土石坝智能碾压与压实质量实时评估理论及关键技术研究

我国正在和将要建设一批超高型土石坝，其建设规模和难度达世界之最，由此带来的工程建设质量和安全问题也尤为突出，有效地控制坝体填筑碾压质量是确保大坝安全的关键。然而，常规质量管理手段由于受人为因素干扰大，管理粗放，难以实现对碾压质量的精准控制。深入研究土石坝智能碾压（包括碾压机智能控制和碾压质量远程在线自动监控）以及全仓面压实质量实时评估的理论方法与关键技术，提出一种满足碾压质量连续控制要求的全仓面压实质量实时评估方法，研制开发具有实时、连续、自动、智能、高精度等特点的土石坝碾压质量监控软硬件系统，对土石坝碾压过程进行在线监测和反馈控制，实现土石坝施工质量的"双控制"和精细化管理，有助于避免欠压和超压，保证和提高大坝建设质量。本研究可为土石坝建设质量控制提供一条新的途径，尤其是可为我国300m级超高型土石坝建设的高要求质量控制提供强有力的技术保障，具有重要的理论意义和应用价值，且应用前景广阔。

针对高土石坝施工质量控制的要求与特点，提出了土石坝智能碾压基本原理，建立了压实质量实时监控下的碾压机工作性态的自适应控制机制；参与提出了碾压质量实时监控的数学模型及自动监控方法，以及连续监控下碾压参数的控制标准及其确定方法；提出了基于碾压参数实时监控、碾轮振动性态分析和碾压机压实做功的土石坝碾压质量实时监测与快速评估理论与方法；提出了坝料压实质量实时监测装置的总体设计方案与集成技术，研制开发了具有实时、智能、高精度等特点的土石坝碾压质量监控的软硬件系统，实现了土石坝碾压质量的全过程、精细化、在线实监测和及时反馈控制，克服了常规质量控制手段受人为因素干扰大、管理粗放等弊端，可避免试坑抽检的片面性及滞后性，防止欠压和超压，有效地保证和提高了施工质量。本研究为土石坝建设质量控制了提供一条新的途径，尤其是可为我国300m级超高型土石坝建设的高要求质量控制提供强有力的技术保障，具有重要的理论意义和应用前景。本项目发表论文17篇，其中SEI/EI收录8篇；获发明专利2项,申请4项；获国家科技进步二等奖1项，省部级一等奖1项。