,且沉降变化特征符合堆石坝沉降规律。管道机器人监测系统在堆石坝沉降监测中的应用具有可靠性,可为堆石坝安全评估提供依据。

关键词：大坝安全堆石坝变形监测管道机器人夹岩水利枢纽工程