[發明專利]考慮參數不確定性的碾壓混凝土壩施工質量綜合評價方法

有效

• 申請號: 201710167192.9
• 申請日: 2017-03-20
• 公開（公告）號: CN107038524B
• 公開（公告）日: 2020-03-10
• 發明（設計）人: 鐘登華;鄢玉玲;吳斌平;崔博;任炳昱
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/08
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 程小艷

本發明公開一種考慮參數不確定性的碾壓混凝土壩施工質量綜合評價方法，該方法步驟包括：首先構建碾壓混凝土壩施工質量評價指標體系，其次，建立壓實度非線性回歸模型以及層間結合質量指標非線性回歸模型；然后，處理碾壓混凝土壩的混凝土屬性參數不確定性以及建立基于盲數理論的碾壓混凝土壩施工質量評價模型；最后，進行碾壓混凝土壩施工質量綜合評價。本發明碾壓混凝土壩施工質量綜合評價方法考慮參數不確定性，促進施工質量評價研究的進一步發展，得到的評價結果與實際情況相符程度較高；在不確定性數學的基礎上，并綜合考慮壓實質量和層間結合質量對施工質量的影響，實現壩面施工質量的綜合評價，為施工質量控制提供了有效技術手段。

技術領域

本發明屬于碾壓混凝土壩質量評價技術領域，尤其涉及一種考慮參數不確定性的碾壓混凝土壩施工質量綜合評價方法，具體涉及一種同時考慮壓實質量和層間結合質量及參數不確定性的碾壓混凝土壩施工質量評價方法。

背景技術

碾壓混凝土壩的筑壩技術是由美國的Laphael于1970年首次提出。由于這種壩形具有施工速度快、工程造價低、節約水泥等優點，被廣泛應用于多個國家和地區，而如何合理地控制其施工質量也成為了研究熱點。碾壓混凝土的施工方法是通過機械的強力振動和碾壓的共同作用，對超干硬混凝土進行壓實，由于采用機械分層的施工方式，這種壩形存在層間結合面^[1]。因此，壓實質量和層間結合質量成為了碾壓混凝土壩施工質量控制的關鍵^[2]，對其施工質量進行評價需要綜合考慮這兩個方面的影響，這也是碾壓混凝土壩不同于其他壩形的地方。

壩面壓實度和層間結合質量指標一般是通過核子密度儀、鉆孔取芯等現場實驗獲取的。然而，僅通過現場取樣來評定碾壓混凝土壩施工質量往往具有以下缺陷：1)由于監測點的隨機性和不完備性，導致質量控制結果具有隨機性、灰色性等不確定性特征；2)個別監測點的施工質量并不能代表全壩面的施工質量；3)同時還占用施工時間，影響進度。

實時監控技術的應用極大地提高了碾壓混凝土壩施工質量的控制水平。在堆石壩填筑實時監控技術的基礎上，結合碾壓混凝土壩的施工特點，鐘登華等^[3-6]人提出基于全球定位技術(GPS)和實時動態查分技術(RTK)的碾壓混凝土壩澆筑碾壓施工質量實時監控理論，并在龍開口、黃登、豐滿等碾壓混凝土壩成功應用。實時監控技術通過GPS技術實時定位碾壓機械，并對機械的振動狀態、施工過程等信息進行實時監控，有效地提高了施工管理水平。

影響壓實度的參數主要有碾壓參數和混凝土屬性參數。基于實時監控技術，學者對于大壩和路面的壓實質量評價發展分為三個階段：第一階段，以實時監控獲取的碾壓參數為主，研究碾壓參數與壓實質量之間的關系；第二階段，通過現場實驗獲取混凝土屬性參數的數據，綜合考慮碾壓參數和料源屬性參數對壓實質量的影響；第三階段：在綜合考慮碾壓參數和料源屬性參數的基礎上，研究參數不確定性對壓實質量評價的影響。目前的研究主要為(1)用實測的施工參數來評價壓實度，從而評價壓實質量^[7]；(2)提出能夠表征壓實質量的指標(如天津大學劉東海等提出的CV值^[8])，通過分析指標與參數間的關系來驗證指標的代表性。針對混凝土屬性參數樣本數量較少且具有不確定性的問題，大部分學者通過假設混凝土屬性參數服從某種分布來生成樣本^[9-10]，但是在模型中未體現參數的不確定性特征，缺乏對混凝土屬性參數不確定性的深入研究。即前兩個階段的研究成果已經較為豐富，但對于第三個階段的研究還比較少。

評價層間結合質量的指標主要有抗剪強度、抗拉強度和抗滲性能。而影響層間結合質量的因素主要有層間間隔時間、混凝土稠度、壓實情況、層面處理。當今學者多是分析各因素與評價指標之間的關系，研究采用何種措施、何種材料來改善層間結合的質量^[11]，而未涉及在考慮各個因素不確定性的基礎上構建能夠評價層間結合質量的評價模型的研究。

碾壓混凝土壩施工質量評價過程中同時具有多種不確定性特征，如果不考慮參數不確定性，施工質量評價的研究便難以得到發展，評價結果也容易與實際情況產生偏差。