考慮倉面實時監控厚度影響的堆石壩倉面施工仿真

杜榮祥，鐘登華，關?濤，胡?煒，王乾偉

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考慮倉面實時監控厚度影響的堆石壩倉面施工仿真

杜榮祥，鐘登華，關?濤，胡?煒，王乾偉

(天津大學水利工程仿真與安全國家重點實驗室，天津 300072)

傳統大壩施工仿真將倉面碾壓施工簡化為單一的、確定的過程，主要通過調整機械配置以達到較為理想的施工進度．然而實際施工過程受到多種因素影響，例如碾壓機的行駛狀態和鋪料、壓實厚度等參數，均難以用設計階段的施工參數進行仿真過程描述．基于此，本文提出了考慮倉面實時監控厚度影響的堆石壩倉面施工仿真方法．首先，對倉面實時監控獲取的碾壓機施工參數和倉面鋪料厚度進行分析，獲得其參數分布規律，作為仿真施工參數，并結合離散時間仿真方法和改進的Monte Carlo隨機抽樣方法建立了心墻堆石壩倉面施工仿真模型；其次，建立了碾壓參數與壓實厚度之間的數學關系，并根據仿真中倉面模擬的鋪料厚度和碾壓情況得出仿真中倉面的壓實厚度；最后，建立基于倉面厚度影響的堆石壩倉面施工仿真的數學模型，并以中國西南某在建心墻堆石壩為例，進行施工仿真．仿真結果表明，本方法與實際施工進度偏差為3.59%,，與傳統施工仿真偏差為7.90%,，二者相比，本方法能夠更加真實地反映現場實際施工進度，通過對比分析，不考慮倉面厚度會對施工進度造成4.90%,的影響，因此倉面厚度對施工進度造成的影響不可忽視．本文提出的優化仿真模型能夠為現場施工進度分析、工程決策和施工管理提供技術支持．

心墻堆石壩；施工仿真；實時監控；碾壓參數；倉面厚度

心墻堆石壩具有就地取材、便于大型土石方機械施工等優勢，且具有造價低、施工速度快等特點，因而成為一種非常具有競爭力的壩型[1]．由于心墻堆石壩具有建設周期長、工程量巨大、施工過程復雜和資源消耗巨大等特點，給施工進度的分析和控制帶來了巨大的挑戰．在傳統的心墻堆石壩施工仿真研究中，通常采用固定的倉面壓實厚度對大壩施工進度進行仿真分析，一般取為設計標準厚度．但是，在施工過程中不同倉面壓實厚度通常會有一定差異，一般會控制在一個壓實厚度合格的區間內，而現有的心墻堆石壩施工仿真研究無法對倉面壓實厚度的影響進行有效考慮和分析，進而無法準確反映大壩施工進度．此外，在施工仿真中，對于碾壓機施工參數采用隨機抽樣的方式進行模擬，在施工過程中，考慮機械施工參數在相鄰時刻之間不能突變，而是逐漸變化，但是抽樣過程中未能有效考慮施工參數在相鄰時刻之間的影響關系，在仿真中存在施工機械參數的模擬不符合實際機械施工規律的情況，從而影響仿真結果的準確性．因此，在心墻堆石壩施工仿真過程中，有必要考慮倉面壓實厚度和機械施工參數的抽樣方法，從而使得施工仿真能更加符合工程實際．

仿真技術的發展可追溯至1977年，以Halpin[2]提出的循環網絡技術為開端，通過在網絡計劃技術中應用模擬技術和排隊理論，實現對循環施工過程和隨機時間的模擬，從而對循環施工的運行過程進行反映．該方法成為工程建設中應用最早和最廣泛的仿真技術．以此為基礎，國外研究學者對施工仿真技術進行了深入研究，并獲得了許多有效的研究成果，如：INSIGHT[3]、RESQUE[4]、UM-CYCLONE[5]、Micro-CYCLONE[6]、ABC[7]、Vitascope[8]、HK-CONSIM[9]、SDESA[10]．此外，許多學者還在簡化離散時間仿真[11]、可視化仿真[12]、基于虛擬樣機系統的仿真[13]、基于貝葉斯分析的仿真[14]等方面進行了研究．

堆石壩施工仿真方面，鐘登華、胡程順等[15]利用循環網絡技術建立仿真模型，采用面向對象的方法開發了堆石壩施工仿真系統．鐘登華、趙晨生等[16]通過分析大壩體型參數，把倉面整合成填筑單元，作為仿真單位進行研究，并以此對心墻堆石壩倉面碾壓過程進行了精細化分析．鐘登華、張琴婭等[17]基于CATIA開發平臺，實現了堆石壩施工仿真過程的3D動態表達和4D模型的遠程交互．鐘登華、陳永興等[18]針對瀝青混凝土心墻堆石壩特點，建立了心墻堆石壩施工仿真模型，并在某工程中得到成功應用．

隨著數字大壩技術的提出[19]，實時監控技術與施工仿真技術得到了有效結合，并使得施工仿真技術得到了進一步發展．鐘登華、常昊天等[20]應用系統仿真技術、數據庫技術、可視化技術、系統集成技術和實時監控技術，開展了高堆石壩施工仿真與優化的理論方法與技術研究．劉寧等[21]通過分析實時監控數據，提出了監控與預測信息對動態仿真系統的影響機制．鐘登華、常峻等[22]將實時監控數據與施工仿真參數對比，分析實際施工進度出現偏差的原因并提出施工建議．張念木[23]提出了基于實時監控的面板堆石壩施工動態仿真模型，根據實際施工信息，實時獲取并更新仿真參數，對施工進度進行動態仿真預測．

綜上所述，現有的心墻堆石壩施工仿真技術缺乏倉面壓實厚度對施工進度的影響分析，無法揭示倉面壓實厚度對施工進度的影響；同時，缺少對施工仿真中抽樣方法的研究，從而無法對碾壓機的施工過程進行準確模擬和分析．

基于當前研究現狀，本文在現有研究基礎上做出如下2方面的改進．

(1)基于現場實測倉面平倉厚度數據，對施工仿真模型中倉面平倉厚度進行模擬，同時結合現場實測碾壓施工參數和壓實厚度數據，建立倉面壓實厚度回歸分析模型，揭示碾壓參數與倉面平倉、壓實厚度之間的統計關系，實現對倉面壓實厚度的分析，從而分析倉面壓實厚度對施工仿真結果的影響．

(2)通過分析現場實測碾壓機施工信息，揭示碾壓機各項施工參數的統計學規律，并以此作為施工仿真參數，同時考慮相鄰時刻間碾壓施工參數之間的相互影響，對施工參數抽樣方法進行改進，從而減少相鄰時刻施工參數的突變情況，使得仿真模型更加符合實際施工過程．

1?模型框架

基于倉面施工過程實時監控系統，對碾壓施工參數統計學規律進行統計分析，并研究碾壓施工參數與倉面平倉、壓實厚度之間的統計關系．在此基礎上建立考慮倉面實時監控厚度影響的堆石壩倉面施工仿真模型．該模型聯合采用離散事件和離散時間仿真原理[10]，通過應用改進線性同余發生器(LCG)的Monte Carlo抽樣方法，對心墻堆石壩倉面施工過程進行仿真分析．通過仿真計算，得到包括倉面施工時間、倉面壓實厚度、碾壓機配置及機械效率在內的仿真結果，同時揭示倉面厚度對大壩填筑進度的影響．模型框架如圖1所示．

圖1?仿真模型框架

2?考慮倉面實際厚度影響的堆石壩倉面施工仿真模型

2.1?數學模型

心墻堆石壩倉面施工是在施工條件、施工工藝和施工參數共同作用下的狀態轉移過程，同時，倉面厚度的控制直接決定了倉面填筑數量，從而對大壩填筑進度造成影響，心墻堆石壩填筑過程則是隨著倉面不斷填筑而高度不斷增加的過程，施工仿真數學模型如圖2所示．

圖2?施工仿真數學模型

2.2?仿真流程

仿真開始時，首先輸入仿真參數(包括仿真倉面邊界、碾壓機數量、碾壓工藝、碾壓機限速、碾壓遍數、倉面碾壓遍數達標比例控制標準和倉面壓實厚度控制標準等)，初始化仿真模型．根據仿真參數確定倉面碾壓工藝，并生成倉面隨機平倉厚度；隨后開始倉面碾壓，以固定時間間隔(1,s)推進仿真時鐘，產生隨機碾壓速度和偏轉角，計算碾壓機坐標位置．根據條帶碾壓遍數確定是否轉換條帶，若不轉換條帶，則正常推進仿真時鐘，若轉換條帶，則以最大偏轉角進行碾壓條帶轉換，實時判斷碾壓機位置，當達到條帶搭接(或錯距)寬度后，完成條帶轉換，并按施工參數規律產生碾壓偏轉角．當倉面初碾完成后，計算倉面碾壓遍數達標比例，若滿足控制要求，則倉面碾壓完成，若不滿足控制要求，則計算相應補碾時間，并按照離散事件仿真原理，直接將仿真時鐘按照相應時間步長推進．倉面碾壓完成后，根據統計規律計算出倉面的壓實厚度，并更新仿真參數，進行下一倉面仿真，直至所有倉面碾壓完畢，仿真流程如圖3所示．

圖3 考慮倉面實際厚度影響的堆石壩倉面施工仿真流程

2.3?仿真參數計算方法

在施工仿真模型中，通過對現場碾壓機實際施工參數進行分析，獲得不同施工參數的統計分布規律，并更新到施工仿真模型中．現場實際施工數據的獲取依托于心墻堆石壩倉面施工過程實時監控技術，該技術通過聯合采用GPS、GPRS 和PDA 技術以及碾壓過程信息實時自動采集技術和碾壓過程可視化監控的圖形算法等關鍵技術，對倉面碾壓施工過程中碾壓遍數、碾壓軌跡、行車速度、激振力等碾壓參數進行全過程、精細化、在線實時監控[20]．

仿真模型中，倉面施工過程主要體現為碾壓機在碾壓速度、碾壓機偏轉角、搭接(或錯距)寬度參數的隨機偏差對倉面施工進度的影響；大壩施工過程主要體現為倉面厚度的隨機偏差對大壩整體施工進度的影響，本文在研究上述施工參數統計學規律的基礎上，對仿真過程進行分析．

2.3.1碾壓遍數

1) 碾壓遍數計算方法

圖4?碾壓遍數計算示意

2) 碾壓遍數達標率計算

心墻堆石壩主要通過對土石料進行碾壓，從而達到密實的效果，碾壓遍數作為重要的質量控制指標，可通過倉面碾壓遍數達標比例來反映．

(1)

2.3.2?倉面壓實厚度

1) 倉面平倉厚度的選擇和計算規則

根據心墻堆石壩倉面施工過程實時監控系統中獲取的倉面平倉厚度實時監控數據，對倉面內平倉厚度分布情況進行統計分析，對單個倉面內的平倉厚度分布情況進行模擬；同時，對多個倉面的平均平倉厚度進行統計和分析，實現對仿真中多倉面平均厚度的模擬．

2) 倉面仿真壓實厚度計算

仿真開始時，根據倉面平倉厚度分析規律，在網格中生成隨機平倉厚度，同時，建立碾壓遍數、平倉厚度與壓實厚度間的統計關系，隨著仿真時鐘的推進，網格碾壓遍數不斷變化，相應壓實厚度也發生變化，當碾壓結束后，得到網格的壓實厚度．

?(2)

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2.3.3?碾壓歷時

在倉面碾壓施工仿真過程中，隨著仿真時鐘不斷推進，倉面碾壓完成區域不斷增大，當碾壓機將全部倉面碾壓完成時，仿真結束，對應得出碾壓歷時，不同碾壓方式對應不同碾壓歷時．

1) 搭接碾壓

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?(6)

2) 錯距碾壓

?(7)

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3) 補碾歷時

2.4?改進Monte Carlo抽樣方法

Monte Carlo方法的基本思想是：為了求解某些數學問題，首先建立一個概率模型或隨機過程，使它的參數等于問題的解，然后通過對模型或者過程的觀察或者抽樣試驗來計算所求參數的統計特征，最后給出所求解的近似值．

在心墻堆石壩施工仿真研究中，Monte Carlo方法作為一種成熟而有效的方法得到了廣泛應用，但是抽樣過程中可能會存在相鄰時刻樣本數值差異過大的情況，從而導致仿真過程中碾壓機施工參數發生突變，造成仿真參數與實際施工參數不符．因此在抽樣時本文對線性同余發生器進行改進，以減小相鄰時刻抽樣樣本間的差異，從而實現對施工參數進行抽樣模擬．

線性同余發生器(LCG)作為目前應用最廣泛的隨機數發生器之一，由Lehmer在1951年提出．此方法利用數論中同余運算來產生隨機數，故稱為同余發生器．LCG方法的一般遞推公式為

?(9)

?(10)

?(11)

3?工程實例

本研究以中國西南地區某心墻堆石壩為例(圖5所示)，建立考慮倉面實際厚度影響的堆石壩倉面施工仿真模型，大壩壩高240,m，填筑方量3,435.32×104,m3，其中心墻料429.16×104,m3．本研究選擇Ⅲ期心墻區為研究對象，填筑高程區間為1,447.0,m～1,530.5,m，對倉面碾壓過程進行仿真分析．

圖5?工程概況

3.1?仿真參數設置

根據施工設計方案，心墻區采用后卸式25,t自卸汽車后退法卸料，T180推土機平倉，土料的壓實采用20,t振動凸塊碾進退錯距法碾壓，錯車方式為“進錯退不錯”，錯距寬度30,cm．碾壓遍數為(2＋8)遍(靜壓2遍，振動8遍)，碾壓遍數達標比例控制值為95%,．每層壓實厚度控制在0.3,m以下，碾壓最大限速為2.9,km/h．

基于倉面碾壓實時監控數據分析結果，系統中對各施工仿真參數規定如下．

1) 平倉厚度

單倉平倉厚度．以2,m×2,m為間隔，對單個倉面內平倉厚度情況進行統計，結果表明倉面內平倉厚度服從正態分布．經多個倉面平倉厚度統計分析，歸納出不同倉面平均平倉厚度下對應的倉面平倉厚度標準差，如表1所示，當仿真中倉面平均平倉厚度確定后，以此表中的對應規則對仿真中倉面內平倉厚度進行模擬．

圖6?平倉厚度概率分布擬合曲線

表1?倉面平倉厚度均值和標準差

Tab.1 Mean value and standard deviation of spreading thickness

2) 碾壓遍數與壓實厚度統計規律

倉面不同碾壓遍數對應的壓實厚度通過現場實測得出，進行多樣本測量計算后，統計碾壓遍數、平倉厚度與壓實厚度間的回歸關系，如圖7所示．

圖7?碾壓遍數與壓實厚度關系

通過分析發現，心墻區碾壓遍數和壓實厚度基本滿足對數關系

?(12)

3) 碾壓速度

4) 碾壓機偏轉角

碾壓機偏轉角相對離散，難以用經典分布曲線擬合，采用離散概率密度函數進行描述，即

?(13)

5) 錯距偏差距離

各參數分布函數如圖8所示．

圖8?各仿真參數擬合曲線

將上述仿真參數代入施工仿真模型中，進行仿真計算．結果分析如下．

3.2?仿真結果分析

為了驗證模型的合理性，仿真成果分別與傳統仿真、實際進度進行對比．同時，為了說明倉面壓實厚度對施工仿真的影響，應用傳統的施工仿真模型對該填筑分期進行了仿真分析和對比．

3.2.1?仿真模型驗證

將上述統計參數作為仿真初始參數，對該工程Ⅲ期心墻區進行仿真分析．仿真結果與傳統仿真結果和現場實際施工情況對比如表2所示．

表2?施工仿真結果對比

Tab.2?Comparison of three construction schemes

通過對實時監控數據進行分析，填筑時間段為2013-11-16—2014-05-18，除去天氣等客觀因素導致不能施工的天數外，共計施工177,d，按每天工作時間為20,h計，折合填筑歷時3,540,h，現場共投入11臺凸塊碾壓機進行該時段填筑．

對于碾壓機利用率的計算，認為碾壓機在進行心墻碾壓作業時，行駛速度介于0.8,km/h和3.0,km/h之間時即為正常施工狀態，對應占統計樣本時長的比值為碾壓機利用率．通過對現場11臺碾壓機進行統計后求得碾壓機利用率均值為68.74%,．

傳統仿真方法中，仿真的輸入參數以工程經驗和設計方案為主要參考，仿真工期3,880,h，按每天工作20,h計，共計耗時194,d，碾壓機配置7臺，機械利用率高達99.80%,．

在本研究提出的施工仿真模型中，仿真工期為170,d，需投入9臺碾壓機，平均機械利用率87.10%.

通過3種方案對比發現，實際施工方案耗時6個月，而設計方案為7個月，工期縮短的原因主要是施工現場加大資源投入．傳統仿真方案，施工歷時較長，且機械利用率高，該方案可能會導致實際施工中，機械故障率高，無法保證現場施工進度．本研究方案以現場實測數據作為仿真輸入參數，仿真結果更加貼合實際．

3種方案的月填筑方量和月填筑高程對比如圖9所示．通過對比分析可知，本文提出的仿真方法，月填筑強度介于實際方案和傳統仿真方案之間，填筑強度更加均衡，月上升高度也更均勻．其中，第4月為2013年春節，由于部分施工人員休假，第4、5月份實際施工強度比前后時段有明顯降低，從而導致實際月方量呈現出與仿真結果不同的雙峰變化趨勢，這也是導致本文提出的模型仿真進度與實際施工進度有所偏差的主要原因．

圖9?3種施工方案對比

3.2.2?倉面厚度對施工仿真結果影響分析

采用本研究中仿真程序，按照規范設計倉面厚度對Ⅲ期心墻區施工過程進行仿真分析，計算結果如表3所示．通過仿真計算發現，按照設計標準每層按照0.3,m厚度進行施工，工期縮短了149,h，進度提高了4.9%,，碾壓機機械利用率有所下降．

表3?不同倉面厚度方案仿真對比

Tab.2 Comparison of construction schemes regardless of the influence of storehouse thickness

通過上述兩組對比結果可以看出，本文提出的考慮倉面實際厚度影響的堆石壩倉面施工仿真模型得到的施工仿真結果能夠更加準確地反映現場施工過程；且本研究也說明了倉面厚度可對心墻堆石壩施工進度造成不可忽略的影響，需要在施工仿真模型中進行有效考慮和分析．

4?結?語

壩面碾壓過程作為心墻堆石壩施工過程中重要的進度控制環節，同時，實際施工過程中存在諸多主、客觀因素，給建設者施工進度管理帶來影響．本文綜合考慮了碾壓施工參數和倉面厚度對施工進度的影響，建立了考慮倉面實際厚度影響的堆石壩倉面施工仿真模型，對倉面仿真進行精細化仿真分析．與傳統仿真相比，本文基于現場實測數據，通過改進的Monte Carlo隨機抽樣方法，對碾壓機施工隨機參數的模擬機制進行了優化；同時，通過隨機模擬的平倉厚度，并建立碾壓遍數與碾壓厚度預測模型，仿真得到倉面的壓實厚度．仿真模型應用于中國西南某心墻堆石壩項目中，以Ⅲ期心墻區為分析對象，分別用傳統施工仿真方法和考慮倉面實際厚度影響的堆石壩倉面施工仿真方法進行計算，從與實際結果比較看出，本模型的仿真結果工期(與實際偏差3.95%,)比傳統仿真(與實際偏差7.90%,)更符合實際，碾壓機械數量和設備利用率更加合理．此外，通過對不同倉面厚度的仿真結果進行對比分析，施工仿真進度的差異達4.9%,，可對施工進度造成不可忽略的影響．因此，本文提出的施工仿真模型能夠更加真實反映現場實際施工情況，為現場施工進度分析、工程決策和施工管理提供了技術支持．

［1］ 牛景太. 高碾壓混凝土壩層間應力研究[D]. 烏魯木齊：新疆農業大學，2006.

Niu Jingtai. Study on the Stress of RCC Gravity Dam with Layered Structure[D]. Urumchi：Xinjiang Agricultural University，2006(in Chinese).

［2］ Halpin D W. CYCLONE：Method for modeling of job site processes[J].，1977，103(3)：489-499.

［3］ Paulson B C Jr. Interactive graphics for simulating construction operations[J].，1978，104(1)：69-76.

［4］ Chang D Y. RESQUE：A resource based simulation system for construction process planning[D]. Ann Arbor，Michigan：University of Michigan，1986.

［5］ Ioannou Photios G.’[M]. Ann Arbor，Michigan：Department of Civil Engineering，University of Michigan，1989.

［6］ Halpin W.’[M]. West Lafayette，Indian，Division of Construction Engineering and Management，Purdue University，1990.

［7］ Shi J J. Activity-based construction(ABC)modeling and simulation method[J].，1999，125(5)：354-360.

［8］ Kamat V R，Martinez J C. Validating complex construction simulation models using 3D visualization[J].，2003，43(4)：455-467.

［9］ Lu M，Anson M，Tang S L，et al. HKCONSIM：A practical simulation solution to planning concrete plant operations in Hong Kong[J].，2003，129(5)：547-554.

［10］ Lu M. Simplified discrete-event simulation approach for construction simulation[J].，2003，129(5)：537-546.

［11］ Zhong Denghua，Li Jingru，Zhu Huirong，et al. Geographic information system-based visual simulation methodology and its application in concrete dam construction processes[J].，2004，130(5)：742-750.

［12］ Huang T，Kong C W，Guo H L，et al. A virtual prototyping system for simulating construction processes[J].，2007，16(5)：576-585.

［13］ Chung T H，Mohamed Y，Abourizk S. Bayesian updating application into simulation in the North Edmonton Sanitary Trunk Tunnel Project[J].，2006，132(8)：882-894.

［14］ Akhavian R，Behzadan A H. Knowledge-based simulation modeling of construction fleet operations using multimodal-process data mining[J].，2013，139(11)：04013021.

［15］ 鐘登華，胡程順，張?靜. 高土石壩施工計算機一體化仿真[J]. 天津大學學報，2004，37(10)：872-877.

Zhong Denghua，Hu Chengshun，Zhang Jing. Computer integration simulation for high rockfill dam construction[J].，2004，37(10)：872-877(in Chinese).

［16］ 鐘登華，趙晨生，張?平. 高心墻堆石壩壩面碾壓施工仿真理論與應用[J]. 中國工程科學，2011，13(12)：28-32.

Zhong Denghua，Zhao Chensheng，Zhang Ping. Theory and application of construction simulation for roller compaction of high core rock-fill dam[J].，2011，13(12)：28-32(in Chinese).

［17］ 鐘登華，張琴婭，杜榮祥，等. 基于CATIA的心墻堆石壩施工動態仿真[J]. 天津大學學報：自然科學與工程技術版，2015，48(12)：1118-1125.

Zhong Denghua，Zhang Qinya，Du Rongxiang，et al. Dynamic construction simulation of core rock-fill dam based on CATIA platform[J].：，2015，48(12)：1118-1125(in Chinese).

［18］ 鐘登華，陳永興，常昊天，等. 瀝青混凝土心墻堆石壩施工仿真建模與可視化分析[J]. 天津大學學報：自然科學與工程技術版，2013，46(4)：285-290.

Zhong Denghua，Chen Yongxing，Chang Haotian，et al. Construction simulation modeling and visual analysis of rockfill dam with asphalt concrete core[J].：，2013，46(4)：285-290(in Chinese).

［19］ 鐘登華，劉東海，崔?博. 高心墻堆石壩碾壓質量實時監控技術及應用[J]. 中國科學，2011，41(8)：1027-1034.

Zhong Denghua，Liu Donghai，Cui Bo. Real-time compaction quality monitoring of high core rockfill dam [J].，2011，41(8)：1027-1034(in Chinese).

［20］ 鐘登華，常昊天，劉?寧. 高堆石壩施工過程的仿真與優化[J]. 水力學報，2013，44(7)：863-872.

Zhong Denghua，Chang Haotian，Liu Ning. Simulation and optimization of high rock-filled dam construction operations[J].，2013，44(7)：863-872(in Chinese).

［21］ 劉?寧，佟大威，崔?博. 基于監控與預測信息的摻礫土心墻堆石壩施工動態仿真系統研究[J]. 系統仿真學報，2014，26(2)：323-331.

Liu Ning，Tong Dawei，Cui Bo. Study on construction dynamic simulation system for gravelly soil core rock-fill dam based on monitor and forecast information[J].，2014，26(2)：323-331(in Chinese).

［22］ 鐘登華，常?峻，任炳昱，等. 基于實時監控的高堆石壩施工進度影響因素研究[J]. 水利發電學報，2014，33(3)：239-252.

Zhong Denghua，Chang Jun，Ren Bingyu，et al. Study on influencing factors of construction progress of high rock-fill dam based on real-time monitoring[J].，2014，33(3)：239-252(in Chinese).

［23］ 張念木. 基于實時監控的面板堆石壩施工工期-質量-成本綜合優化研究[D]. 天津：天津大學建筑工程學院，2014.

Zhang Nianmu. Research on Concrete Facing Rockfill Dam Construction Time-Quality-Cost Comprehensive Optimization Based on Real-Time Monitoring[D]. Tianjin：School of Civil Engineering，Tianjin University，2014(in Chinese).

(責任編輯：王新英)

Simulation Method of Rockfill Dam Based on Influence of Storehouse Thickness of Digital Monitoring

Du Rongxiang，Zhong Denghua，Guan Tao，Hu Wei，Wang Qianwei

(State Key Laboratory of Hydraulic Engineering Simulation and Safety，Tianjin University，Tianjin 300072，China)

In traditional construction simulation of rockfill dam，the storehouse construction was simplified as a single and predetermined process．Mechanical allocation was adjusted to reach the desired schedule．But the construction process was influenced by various factors，such as rolling state，spreading elevation and rolling elevation，which is difficult to be simulated by the construction parameters of the design phase．In view of such condition，a simulation method of rockfill dam is proposed in this article based on the parameters of the digital monitoring method．First，the rolling parameters and storehouse thickness based on the digital monitoring model were analyzed，the regularities of distributions were achieved，which served as parameters of the simulation model．Secondly，the relationship between the rolling passes and the rolling thickness was established，based on which the rolling thickness of the storehouse was gained after the simulation．Finally，taking a core rockfill dam under construction in southwest China as a case study，the simulation method of rockfill dam based on the influence of storehouse thickness was built．The result shown that compared with the real process，the progress deviation calculated by the simulation proposed by this article was 3.59%,，which is less than the result of the traditional construction simulation model(7.90%,)．The two methods being compared，the simulation model proposed by this article can reflect the real process more accurately．What's more，regardless of the influence of storehouse thickness，the progress deviation was 4.90%, more than considering the influence of storehouse thickness，which illustrated the importance of storehouse thickness on construction progress．By using the optimization model proposed in this article，technical support for construction progress analysis and construction management can be gained.

core rockfill dam；construction simulation；digital monitoring；rolling parameters；storehouse thickness

10.11784/tdxbz201611056

TV512

A

0493-2137(2018)04-0348-09

2016-11-25；

2017-12-16.

杜榮祥（1990—），男，博士研究生，dorx@163.com.Email：m_bigm@tju.edu.cn

關?濤，guantao0831@163.com.

國家自然科學基金資助項目(51439005，51339003)．

the National Natural Science Foundation of China(No.,51439005 and No.,51339003)．