CN107862138A - 大坝工程施工方案可行性与施工强度匹配优化方法 - Google Patents

大坝工程施工方案可行性与施工强度匹配优化方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种大坝工程施工方案可行性与施工强度匹配优化方法，包括如下步骤：S1，获取大坝工程施工参数数据，对料场原料数据进行单元划分，然后对大坝数据进行单元划分；S2，将大坝数据中块石料填筑区进行分层，对块石料的平层进行分条分幅施工；S3，块石料填筑区进行窄幅先起的工程规划，对于窄幅先起的施工方案可行性进行数据评估；S4，料场原料通过交通运输的参数数据运算，对石料进行运输过程中，计算最佳车辆配置数量，以及车辆工作周期；S5，对运输原料的可行性进行评估，与大坝工程模型本身的数据相比较；S6，对大坝工程的坝面石料进行填筑。本发明验证施工方案可行性在施工过程的匹配程度，从而调整后续的工作进度。

Description

大坝工程施工方案可行性与施工强度匹配优化方法
技术领域
本发明涉及计算机辅助设计领域，尤其涉及一种大坝工程施工方案可行性与施工强度匹配优化方法。
背景技术
目前砾石土心墙堆石坝工程在施工前还没有可以根据设计的施工方案进行工程施工过程仿真模拟的方法，由于工程规模大，施工方案复杂，现有技术中难以准确表达工程施工的动态变化过程，资源消耗情况，交通流量状态。无法实现大坝数据中块石料填筑区进行分层等施工条件的设定；对于施工方案无法进行可行性数据评估；不能进行料场原料的交通运输的参数数据运算，对大坝工程的坝面石料填筑情况无法获取参数信息，不能验证施工方案可行性在施工过程的匹配程度，对于设计出的施工方案是否合理缺少有效的判断依据。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种大坝工程施工方案可行性与施工强度匹配优化方法。
为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种大坝工程施工方案可行性与施工强度匹配优化方法，包括如下步骤：
S1，获取大坝工程施工参数数据，对料场原料数据进行单元划分，然后对大坝数据进行单元划分；
S2，将大坝数据中块石料填筑区进行分层，对块石料的平层进行分条分幅施工；
S3，块石料填筑区进行窄幅先起的工程规划，对于窄幅先起的施工方案可行性进行数据评估；
S4，料场原料通过交通运输的参数数据运算，对石料进行运输过程中，计算最佳车辆配置数量，以及车辆工作周期；
S5，对运输原料的可行性进行评估，与大坝工程模型本身的数据相比较，
S6，对大坝工程的坝面石料进行填筑，从而验证施工方案可行性在施工过程的匹配程度，从而调整后续的工作进度。
所述的大坝工程施工方案可行性与施工强度匹配优化方法，优选的，所述S1包括：
S1-1，对料场原料进行立面分层，即平行于地面的立面进行分层划分，对每一层内分别进行分区或分块，即纵向分区，横向分块；则料场原料被由上至下分为i个有序的层，每层分为j个采集块；
S1-2，对料场原料设置分层参数数据；
该料场原料开采层数为Ncm，然后分别获取其采集层的底高程，采集层上一层的底面就是采集层下一层的顶面；设置完毕料场原料的分层参数数据之后，选择采块模式，就形成该料场开采宏观顺序架构；
S1-3，设置料场原料的层内分块方法，
进行料场原料的平层齐采，从全断面进行开采模拟；
然后对料场原料设置采块位置属性参数数据；
主要是当采块是邻坡就必须预裂，是末块就有后处理时间消耗，其余统一为中间块；(1)邻坡,(2)临边，(3)末块，(4)中间块，
用户在构建数据划分时就直接选择赋值；
S1-4对料场原料中岩石特性设置参数数据；得到岩石类别，用于自动从前面的钻孔机械设备库中自动识别其钻孔效率；料场原料岩石天然密度Psltr，t/m3；以及爆破松散系数Ksz，设置料场原料的压缩系数Kys。
所述的大坝工程施工方案可行性与施工强度匹配优化方法，优选的，所述S2还包括：
S2-1，对块石料填筑区进行分层规划填筑，其块石料填筑的分层方法为，获取宏观控制参数，堆石料区允许填筑厚度Hdsyh(m)和过渡料区允许填筑厚度Hgdyh(m)以及对应填筑层厚误差比例Rdsyh和Rgdyh，随机生成系列填筑层厚度；
S2-2，进行块石料填筑区分层所需的技术约束条件如下，
(1)为保证块石料填筑结果一致性，首先保证大坝坝体填筑高度一致性，
(2)计算结果为块石料每层逐层填筑相加后总厚度等于填筑总高度，作为大坝工程块石料填筑计算的分层厚度模型；
(3)块石料填筑为由下至上有序的分层；
S2-3，通过基于随机分层更新生成的施工分层数据库，生成块石料填筑层的新的填筑施工分层数据库：
其中设置堆石料填筑区施工分层数据库的参数数据：
(1)Hdsc(i)为堆石料第i填筑层厚度；
(2)Vds(i)为堆石料第i填筑层压实方体积；
(3)Vdslj(i)为堆石料至第i填筑层累计压实方体积；
(4)Hdss(i)为堆石料第i填筑层顶高程；
(5)Hdsd(i)为堆石料第i填筑层底高程；
(6)Sds(i)为堆石料第i填筑层底面面积；
(7)Lds(i)为堆石料第i填筑层底面长度；
(8)Bds(i)为堆石料第i填筑层底面宽；
然后设置过渡料填筑区施工分仓数据库的参数数据：
(1)Hgdc(i)过渡料第i填筑层厚度，m；
(2)Vgd(i)过渡料第i填筑层压实方体积，m3；
(3)Vgdlj(i)过渡料至第i填筑层累计压实方体积，m3；
(3)Hgds(i)过渡料第i填筑层顶高程，m；
(4)Hgdd(i)过渡料第i填筑层底高程，m
(5)Sgd(i)过渡料第i填筑层底面面积，m2；
(7)Lgd(i)过渡料第i填筑层底面长度，m；
(8)Bgd(i)过渡料第i填筑层底面宽，m；
式中i＝1，2….n
S2-4，对块石料填筑区每一个平层分条分幅
只有落实到具体的填筑幅才能精细化，并与块石料场的采块等对接，也才可能对施工有一定的指导和帮助作用；
用户优化填筑顺序，在大坝工程填筑分幅后加快施工进度，对大坝工程填筑面很大的填筑层进行分幅处理。
所述的大坝工程施工方案可行性与施工强度匹配优化方法，优选的，所述S2还包括：
S-A，根据大坝工程填筑石料的条幅需要，进行选择大坝工程施工设备和料场原料，对石料填筑过程模拟；
进行体积计算，第i层第j填条第k填幅松方需求量，在大坝工程填筑石料施工分条分幅的数据基础上乘以体积换算系数得出，
Kdshs(i)＝Pdsys(i)Kss(i,j)/Psltr，
Kdshs(i)为填筑石料第i层体积换算系数；
Pdsys(i)为填筑石料堆石料第i填筑层的压实密度；
Kss(i,j)为填筑石料第i采层j采块料场的爆破松散系数；
Psltr为填筑石料块石料场天然密度，t/m3；
S-B，对填筑石料的供料采块进行选择
选择原则如下：
①凡是被选择过的石料采块，就在将该被选择过的石料采块隐藏，防止被二次选择，形成虚假信息；
②给出能选择的若干个石料采块，以便用户选择“时空集中”的采块供应同一填幅；
③如果提供的若干个石料采块选完还不够，设置继续提供料场原料的石料，直至满足石料采块的需求；
④每选择一个采块，就自动与填幅的实际需求松方比较，如果还不够，则提示继续选择石料采块，直到大于等于所需石料，此时再选择石料采块时，就不应该将该石料采块视为被选择过，而是作为备选石料采块，否则会出现跳采块选择的不合理现象；
⑤选择料场原料的石料过程是一个交互过程，根据下式求出实际松方总需求、剩余料和预铺料；
Vdssx(i,j,k)＝Vdsxz(i,j,k)-Vdsyp(i,j,k)，
Vdsdy(i,j,km)＝Vdsztj(n,m,l)-Vdssx(i,j,km)，
Vdsyp(i,j+1,1)＝Vdsdy(i,j,km)
Vdssx(i,j,k)为填筑石料第i层第j条第k幅实际松方总需求；
Vdsxz(i,j,k)为填筑石料第i层第j条第k幅所选采块松方体积；
Vdsyp(i,j,k)为填筑石料第i层第j条第k幅预铺料；
Vdsyp(i,j+1,1)为填筑石料第i层第j+1条第1幅预铺料；
Vdsdy(i,j,km)为填筑石料第i层第j条末幅剩余料；
Vdsztj(n,m,l)为数字料场开采数据库中选择一个或多个料场的一个或多个采块的松方总体积。
所述的大坝工程施工方案可行性与施工强度匹配优化方法，优选的，所述S3包括：
S3-1，大坝工程施工过程中，先进行窄幅先起的建模约束，对于填筑区的限制，采用窄幅先起仅限于堆石料和过渡料，心墙料、反滤料不能窄幅先起的；不能同时跨越堆石料和过渡料；如果下游过渡区有窄幅先起，则下游堆石区全部暂时不填筑；需要设置最大高差、最小顶宽与稳定坡比限制；对于先起的连续性，采用前置层为“窄幅先起”，紧后层只能为“窄幅先起”，直到达到目标高程为止；根据输入的目标高程，寻找出目标填筑层；
S3-2，对大坝工程施工过程中窄幅先起可行性进行判定，首先进行先起位置参数设定，在宏观分层数据中选择填筑区和填筑层，选择了填筑层后，根据生成并保存的随机厚度给出该填筑层的窄幅先起底高程Hzfxqd(i)；设置目标高程，输入窄幅先起目标高程Hzfxq(i)参数后，查找出高于Hzfxq(i)最低位置的填筑层的分层编号Iam及其顶高程Ham；
设置窄幅先起填筑大坝的范围
根据底高程和最终目标高程，给出窄幅先起的分层范围；
S3-3，对于先起高差可行性判定
如果Ham-Hzfxq(i)＞Hdsxq
对于窄幅先起高差超限，先起过早，不低于Ham-Hdsxq(i)；
对于先起底宽可行性判断，首先求出达到目标高程的高差，然后根据最小稳定坡比求出相应的最小窄幅先起底宽Bzfxq(i)，然后判定输入的窄幅先起底宽Bxqdk(i)是否可行；
①堆石区最小窄幅先起底宽
Bzfxqds(i)＝Bdsdx+(Ham-Hzfxqd(i))Idsx
如果Bxqdk(i)≥Bzfxqds(i)
则堆石料先起底宽可行，继续执行验证操作，反之如果堆石料先起底宽大于等于Bzfxqds(i)，则停止执行；
②过渡区最小先起底宽
Bzfxqgd(i)＝Bgddx+(Ham-Hzfxqd(i))Igdx
如果Bxqdk(i)≥Bzfxqgd(i)，如果过渡料先起底宽可行，继续执行验证操作，反之为过渡料先起底宽不足，不小于Bzfxqgd(i)，则停止执行；
其中：Hzfxqd(i)先起底高程；
Ham先起最终目标高程；
Bdsdx堆石料区允许最小顶宽度；
Idsx堆石料最小稳定坡比；
Bgddx过渡料区允许最小顶宽度；
Igdx过渡料最小稳定坡比。
所述的大坝工程施工方案可行性与施工强度匹配优化方法，优选的，所述S3还包括：
S3-4，大坝工程施工过程中基于窄幅先起施工后，更新施工分幅数据；窄幅先起是平层分幅的一种特例，填筑方式与分幅方法一致、分幅方法与平层分幅一样；
(1)堆石料各层先起第一幅底宽Bdsxq(i)
当填筑层序号i＝Ixq时，Bdsxq(i)＝Bxqdk(i)；
其余各层Bdsxq(i)＝Bxqdk(i)+Hdsc(i)(Ids-Idsx)
I＝Ixq+1，Ixq+2……Imb
其中：Hdsc(i)堆石料第i填筑层厚度；
Ids堆石料设计内坡坡比，
Idsx堆石料最小稳定坡比；
Ixq为窄幅先起的开始填筑层序号、Imb为窄幅先起的截止填筑层序号；
(2)过渡料各层先起第一幅底宽Bgdxq(i)
当填筑层序号i＝Ixq时，Bgdxq(i)＝Bxqdk(i)；
其余各层Bgdxq(i)＝Bxqdk(i)+Hgdc(i)(Igd-Igdx)
I＝Ixq+1，Ixq+2……Imb
其中：Hgdc(i)过渡料第i填筑层厚度，m；
Igd过渡料设计内坡比；
Igdx过渡料最小稳定坡比；
Ixq为窄幅先起的开始填筑层序号、Imb为窄幅先起的截止填筑层序号；
根据先起填筑层的底宽、设计内坡比、先起稳定坡比、填筑层厚度，进而形成施工分幅的数据库Vx(i，j，k)、Sx(i，j，k)、Lx(i，j，k)、Bx(i，j，k)；
同时形成各层暂不填筑部分的数据库Vh(i，j，k)、Sh(i，j，k)、Lh(i，j，k)、Bh(i，j，k)；
S3-5，形成堆石料填筑区窄幅先起施工分幅数据库：
(1)Hdscx(i)堆石料第i填筑层厚度；
(2)Vdsx(i，j，k)堆石料第i填筑层第j填条第k填幅的压实方体积；
(3)Vdsljx(i)堆石料至第i填筑层第j填幅累计压实方体积；
(4)Hdssx(i)堆石料第i填筑层顶高程；
(5)Hdsdx(i)堆石料第i填筑层底高程；
(6)Sdsx(i，j，k)堆石料第i填筑层第j填条第k填幅的顶面面积；
(7)Ldsx(i，j，k)堆石料第i填筑层第j填条第k填幅的顶面长度；
(8)Bdsx(i，j，k)堆石料第i填筑层第j填条第k填幅的顶面宽；
S3-6，形成过渡料填筑区窄幅先起施工分幅数据库：
(1)Hgdcx(i)过渡料第i填筑层厚度；
(2)Vgdx(i，j，k)过渡料第i填筑层第j填条第k填幅的压实方体积；
(3)Vgdljx(i)过渡料至第i填筑层第j填幅累计压实方体积；
(4)Hgdsx(i)过渡料第i填筑层顶高程；
(5)Hgddx(i)过渡料第i填筑层底高程；
(6)Sgdx(i，j，k)过渡料第i填筑层第j填条第k填幅的顶面面积；
(7)Lgdx(i，j，k)过渡料第i填筑层第j填条第k填幅的顶面长度；
(8)Bgdx(i，j，k)过渡料第i填筑层第j填条第k填幅的顶面宽。
所述的大坝工程施工方案可行性与施工强度匹配优化方法，优选的，所述S4包括：
S4-1，选择块石料的挖装运输设备，获取相应块石料的参数数据，根据块石料的参数数据选择i种装载机型号Zzz(i)；在i种装载机中获取装载机的斗容量Czz(i)；
在i种装载机中获取装载机完成单斗装载任务耗时Rzz(i)；
在i种装载机中获取装载机的能耗Ezz(i)；
在i种装载机中获取单台装载机的台班费Fzztb(i)；
在i种装载机中获取多台装载机的联合工作功效Kzzgx(i)；
S4-2，当选择对块石料通过轮式运输设备进行运输时，获取相应轮式设备的参数数据；
对于不同的块石料的参数数据，使用i种轮式运输设备的不同型号Tys(i)，首先需要获取i种轮式运输设备的斗容量C ys(i)，和i种轮式运输设备的斗容量允许载重量Wys(i)；对于块石料装满之后实时获取i种轮式运输设备重车正常平均向上行进速度Vyssz(i)；和i种轮式运输设备重车正常平均向下行进速度Vysxz(i)，最终获取i种轮式运输设备平均卸料时间Tysxl(i)，该Tysxl(i)能够在工作中安排使用，规划大坝工程进度，将该Vyssz(i)和Vysxz(i)进行备份用于用户实时调用，当块石料运输完毕之后，获取i种轮式运输设备空车正常平均向上行进速度Vyssk(i)，和i种轮式运输设备空车正常平均向下行进速度Vysxk(i)，将该Vyssk(i)和Vysxk(i)进行备份用于用户实时调用，获取i种轮式运输设备公里能耗Et(i)和i种轮式运输设备卸料时间Txl(i)。
所述的大坝工程施工方案可行性与施工强度匹配优化方法，优选的，所述S5还包括：
S5-1，对块石料填筑区进行分层规划填筑，其块石料填筑的分层方法为，获取宏观控制参数，堆石料区允许填筑厚度Hdsyh(m)和过渡料区允许填筑厚度Hgdyh(m)以及对应填筑层厚误差比例Rdsyh和Rgdyh，随机生成系列填筑层厚度；
S5-2，进行块石料填筑区分层所需的技术约束条件如下，
(1)为保证块石料填筑结果一致性，首先保证大坝坝体填筑高度一致性，
(2)计算结果为块石料每层逐层填筑相加后总厚度等于填筑总高度，作为大坝工程块石料填筑计算的分层厚度模型；
(3)块石料填筑为由下至上有序的分层；
S5-3，通过基于随机分层更新生成的施工分层数据库，生成块石料填筑层的新的填筑施工分层数据库：
其中设置堆石料填筑区施工分层数据库的参数数据：
(1)Hdsc(i)为堆石料第i填筑层厚度；
(2)Vds(i)为堆石料第i填筑层压实方体积；
(3)Vdslj(i)为堆石料至第i填筑层累计压实方体积；
(4)Hdss(i)为堆石料第i填筑层顶高程；
(5)Hdsd(i)为堆石料第i填筑层底高程；
(6)Sds(i)为堆石料第i填筑层底面面积；
(7)Lds(i)为堆石料第i填筑层底面长度；
(8)Bds(i)为堆石料第i填筑层底面宽；
然后设置过渡料填筑区施工分仓数据库的参数数据：
(1)Hgdc(i)过渡料第i填筑层厚度；
(2)Vgd(i)过渡料第i填筑层压实方体积；
(3)Vgdlj(i)过渡料至第i填筑层累计压实方体积；
(3)Hgds(i)过渡料第i填筑层顶高程；
(4)Hgdd(i)过渡料第i填筑层底高程
(5)Sgd(i)过渡料第i填筑层底面面积；
(7)Lgd(i)过渡料第i填筑层底面长度；
(8)Bgd(i)过渡料第i填筑层底面宽；
式中i＝1，2….n
S5-4，对块石料填筑区每一个平层分条分幅
只有落实到具体的填筑幅才能精细化，并与块石料场的采块等对接，也才可能对施工有一定的指导和帮助作用；
用户优化填筑顺序，在大坝工程填筑分幅后加快施工进度，对大坝工程填筑面很大的填筑层进行分幅处理。
所述的大坝工程施工方案可行性与施工强度匹配优化方法，优选的，所述S6还包括：
S6-1，石料填筑层顺河向分条，条再横河向分幅，即属于首幅、中幅、末幅；尤其是该条末幅，填筑石料应当填满，其多余的就铺摊于其下条首幅，则首幅可能有预铺，而中幅只需要满足整数采块来料组合要求；
S6-2，计算石料第i层第k条的总需求量减去预铺量＝实际需求量；
S6-3，石料第i层第k条的实际需求量×体积换算系数＝实际松方需求；
S6-4，在石料开采运输数据中搜寻出剩余块按供料时间排序，直到总松方体积超过第i层第k条的松方需求；
S6-5，求i层j条k幅平均需要供料采块数、首幅需求采块数、中幅需求采块数和末幅需要的采块数；
S6-6，如果MOD(km,mk)＝0
Ka＝km/mk，
Ktf1＝Ka，
Kzj(n)＝Ka，
Kmf＝Km-Ktf1-∑Kzj(n)，
反之,Ktf1＝SQR(km/mk)，
Ka＝Kdf1，
Kzj(n)＝Ka，
Kmf＝km-Ktf1-∑Kzj(n)，
km为填筑石料第i层第k条预计需求采块数；
mk为填筑石料第i层第k条最大填幅数；
Ka为填筑石料填幅平均需要供料采块数；
Ktf1为填筑石料第一填幅需要的采块数；
Kzj(n)为填筑石料中幅需求采块数，n＝0，1…m；
Kmf为填筑石料第i层第k条末幅需要的采块数；
SQR为填筑石料取整运算。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明获取大坝工程施工参数数据，对料场原料数据进行单元划分，将大坝数据中块石料填筑区进行分层，对块石料的平层进行分条分幅施工，采集工程大坝的具体工作数据参数；料场原料通过交通运输的参数数据运算，对石料进行运输过程中，计算最佳车辆配置数量，以及车辆工作周期；对运输原料的可行性进行评估，与大坝工程模型本身的数据相比较，从而验证施工方案可行性在施工过程的匹配程度，从而调整后续的工作进度，使工程工期得到保证，优化资源配置。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明上下游堆石起填筑示意图；
图2是本发明下游部分堆石滞后填筑示意图；
图3是本发明流程示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
本发明通过工程模型结合施工方案进行6D施工仿真模拟，运用计算机图形显示技术，实现对工程在该设计施工方案下的坝体填筑进度4D计划，资源消耗情况，交通流量状态的可视化模拟展示，为判断施工方案的合理性和调整方案提供有效的依据。
实现的具体步骤如下：
1.建立工程模型
根据提供的CAD格式设计文件，和相关勘探测量数据建立数字大坝模型，数字料场模型。
2.如图1所示对工程模型进行拆分
结合施工要求对数字大坝模型，数字料场模型进行分层处理，然后对每层根据其实际大小以提高施工效率为目的进行分区分块或分条分幅处理。
3.建立数据交通库
根据工程干道规划，建立施工干道网，并设置每段道路的信息(坐标位置、路段特性、路段坡度、路段距离、路段重车上行限速、路段重车下行限速、路段空车上行限速、路段空车下行限速)，并加入数字大坝的“上坝交通接入点”数字料场的“运料交通接入点”信息。
4.建立机械设备库
建立施工中需要的机械设备，主要有块石料开采设备，挖装运输设备，铺料碾压设备。并设置设备施工效率，能耗(电耗、油耗)，台班费等相关信息。
5.建立施工工班表
针对每种施工类型，建立相应的工班表，包括节假日信息，汛期时间段。
6.设置施工参数
6.1如图2所示，料场开采施工参数配置
对料场模型拆分后的每一块设置其施工参数，主要包括爆破施工参数，开采设备配置，装载车辆配置及运输道路规划。
6.2大坝填筑施工参数配置
对大坝每个区域拆分后的每一块设置其施工参数，主要包括填筑施工参数,碾压设备配置，上坝道路规划，和料源来源指定。
7.进行施工仿真计算
根据工程模型，设置的施工参数，结合施工工班表，对各项工序进行模拟仿真计算。
8.得到施工过程6D信息
8.1坝体填筑进度4D计划
得到大坝各个部位每个高层的施工开始时间，结束时间，施工花费时间，并在甘特图上直观显示进度情况。
8.2交通流量状态
得到项目周期内，每段道路的交通流量走势图，并可以查看每一时刻的交通流量信息，包括车流量，最慢速度，单车通过时间，同时通过车辆数，平均车间距等。
8.3资源消耗统计
在项目周期内，统计出运输设备，钻孔设备，挖载设备，碾压设备的使用走势图。并统计出材料消耗，能源消耗的走势图。
如图3所示，本发明公开一种大坝工程施工方案可行性与施工强度匹配优化方法，包括如下步骤：
S1，获取大坝工程施工参数数据，对料场原料数据进行单元划分，然后对大坝数据进行单元划分；
S2，将大坝数据中块石料填筑区进行分层，对块石料的平层进行分条分幅施工；
S3，块石料填筑区进行窄幅先起的工程规划，对于窄幅先起的施工方案可行性进行数据评估；
S4，料场原料通过交通运输的参数数据运算，对石料进行运输过程中，计算最佳车辆配置数量，以及车辆工作周期；
S5，对运输原料的可行性进行评估，与大坝工程模型本身的数据相比较，
S6，对大坝工程的坝面石料进行填筑，从而验证施工方案可行性在施工过程的匹配程度，从而调整后续的工作进度。
优选的，所述S1包括：
S1-1，对料场原料进行立面分层，即平行于地面的立面进行分层划分，对每一层内分别进行分区或分块，即纵向分区，横向分块；则料场原料被由上至下分为i个有序的层，每层分为j个采集块；
S1-2，对料场原料设置分层参数数据；
该料场原料开采层数为Ncm，然后分别获取其采集层的底高程，采集层上一层的底面就是采集层下一层的顶面；设置完毕料场原料的分层参数数据之后，选择采块模式，就形成该料场开采宏观顺序架构；
S1-3，设置料场原料的层内分块方法，
进行料场原料的平层齐采，从全断面进行开采模拟；
然后对料场原料设置采块位置属性参数数据；
如图1所示，主要是当采块是“邻坡”就必须预裂，是“末块”就有后处理时间消耗，其余统一为“中间块”；
(1)邻坡
(2)临边
(3)末块
(4)中间块
用户在构建数据划分时就直接选择赋值；
S1-4对料场原料中岩石特性设置参数数据；得到岩石类别，用于自动从前面的钻孔机械设备库中自动识别其钻孔效率；料场原料岩石天然密度Psltr，t/m3；以及爆破松散系数Ksz，设置料场原料的压缩系数Kys。
优选的，所述S2还包括：
S2-1，对块石料填筑区进行分层规划填筑，其块石料填筑的分层方法为，获取宏观控制参数，堆石料区允许填筑厚度Hdsyh(m)和过渡料区允许填筑厚度Hgdyh(m)以及对应填筑层厚误差比例Rdsyh和Rgdyh，随机生成系列填筑层厚度；
S2-2，进行块石料填筑区分层所需的技术约束条件如下，
(1)为保证块石料填筑结果一致性，首先保证大坝坝体填筑高度一致性，
(2)计算结果为块石料每层逐层填筑相加后总厚度等于填筑总高度，作为大坝工程块石料填筑计算的分层厚度模型；
(3)块石料填筑为由下至上有序的分层；
S2-3，通过基于随机分层更新生成的施工分层数据库，生成块石料填筑层的新的填筑施工分层数据库：
其中设置堆石料填筑区施工分层数据库的参数数据：
(1)Hdsc(i)为堆石料第i填筑层厚度；
(2)Vds(i)为堆石料第i填筑层压实方体积；
(3)Vdslj(i)为堆石料至第i填筑层累计压实方体积；
(4)Hdss(i)为堆石料第i填筑层顶高程；
(5)Hdsd(i)为堆石料第i填筑层底高程；
(6)Sds(i)为堆石料第i填筑层底面面积；
(7)Lds(i)为堆石料第i填筑层底面长度；
(8)Bds(i)为堆石料第i填筑层底面宽；
然后设置过渡料填筑区施工分仓数据库的参数数据：
(1)Hgdc(i)过渡料第i填筑层厚度，m；
(2)Vgd(i)过渡料第i填筑层压实方体积，m3；
(3)Vgdlj(i)过渡料至第i填筑层累计压实方体积，m3；
(3)Hgds(i)过渡料第i填筑层顶高程，m；
(4)Hgdd(i)过渡料第i填筑层底高程，m
(5)Sgd(i)过渡料第i填筑层底面面积，m2；
(7)Lgd(i)过渡料第i填筑层底面长度，m；
(8)Bgd(i)过渡料第i填筑层底面宽，m；
式中i＝1，2….n
S2-4，对块石料填筑区每一个平层分条分幅
只有落实到具体的填筑幅才能精细化(分条分幅：平层划分若干条形区域进行填筑和施工，平层施工完毕后，该平层平起就是一幅)，并与块石料场的采块等对接，也才可能对施工有一定的指导和帮助作用。
用户优化填筑顺序，在大坝工程填筑分幅后加快施工进度，对大坝工程填筑面很大的填筑层进行分幅处理。
优选的，所述S3包括：
有时为保证度汛安全等需要将部分坝体先填筑到预定高程。窄幅先起是平层分幅的一种特例，填筑也可能分条分幅，分条分幅方法与平层分条分幅一样。
S3-1，大坝工程施工过程中，先进行窄幅先起的建模约束，对于填筑区的限制，采用窄幅先起仅限于堆石料和过渡料(实际在过渡料区窄幅上升的可能性很小)，心墙料、反滤料不能窄幅先起的；不能同时跨越堆石料和过渡料；如果下游过渡区有窄幅先起，则下游堆石区全部暂时不填筑；需要设置最大高差、最小顶宽与稳定坡比限制；对于先起的连续性，采用前置层为“窄幅先起”，紧后层只能为“窄幅先起”，直到达到目标高程(即目标层填筑完成)为止；根据输入的目标高程，寻找出目标填筑层(其高度刚刚超过目标高程)；
S3-2，对大坝工程施工过程中窄幅先起可行性进行判定，首先进行先起位置参数设定，在宏观分层数据中选择填筑区和填筑层，选择了填筑层后，根据生成并保存的随机厚度给出该填筑层的窄幅先起底高程Hzfxqd(i)；设置目标高程，输入窄幅先起目标高程Hzfxq(i)参数后，查找出高于Hzfxq(i)最低位置的填筑层(也叫窄幅先起目标层)的分层编号Iam及其顶高程Ham(Ham即为填筑施工数据Hdss(i)中的一个)。
设置窄幅先起填筑大坝的范围
根据底高程和最终目标高程，给出窄幅先起的分层范围。例如，由Ixq层(先起层)至Imb(最终目标层)。
S3-3，对于先起高差可行性判定
如果Ham-Hzfxq(i)＞Hdsxq
对于窄幅先起高差超限，先起过早，不低于Ham-Hdsxq。
对于先起底宽可行性判断，首先求出达到目标高程的高差，然后根据最小稳定坡比求出相应的最小窄幅先起底宽Bzfxq(i)，然后判定输入的窄幅先起底宽Bxqdk(i)是否可行；
①堆石区最小窄幅先起底宽
Bzfxqds(i)＝Bdsdx+(Ham-Hzfxqd(i))Idsx
如果Bxqdk(i)≥Bzfxqds(i)
则堆石料先起底宽可行，继续执行验证操作，反之如果堆石料先起底宽大于等于Bzfxqds(i)，则停止执行；
②过渡区最小先起底宽
Bzfxqgd(i)＝Bgddx+(Ham-Hzfxqd(i))Igdx
如果Bxqdk(i)≥Bzfxqgd(i)，如果过渡料先起底宽可行，继续执行验证操作，反之为过渡料先起底宽不足，不小于Bzfxqgd(i)，则停止执行；
其中：Hzfxqd(i)先起底高程；
Ham先起最终目标高程；
Bdsdx堆石料区允许最小顶宽度，m。系统宏观控制参数输入的。
Idsx堆石料最小稳定坡比，无量纲。系统宏观控制参数输入的。
Bgddx过渡料区允许最小顶宽度，m。系统宏观控制参数输入的。
Igdx过渡料最小稳定坡比，无量纲。系统宏观控制参数输入的。
优选的，所述S3还包括：
S3-4，大坝工程施工过程中基于窄幅先起施工后，更新施工分幅数据；窄幅先起是平层分幅的一种特例，填筑方式与分幅方法一致、分幅方法与平层分幅一样；
用户修改先起底宽满足后，施工分层数据库进行修改更新。
(1)堆石料各层先起第一幅底宽Bxqds(i)
当填筑层序号i＝Ixq时，Bdsxq(i)＝Bxqdk(i)；
其余各层Bdsxq(i)＝Bxqdk(i)+Hdsc(i)(Ids-Idsx)
I＝Ixq+1，Ixq+2……Imb
其中：Hdsc(i)堆石料第i填筑层厚度，m。
Ids堆石料设计内坡(下游坝壳及时指上游坡)坡比，
Idsx堆石料最小稳定坡比，无量纲。系统宏观控制参数输入的。
Ixq、Imb窄幅先起的起止填筑层序号；
(2)过渡料各层先起第一幅底宽Bxqds(i)
当填筑层序号i＝Ixq时，Bgdxq(i)＝Bxqdk(i)；
其余各层Bgdxq(i)＝Bxqdk(i)+Hgdc(i)(Igd-Igdx)
I＝Ixq+1，Ixq+2……Imb
其中：Hgdc(i)过渡料第i填筑层厚度，m；
Igd过渡料设计内坡比，数字大坝中有。
Igdx过渡料最小稳定坡比，无量纲。系统宏观控制参数输入的。
Ixq、Imb窄幅先起的起止填筑层序号，
根据先起填筑层的底宽、设计内坡比、先起稳定坡比、填筑层厚度以及数字大坝参数更新，进而形成其新的施工分幅的数据库Vx(i，j，k)、Sx(i，j，k)、Lx(i，j，k)、Bx(i，j，k)。
同时形成各层暂不填筑部分的数据库Vh(i，j，k)、Sh(i，j，k)、Lh(i，j，k)、Bh(i，j，k)。
S3-5，形成堆石料填筑区窄幅先起施工分幅数据库：
(1)Hdscx(i)堆石料第i填筑层厚度，m；
(2)Vdsx(i，j，k)堆石料第i填筑层第j填条第k填幅的压实方体积，m3；
(3)Vdsljx(i)堆石料至第i填筑层第j填幅累计压实方体积，m3；
(4)Hdssx(i)堆石料第i填筑层顶高程，m；
(5)Hdsdx(i)堆石料第i填筑层底高程，m；
(6)Sdsx(i，j，k)堆石料第i填筑层第j填条第k填幅的顶面面积，m2；
(7)Ldsx(i，j，k)堆石料第i填筑层第j填条第k填幅的顶面长度，m；
(8)Bdsx(i，j，k)堆石料第i填筑层第j填条第k填幅的顶面宽，m；
(9)分别给出im、jm、km；
S3-6，形成过渡料填筑区窄幅先起施工分幅数据库：
(1)Hgdcx(i)过渡料第i填筑层厚度，m；
(2)Vgdx(i，j，k)过渡料第i填筑层第j填条第k填幅的压实方体积，m3；
(3)Vgdljx(i)过渡料至第i填筑层第j填幅累计压实方体积，m3；
(4)Hgdsx(i)过渡料第i填筑层顶高程，m；
(5)Hgddx(i)过渡料第i填筑层底高程，m；
(6)Sgdx(i，j，k)过渡料第i填筑层第j填条第k填幅的顶面面积，m2；
(7)Lgdx(i，j，k)过渡料第i填筑层第j填条第k填幅的顶面长度，m；
(8)Bgdx(i，j，k)过渡料第i填筑层第j填条第k填幅的顶面宽，m；
(9)分别给出im、jm、km。
应分别生成上游的和下游的，有时上下游是不一样的。
优选的，所述S4包括：
S4-1，选择块石料的挖装运输设备，获取相应块石料的参数数据，根据块石料的参数数据选择i种装载机型号Zzz(i)；在i种装载机中获取装载机的斗容量Czz(i)；
在i种装载机中获取装载机完成单斗装载任务耗时Rzz(i)；
在i种装载机中获取装载机的能耗Ezz(i)；
在i种装载机中获取单台装载机的台班费Fzztb(i)；
在i种装载机中获取多台装载机的联合工作功效Kzzgx(i)；
S4-2，当选择对块石料通过轮式运输设备进行运输时，获取相应轮式设备的参数数据；
对于不同的块石料的参数数据，使用i种轮式运输设备的不同型号Tys(i)，首先需要获取i种轮式运输设备的斗容量C ys(i)，和i种轮式运输设备的斗容量允许载重量Wys(i)；对于块石料装满之后实时获取i种轮式运输设备重车正常平均向上行进速度Vyssz(i)；和i种轮式运输设备重车正常平均向下行进速度Vysxz(i)，最终获取i种轮式运输设备平均卸料时间Tysxl(i)，该Tysxl(i)能够在工作中安排使用，规划大坝工程进度，将该Vyssz(i)和Vysxz(i)进行备份用于用户实时调用，当块石料运输完毕之后，获取i种轮式运输设备空车正常平均向上行进速度Vyssk(i)，和i种轮式运输设备空车正常平均向下行进速度Vysxk(i)，将该Vyssk(i)和Vysxk(i)进行备份用于用户实时调用，获取i种轮式运输设备公里能耗Et(i)和i种轮式运输设备卸料时间Txl(i)。
优选的，所述S5还包括：
S5-1，对块石料填筑区进行分层规划填筑，其块石料填筑的分层方法为，获取宏观控制参数，堆石料区允许填筑厚度Hdsyh(m)和过渡料区允许填筑厚度Hgdyh(m)以及对应填筑层厚误差比例Rdsyh和Rgdyh，随机生成系列填筑层厚度；
进行块石料填筑区分层所需的技术约束条件如下，
(1)为保证块石料填筑结果一致性，首先保证大坝坝体填筑高度一致性，
(2)计算结果为块石料每层逐层填筑相加后总厚度等于填筑总高度，作为大坝工程块石料填筑计算的分层厚度模型；
(3)块石料填筑为由下至上有序的分层；
S5-2，通过基于随机分层更新生成的施工分层数据库，生成块石料填筑层的新的填筑施工分层数据库：
其中设置堆石料填筑区施工分层数据库的参数数据：
(1)Hdsc(i)为堆石料第i填筑层厚度；
(2)Vds(i)为堆石料第i填筑层压实方体积；
(3)Vdslj(i)为堆石料至第i填筑层累计压实方体积；
(4)Hdss(i)为堆石料第i填筑层顶高程；
(5)Hdsd(i)为堆石料第i填筑层底高程；
(6)Sds(i)为堆石料第i填筑层底面面积；
(7)Lds(i)为堆石料第i填筑层底面长度；
(8)Bds(i)为堆石料第i填筑层底面宽；
然后设置过渡料填筑区施工分仓数据库的参数数据：
(1)Hgdc(i)过渡料第i填筑层厚度，m；
(2)Vgd(i)过渡料第i填筑层压实方体积，m3；
(3)Vgdlj(i)过渡料至第i填筑层累计压实方体积，m3；
(3)Hgds(i)过渡料第i填筑层顶高程，m；
(4)Hgdd(i)过渡料第i填筑层底高程，m
(5)Sgd(i)过渡料第i填筑层底面面积，m2；
(7)Lgd(i)过渡料第i填筑层底面长度，m；
(8)Bgd(i)过渡料第i填筑层底面宽，m；
式中i＝1，2….n
S5-3，对块石料填筑区每一个平层分条分幅
只有落实到具体的填筑幅才能精细化，并与块石料场的采块等对接，也才可能对施工有一定的指导和帮助作用。
用户优化填筑顺序，在大坝工程填筑分幅后加快施工进度，对大坝工程填筑面很大的填筑层进行分幅处理。
优选的，所述S6还包括：
S6-1，石料填筑层顺河向分条，条再横河向分幅，即属于首幅、中幅、末幅；尤其是该条末幅，填筑石料应当填满，其多余的就铺摊于其下条首幅，则首幅可能有预铺，而中幅只需要满足整数采块来料组合要求；
S6-2，计算石料第i层第k条的总需求量减去预铺量＝实际需求量；
S6-3，石料第i层第k条的实际需求量×体积换算系数＝实际松方需求；
S6-4，在石料开采运输数据中搜寻出剩余块按供料时间排序，直到总松方体积超过第i层第k条的松方需求；
S6-5，求i层j条k幅平均需要供料采块数、首幅需求采块数、中幅需求采块数和末幅需要的采块数；
S6-6，如果MOD(km,mk)＝0
Ka＝km/mk，
Ktf1＝Ka，
Kzj(n)＝Ka，
Kmf＝Km-Ktf1-∑Kzj(n)，
反之,Ktf1＝SQR(km/mk)，
Ka＝Kdf1，
Kzj(n)＝Ka，
Kmf＝km-Ktf1-∑Kzj(n)，
km为填筑石料第i层第k条预计需求采块数；
mk为填筑石料第i层第k条最大填幅数；
Ka为填筑石料填幅平均需要供料采块数；
Ktf1为填筑石料第一填幅需要的采块数；
Kzj(n)为填筑石料中幅需求采块数，n＝0，1…m；
Kmf为填筑石料第i层第k条末幅需要的采块数；
SQR为填筑石料取整运算。
优选的，所述S2还包括：
S-A，根据大坝工程填筑石料的条幅需要，进行选择大坝工程施工设备和料场原料，对石料填筑过程模拟；
进行体积计算，第i层第j填条第k填幅松方需求量，在大坝工程填筑石料施工分条分幅的数据基础上乘以体积换算系数得出，
Kdshs(i)＝Pdsys(i)Kss(i,j)/Psltr，
Kdshs(i)为填筑石料第i层体积换算系数；
Pdsys(i)为填筑石料堆石料第i填筑层的压实密度；
Kss(i,j)为填筑石料第i采层j采块料场的爆破松散系数；
Psltr为填筑石料块石料场天然密度，t/m3。
S-B，对填筑石料的供料采块进行选择
选择原则如下：
①凡是被选择过的石料采块，就在将该被选择过的石料采块隐藏，防止被二次选择，形成虚假信息；
②给出能选择的若干个石料采块，以便用户选择“时空集中”的采块供应同一填幅；
③如果提供的若干个石料采块选完还不够，设置继续提供料场原料的石料，直至满足石料采块的需求；
④每选择一个采块，就自动与填幅的实际需求松方比较，如果还不够，则提示继续选择石料采块，直到大于等于所需石料，此时再选择石料采块时，就不应该将该石料采块视为被选择过，而是作为备选石料采块，否则会出现跳采块选择的不合理现象；
⑤选择料场原料的石料过程是一个交互过程，根据下式求出实际松方总需求、剩余料和预铺料；
Vdssx(i,j,k)＝Vdsxz(i,j,k)-Vdsyp(i,j,k)，
Vdsdy(i,j,km)＝Vdsztj(n,m,l)-Vdssx(i,j,km)，
Vdsyp(i,j+1,1)＝Vdsdy(i,j,km)
Vdssx(i,j,k)为填筑石料第i层第j条第k幅实际松方总需求；
Vdsxz(i,j,k)为填筑石料第i层第j条第k幅所选采块松方体积；
Vdsyp(i,j,k)为填筑石料第i层第j条第k幅预铺料；
Vdsyp(i,j+1,1)为填筑石料第i层第j+1条第1幅预铺料；
Vdsdy(i,j,km)为填筑石料第i层第j条末幅剩余料；
Vdsztj(n,m,l)为数字料场开采数据库中选择一个或多个料场的一个或多个采块的松方总体积。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种大坝工程施工方案可行性与施工强度匹配优化方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1，获取大坝工程施工参数数据，对料场原料数据进行单元划分，然后对大坝数据进行单元划分；
S2，将大坝数据中块石料填筑区进行分层，对块石料的平层进行分条分幅施工；
S3，块石料填筑区进行窄幅先起的工程规划，对于窄幅先起的施工方案可行性进行数据评估；
S4，料场原料通过交通运输的参数数据运算，对石料进行运输过程中，计算最佳车辆配置数量，以及车辆工作周期；
S5，对运输原料的可行性进行评估，与大坝工程模型本身的数据相比较，
S6，对大坝工程的坝面石料进行填筑，从而验证施工方案可行性在施工过程的匹配程度，从而调整后续的工作进度。
2.根据权利要求1所述的大坝工程施工方案可行性与施工强度匹配优化方法，其特征在于，所述S1包括：
S1-1，对料场原料进行立面分层，即平行于地面的立面进行分层划分，对每一层内分别进行分区或分块，即纵向分区，横向分块；则料场原料被由上至下分为i个有序的层，每层分为j个采集块；
S1-2，对料场原料设置分层参数数据；
该料场原料开采层数为Ncm，然后分别获取其采集层的底高程，采集层上一层的底面就是采集层下一层的顶面；设置完毕料场原料的分层参数数据之后，选择采块模式，就形成该料场开采宏观顺序架构；
S1-3，设置料场原料的层内分块方法，
进行料场原料的平层齐采，从全断面进行开采模拟；
然后对料场原料设置采块位置属性参数数据；
主要是当采块是邻坡就必须预裂，是末块就有后处理时间消耗，其余统一为中间块；(1)邻坡，(2)临边，(3)末块，(4)中间块，
用户在构建数据划分时就直接选择赋值；
S1-4对料场原料中岩石特性设置参数数据；得到岩石类别，用于自动从前面的钻孔机械设备库中自动识别其钻孔效率；料场原料岩石天然密度Psltr，t/m3；以及爆破松散系数Ksz，设置料场原料的压缩系数Kys。
3.根据权利要求1所述的大坝工程施工方案可行性与施工强度匹配优化方法，其特征在于，所述S2还包括：
S2-1，对块石料填筑区进行分层规划填筑，其块石料填筑的分层方法为，获取宏观控制参数，堆石料区允许填筑厚度Hdsyh(m)和过渡料区允许填筑厚度Hgdyh(m)以及对应填筑层厚误差比例Rdsyh和Rgdyh，随机生成系列填筑层厚度；
S2-2，进行块石料填筑区分层所需的技术约束条件如下，
(1)为保证块石料填筑结果一致性，首先保证大坝坝体填筑高度一致性，
(2)计算结果为块石料每层逐层填筑相加后总厚度等于填筑总高度，作为大坝工程块石料填筑计算的分层厚度模型；
(3)块石料填筑为由下至上有序的分层；
S2-3，通过基于随机分层更新生成的施工分层数据库，生成块石料填筑层的新的填筑施工分层数据库：
其中设置堆石料填筑区施工分层数据库的参数数据：
(1)Hdsc(i)为堆石料第i填筑层厚度；
(2)Vds(i)为堆石料第i填筑层压实方体积；
(3)Vdslj(i)为堆石料至第i填筑层累计压实方体积；
(4)Hdss(i)为堆石料第i填筑层顶高程；
(5)Hdsd(i)为堆石料第i填筑层底高程；
(6)Sds(i)为堆石料第i填筑层底面面积；
(7)Lds(i)为堆石料第i填筑层底面长度；
(8)Bds(i)为堆石料第i填筑层底面宽；
然后设置过渡料填筑区施工分仓数据库的参数数据：
(1)Hgdc(i)过渡料第i填筑层厚度，m；
(2)Vgd(i)过渡料第i填筑层压实方体积，m3；
(3)Vgdlj(i)过渡料至第i填筑层累计压实方体积，m3；
(3)Hgds(i)过渡料第i填筑层顶高程，m；
(4)Hgdd(i)过渡料第i填筑层底高程，m
(5)Sgd(i)过渡料第i填筑层底面面积，m2；
(7)Lgd(i)过渡料第i填筑层底面长度，m；
(8)Bgd(i)过渡料第i填筑层底面宽，m；
式中i＝1，2….n
S2-4，对块石料填筑区每一个平层分条分幅
只有落实到具体的填筑幅才能精细化，并与块石料场的采块等对接，也才可能对施工有一定的指导和帮助作用；
用户优化填筑顺序，在大坝工程填筑分幅后加快施工进度，对大坝工程填筑面很大的填筑层进行分幅处理。
4.根据权利要求1所述的大坝工程施工方案可行性与施工强度匹配优化方法，其特征在于，所述S2还包括：
S-A，根据大坝工程填筑石料的条幅需要，进行选择大坝工程施工设备和料场原料，对石料填筑过程模拟；
进行体积计算，第i层第j填条第k填幅松方需求量，在大坝工程填筑石料施工分条分幅的数据基础上乘以体积换算系数得出，
Kdshs(i)＝Pdsys(i)Kss(i,j)/Psltr，
Kdshs(i)为填筑石料第i层体积换算系数；
Pdsys(i)为填筑石料堆石料第i填筑层的压实密度；
Kss(i,j)为填筑石料第i采层j采块料场的爆破松散系数；
Psltr为填筑石料块石料场天然密度，t/m3；
S-B，对填筑石料的供料采块进行选择
选择原则如下：
①凡是被选择过的石料采块，就在将该被选择过的石料采块隐藏，防止被二次选择，形成虚假信息；
②给出能选择的若干个石料采块，以便用户选择“时空集中”的采块供应同一填幅；
③如果提供的若干个石料采块选完还不够，设置继续提供料场原料的石料，直至满足石料采块的需求；
④每选择一个采块，就自动与填幅的实际需求松方比较，如果还不够，则提示继续选择石料采块，直到大于等于所需石料，此时再选择石料采块时，就不应该将该石料采块视为被选择过，而是作为备选石料采块，否则会出现跳采块选择的不合理现象；
⑤选择料场原料的石料过程是一个交互过程，根据下式求出实际松方总需求、剩余料和预铺料；
Vdssx(i,j,k)＝Vdsxz(i,j,k)-Vdsyp(i,j,k)，
Vdsdy(i,j,km)＝Vdsztj(n,m,l)-Vdssx(i,j,km)，
Vdsyp(i,j+1,1)＝Vdsdy(i,j,km)，
Vdssx(i,j,k)为填筑石料第i层第j条第k幅实际松方总需求；
Vdsxz(i,j,k)为填筑石料第i层第j条第k幅所选采块松方体积；
Vdsyp(i,j,k)为填筑石料第i层第j条第k幅预铺料；
Vdsyp(i,j+1,1)为填筑石料第i层第j+1条第1幅预铺料；
Vdsdy(i,j,km)为填筑石料第i层第j条末幅剩余料；
Vdsztj(n,m,l)为数字料场开采数据库中选择一个或多个料场的一个或多个采块的松方总体积。
5.根据权利要求2所述的大坝工程施工方案可行性与施工强度匹配优化方法，其特征在于，所述S3包括：
S3-1，大坝工程施工过程中，先进行窄幅先起的建模约束，对于填筑区的限制，采用窄幅先起仅限于堆石料和过渡料，心墙料、反滤料不能窄幅先起的；不能同时跨越堆石料和过渡料；如果下游过渡区有窄幅先起，则下游堆石区全部暂时不填筑；需要设置最大高差、最小顶宽与稳定坡比限制；对于先起的连续性，采用前置层为“窄幅先起”，紧后层只能为“窄幅先起”，直到达到目标高程为止；根据输入的目标高程，寻找出目标填筑层；
S3-2，对大坝工程施工过程中窄幅先起可行性进行判定，首先进行先起位置参数设定，在宏观分层数据中选择填筑区和填筑层，选择了填筑层后，根据生成并保存的随机厚度给出该填筑层的窄幅先起底高程Hzfxqd(i)；设置目标高程，输入窄幅先起目标高程Hzfxq(i)参数后，查找出高于Hzfxq(i)最低位置的填筑层的分层编号Iam及其顶高程Ham；
设置窄幅先起填筑大坝的范围
根据底高程和最终目标高程，给出窄幅先起的分层范围；
S3-3，对于先起高差可行性判定
如果Ham-Hzfxq(i)＞Hdsxq
对于窄幅先起高差超限，先起过早，不低于Ham-Hdsxq(i)；
对于先起底宽可行性判断，首先求出达到目标高程的高差，然后根据最小稳定坡比求出相应的最小窄幅先起底宽Bzfxq(i)，然后判定输入的窄幅先起底宽Bxqdk(i)是否可行；
①堆石区最小窄幅先起底宽
Bzfxqds(i)＝Bdsdx+(Ham-Hzfxqd(i))Idsx
如果Bxqdk(i)≥Bzfxqds(i)
则堆石料先起底宽可行，继续执行验证操作，反之如果堆石料先起底宽大于等于Bzfxqds(i)，则停止执行；
②过渡区最小先起底宽
Bzfxqgd(i)＝Bgddx+(Ham-Hzfxqd(i))Igdx
如果Bxqdk(i)≥Bzfxqgd(i)，如果过渡料先起底宽可行，继续执行验证操作，反之为过渡料先起底宽不足，不小于Bzfxqgd(i)，则停止执行；
其中：Hzfxqd(i)先起底高程；
Ham先起最终目标高程；
Bdsdx堆石料区允许最小顶宽度；
Idsx堆石料最小稳定坡比；
Bgddx过渡料区允许最小顶宽度；
Igdx过渡料最小稳定坡比。
6.根据权利要求5所述的大坝工程施工方案可行性与施工强度匹配优化方法，其特征在于，所述S3还包括：
S3-4，大坝工程施工过程中基于窄幅先起施工后，更新施工分幅数据；窄幅先起是平层分幅的一种特例，填筑方式与分幅方法一致、分幅方法与平层分幅一样；
(1)堆石料各层先起第一幅底宽Bdsxq(i)
当填筑层序号i＝Ixq时，Bdsxq(i)＝Bxqdk(i)；
其余各层Bdsxq(i)＝Bxqdk(i)+Hdsc(i)(Ids-Idsx)
I＝Ixq+1，Ixq+2……Imb
其中：Hdsc(i)堆石料第i填筑层厚度；
Ids堆石料设计内坡坡比，
Idsx堆石料最小稳定坡比；
Ixq为窄幅先起的开始填筑层序号、Imb为窄幅先起的截止填筑层序号；
(2)过渡料各层先起第一幅底宽Bgdxq(i)
当填筑层序号i＝Ixq时，Bgdxq(i)＝Bxqdk(i)；
其余各层Bgdxq(i)＝Bxqdk(i)+Hgdc(i)(Igd-Igdx)
I＝Ixq+1，Ixq+2……Imb；
其中：Hgdc(i)过渡料第i填筑层厚度，m；
Igd过渡料设计内坡比；
Igdx过渡料最小稳定坡比；
Ixq为窄幅先起的开始填筑层序号、Imb为窄幅先起的截止填筑层序号；
根据先起填筑层的底宽、设计内坡比、先起稳定坡比、填筑层厚度，进而形成施工分幅的数据库Vx(i，j，k)、Sx(i，j，k)、Lx(i，j，k)、Bx(i，j，k)；
同时形成各层暂不填筑部分的数据库Vh(i，j，k)、Sh(i，j，k)、Lh(i，j，k)、Bh(i，j，k)；
S3-5，形成堆石料填筑区窄幅先起施工分幅数据库：
(1)Hdscx(i)堆石料第i填筑层厚度；
(2)Vdsx(i，j，k)堆石料第i填筑层第j填条第k填幅的压实方体积；
(3)Vdsljx(i)堆石料至第i填筑层第j填幅累计压实方体积；
(4)Hdssx(i)堆石料第i填筑层顶高程；
(5)Hdsdx(i)堆石料第i填筑层底高程；
(6)Sdsx(i，j，k)堆石料第i填筑层第j填条第k填幅的顶面面积；
(7)Ldsx(i，j，k)堆石料第i填筑层第j填条第k填幅的顶面长度；
(8)Bdsx(i，j，k)堆石料第i填筑层第j填条第k填幅的顶面宽；
S3-6，形成过渡料填筑区窄幅先起施工分幅数据库：
(1)Hgdcx(i)过渡料第i填筑层厚度；
(2)Vgdx(i，j，k)过渡料第i填筑层第j填条第k填幅的压实方体积；
(3)Vgdljx(i)过渡料至第i填筑层第j填幅累计压实方体积；
(4)Hgdsx(i)过渡料第i填筑层顶高程；
(5)Hgddx(i)过渡料第i填筑层底高程；
(6)Sgdx(i，j，k)过渡料第i填筑层第j填条第k填幅的顶面面积；
(7)Lgdx(i，j，k)过渡料第i填筑层第j填条第k填幅的顶面长度；
(8)Bgdx(i，j，k)过渡料第i填筑层第j填条第k填幅的顶面宽。
7.根据权利要求5所述的大坝工程施工方案可行性与施工强度匹配优化方法，其特征在于，所述S4包括：
S4-1，选择块石料的挖装运输设备，获取相应块石料的参数数据，根据块石料的参数数据选择i种装载机型号Zzz(i)；在i种装载机中获取装载机的斗容量Czz(i)；
在i种装载机中获取装载机完成单斗装载任务耗时Rzz(i)；
在i种装载机中获取装载机的能耗Ezz(i)；
在i种装载机中获取单台装载机的台班费Fzztb(i)；
在i种装载机中获取多台装载机的联合工作功效Kzzgx(i)；
S4-2，当选择对块石料通过轮式运输设备进行运输时，获取相应轮式设备的参数数据；
对于不同的块石料的参数数据，使用i种轮式运输设备的不同型号Tys(i)，首先需要获取i种轮式运输设备的斗容量C ys(i)，和i种轮式运输设备的斗容量允许载重量Wys(i)；对于块石料装满之后实时获取i种轮式运输设备重车正常平均向上行进速度Vyssz(i)；和i种轮式运输设备重车正常平均向下行进速度Vysxz(i)，最终获取i种轮式运输设备平均卸料时间Tysxl(i)，该Tysxl(i)能够在工作中安排使用，规划大坝工程进度，将该Vyssz(i)和Vysxz(i)进行备份用于用户实时调用，当块石料运输完毕之后，获取i种轮式运输设备空车正常平均向上行进速度Vyssk(i)，和i种轮式运输设备空车正常平均向下行进速度Vysxk(i)，将该Vyssk(i)和Vysxk(i)进行备份用于用户实时调用，获取i种轮式运输设备公里能耗Et(i)和i种轮式运输设备卸料时间Txl(i)。
8.根据权利要求7所述的大坝工程施工方案可行性与施工强度匹配优化方法，其特征在于，所述S5还包括：
S5-1，对块石料填筑区进行分层规划填筑，其块石料填筑的分层方法为，获取宏观控制参数，堆石料区允许填筑厚度Hdsyh(m)和过渡料区允许填筑厚度Hgdyh(m)以及对应填筑层厚误差比例Rdsyh和Rgdyh，随机生成系列填筑层厚度；
S5-2，进行块石料填筑区分层所需的技术约束条件如下，
(1)为保证块石料填筑结果一致性，首先保证大坝坝体填筑高度一致性，
(2)计算结果为块石料每层逐层填筑相加后总厚度等于填筑总高度，作为大坝工程块石料填筑计算的分层厚度模型；
(3)块石料填筑为由下至上有序的分层；
S5-3，通过基于随机分层更新生成的施工分层数据库，生成块石料填筑层的新的填筑施工分层数据库：
其中设置堆石料填筑区施工分层数据库的参数数据：
(1)Hdsc(i)为堆石料第i填筑层厚度；
(2)Vds(i)为堆石料第i填筑层压实方体积；
(3)Vdslj(i)为堆石料至第i填筑层累计压实方体积；
(4)Hdss(i)为堆石料第i填筑层顶高程；
(5)Hdsd(i)为堆石料第i填筑层底高程；
(6)Sds(i)为堆石料第i填筑层底面面积；
(7)Lds(i)为堆石料第i填筑层底面长度；
(8)Bds(i)为堆石料第i填筑层底面宽；
然后设置过渡料填筑区施工分仓数据库的参数数据：
(1)Hgdc(i)过渡料第i填筑层厚度；
(2)Vgd(i)过渡料第i填筑层压实方体积；
(3)Vgdlj(i)过渡料至第i填筑层累计压实方体积；
(3)Hgds(i)过渡料第i填筑层顶高程；
(4)Hgdd(i)过渡料第i填筑层底高程
(5)Sgd(i)过渡料第i填筑层底面面积；
(7)Lgd(i)过渡料第i填筑层底面长度；
(8)Bgd(i)过渡料第i填筑层底面宽；
式中i＝1，2….n
S5-4，对块石料填筑区每一个平层分条分幅
只有落实到具体的填筑幅才能精细化，并与块石料场的采块等对接，也才可能对施工有一定的指导和帮助作用；
用户优化填筑顺序，在大坝工程填筑分幅后加快施工进度，对大坝工程填筑面很大的填筑层进行分幅处理。
9.根据权利要求1所述的大坝工程施工方案可行性与施工强度匹配优化方法，其特征在于，所述S6还包括：
S6-1，石料填筑层顺河向分条，条再横河向分幅，即属于首幅、中幅、末幅；尤其是该条末幅，填筑石料应当填满，其多余的就铺摊于其下条首幅，则首幅可能有预铺，而中幅只需要满足整数采块来料组合要求；
S6-2，计算石料第i层第k条的总需求量减去预铺量＝实际需求量；
S6-3，石料第i层第k条的实际需求量×体积换算系数＝实际松方需求；
S6-4，在石料开采运输数据中搜寻出剩余块按供料时间排序，直到总松方体积超过第i层第k条的松方需求；
S6-5，求i层j条k幅平均需要供料采块数、首幅需求采块数、中幅需求采块数和末幅需要的采块数；
S6-6，如果MOD(km,mk)＝0
Ka＝km/mk，
Ktf1＝Ka，
Kzj(n)＝Ka，
Kmf＝Km-Ktf1-∑Kzj(n)，
反之,Ktf1＝SQR(km/mk)，
Ka＝Kdf1，
Kzj(n)＝Ka，
Kmf＝km-Ktf1-∑Kzj(n)，
km为填筑石料第i层第k条预计需求采块数；
mk为填筑石料第i层第k条最大填幅数；
Ka为填筑石料填幅平均需要供料采块数；
Ktf1为填筑石料第一填幅需要的采块数；
Kzj(n)为填筑石料中幅需求采块数，n＝0，1…m；
Kmf为填筑石料第i层第k条末幅需要的采块数；
SQR为填筑石料取整运算。
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