CN107885935A - 基于bim的大坝工程施工方案综合优化方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种基于BIM的大坝工程施工方案综合优化方法，包括如下步骤：S1，建立大坝总工程结构，获取大坝主体结构参数，建立初始大坝工程数字化模型；S2，对大坝工程所使用的料场原料进行数据划分；S3，对大坝工程施工交通规划进行数据采集，根据所采集的数据配置车辆数量、运力和运料时间；S4，将块石料根据大坝工程建设的状态进行参数设置操作；S5，对大坝工程的坝面体积、石料采块的数据进行运算，得到坝面石料填充的施工周期；S6，对大坝工程的砾石土心墙料进行填筑，通过各项施工工序进行模拟计算，得出包含坝体填筑进度计划，资源消耗情况，交通流量状态的施工过程信息，让设计的施工方案对应的施工过程展现的更丰富，更准确。

Description

基于BIM的大坝工程施工方案综合优化方法

技术领域

本发明涉及计算机辅助设计领域，尤其涉及一种基于BIM的大坝工程施工方案综合优化方法。

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，通常用横道图表示进度计划，用直方图表示资源计划，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。对于设计施工大坝工程方案时存在下列问题：

现有技术中对于不规则的大坝主体考虑的建模参数并不准确也不全面，从而导致最终生成的大坝建模结构不能够准确应用在工程施工中，从而导致工程拖延，项目滞后等一系列严重问题；

现有技术中并不能对大坝料场采集的数据进行数字化转化，所以并不能形成科学合理的采集方案；

难以准确表达工程施工的交通动态变化过程，施工交通运料资源消耗情况，交通流量状态，以及交通道路信息情况和车辆配置情况。

大坝工程中过渡料、堆石料填筑流量状态不能把握，而且对于大坝所需石料如何运输和开采没有规范化和系统化的数据参数；

无法进行进行石料填筑的参数数据设定，无法准确对坝面的体积、石料采块选择进行运算；无法设置料场原料进行采集坝面石料的参数数据。

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基于BIM的大坝工程施工方案综合优化方法。

为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种基于BIM的大坝工程施工方案综合优化方法，包括如下步骤：S1，建立大坝总工程结构，获取大坝主体结构参数，建立初始大坝工程数字化模型；S2，对大坝工程所使用的料场原料进行数据划分，按照建模顺序进行料场原料填筑大坝工程主体；S3，对大坝工程施工交通规划进行数据采集，根据所采集的数据配置车辆数量、运力和运料时间；S4，将块石料根据大坝工程建设的状态进行参数设置操作，按照顺序进行块石料的填筑；S5，对大坝工程的坝面体积、石料采块的数据进行运算，得到坝面石料填充的施工周期；S6，对大坝工程的砾石土心墙料进行填筑，设置心墙料开采参数数据设置，对心墙料填筑顺序进行规划。

所述的基于BIM的大坝工程施工方案综合优化方法，优选的，所述S1包括：S1-1，建立大坝总工程结构的基准参数，然后获取大坝主体结构参数，然后执行S1-2；S1-2，对大坝主体边界的曲面进行建模处理，然后对大坝主体内部结构进行建模处理和外部构造进行建模处理，然后执行S1-3；S1-3，设置建设大坝主体的交通入口参数，获取上游位置、下游位置和大坝主体结构参数，然后执行S1-4；S1-4，对大坝工程建模参数过程进行优化控制处理，同时获取建设大坝地点的天气数据，从而建设大坝工程的数字化的模型。

所述的基于BIM的大坝工程施工方案综合优化方法，优选的，所述S2还包括：S2-1，对大坝主体施工时选择的料场原料进行数据划分；S2-2，获取数据划分的料场原料的参数数据，对获取后的参数数据进行料场建模；S2-3，将建模后的料场模型进行开采石料顺序约束；从而快速生成料场原料填筑大坝主体的工程施工模型。

所述的基于BIM的大坝工程施工方案综合优化方法，优选的，所述S3包括：S3-1，根据大坝工程干道规划，建立施工干道网参数，并设置每段道路信息；S3-2，加入建立大坝工程建模的上坝交通接入点与料场原料建模的运料交通接入点信息；S3-3，根据接入点数据，配置车辆数量、运力以及运料运输时间，从而建立交通运输数据模型。所述的基于BIM的大坝工程施工方案综合优化方法，

优选的，所述S4还包括：S4-1，在料场原料中选择用于大坝工程的块石料进行开采和运输，获取开采阶段块石料的基本开采数据，并运输到指定位置；S4-2，将块石料根据大坝工程建设的状态进行参数设置操作，获取块石料进行挖掘状态参数数据，用于将块石料在S3中大坝工程建设；S4-3，获取建设大坝工程的块石料需求参数数据，根据建设大坝工程的顺序进行块石料的填筑。

所述的基于BIM的大坝工程施工方案综合优化方法，优选的，所述S5包括：S5-1，建设大坝工程的坝面过程中，对填筑石料的参数进行数据约束；S5-2，数据约束之后，进行石料填筑的参数数据设定，对坝面的体积、石料采块选择进行运算；S5-3，设置料场原料进行采集坝面石料的参数数据，进行料场原料采集过程的时间判断；S5-4，对坝面的体积、石料采块选择的运算结果，用于坝面石料进行填筑过程中的铺设碾压时间的估计运算，得到坝面石料填充的施工周期。

所述的基于BIM的大坝工程施工方案综合优化方法，优选的，所述S6还包括：S6-1，在大坝工程建设过程中，心墙料填筑需要采用分条分幅约束建模；S6-2，根据心墙料填筑时所需的材料，设置心墙料开采的参数数据；S6-3，心墙料开采参数数据设置完毕后，开始心墙料填筑施工工程的参数数据设置；S6-4，将心墙料填筑施工工程的参数数据设置后，对心墙料填筑单层施工可行性进行判断；S6-5，可行性判断结束，对心墙料的填筑材料顺序进行规划，从而优化大坝工程心墙料的填筑实施过程。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

通过各项施工工序进行模拟计算，得出包含坝体填筑进度4D计划，资源消耗情况，交通流量状态的施工过程6D信息，让设计的施工方案对应的施工过程展现的更丰富，更准确。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是本发明料场一邦获取原料示意图；图2是本发明料场两邦获取原料示意图；

图3是本发明各填筑区考虑搭接填筑顺序示意图；图4是本发明各填筑区简化后填筑顺序示意图；

图5是本发明上下游堆石起填筑示意图；图6是本发明下游部分堆石滞后填筑示意图；图7是本发明流程示意图。

具体实施方式

本发明通过工程模型结合施工方案进行6D施工仿真模拟，为判断施工方案的合理性和调整方案提供有效的依据。

如图7所示，本发明公开一种基于BIM的大坝工程施工方案综合优化方法，包括如下步骤：S1，建立大坝总工程结构，获取大坝主体结构参数，建立初始大坝工程数字化模型；S2，对大坝工程所使用的料场原料进行数据划分，按照建模顺序进行料场原料填筑大坝工程主体；S3，对大坝工程施工交通规划进行数据采集，根据所采集的数据配置车辆数量、运力和运料时间；S4，将块石料根据大坝工程建设的状态进行参数设置操作，按照顺序进行块石料的填筑；S5，对大坝工程的坝面体积、石料采块的数据进行运算，得到坝面石料填充的施工周期；S6，对大坝工程的砾石土心墙料进行填筑，设置心墙料开采参数数据设置，对心墙料填筑顺序进行规划。

所述S1包括：S1-1，建立大坝总工程结构的基准参数，然后获取大坝主体结构参数，然后执行S1-2；S1-2，对大坝主体边界的曲面进行建模处理，然后对大坝主体内部结构进行建模处理和外部构造进行建模处理，然后执行S1-3；S1-3，设置建设大坝主体的交通入口参数，获取上游位置、下游位置和大坝主体结构参数，然后执行S1-4；S1-4，对大坝工程建模参数过程进行优化控制处理，同时获取建设大坝地点的天气数据，从而建设大坝工程的数字化的模型。

优选地，所述S1-1大坝总工程结构的基准参数包括：

获取大坝工程的心墙底高程H_xqd(m)的参数数据；将该心墙底高程H_xqd(m)的参数数据导入数据库；获取大坝工程的大坝顶高程H_dbd(m)的参数数据；将该大坝顶高程H_dbd(m)的参数数据导入数据库；设置大坝工程的心墙底面横轴线与心墙底面纵轴线交点为大坝工程的底平面原点(0.00,0.00)，设置大坝工程上游为正，大坝工程下游为负；大坝工程左岸为正，大坝工程右岸为负。

优选地，所述S1-1大坝主体结构参数包括：设置大坝工程的心墙参数数据，对大坝工程设置心墙底宽数据B_xq(m)、大坝工程上游坡比数据I_xqs和大坝工程下游坡比数据I_xqx；设置大坝工程的反滤参数，对反滤参数设置三重级别，根据用户的需求调整该反滤参数的获取级别，获取的级别越多，对于大坝工程的数字化建模越准确；

其中第一重级别：获取大坝工程的上游第一反滤数据的底宽B_fls1(m)、大坝工程的下游第一反滤数据的底宽B_flx1(m)，大坝工程的上游第一反滤数据的底高程H_flsd1(m)、大坝工程的下游第一反滤数据的底高程H_flxd1(m)、大坝工程的上游第一反滤数据的坡比I_fls1、大坝工程的下游第一反滤数据的坡比I_flx1；

第二重级别：获取大坝工程的上游第二反滤数据的底宽B_fls2(m)、大坝工程的下游第二反滤数据的底宽B_flx2(m)，大坝工程的上游第二反滤数据的底高程H_flsd2(m)、大坝工程的下游第二反滤数据的底高程H_flxd2(m)、大坝工程的上游第二反滤数据的坡比I_fls2、大坝工程的下游第二反滤数据的坡比I_flx2；

第三重级别：获取大坝工程的上游第三反滤数据的底宽B_fls3(m)、大坝工程的下游第三反滤数据的底宽B_flx3(m)，大坝工程的上游第三反滤数据的底高程H_flsd3(m)、大坝工程的下游第三反滤数据的底高程H_flxd3(m)、大坝工程的上游第三反滤数据的坡比I_fls3、大坝工程的下游第三反滤数据的坡比I_flx3；

获取大坝工程的过渡料参数，先获取大坝工程的上游过渡料底宽B_gdls(m)、大坝工程的下游过渡料底宽B_gdlx(m)，大坝工程的上游底高程H_dgls(m)、大坝工程的下游底高程H_gdlx(m)、大坝工程的上游坡比I_gdls和大坝工程的下游坡比I_gdlx；获取大坝工程的堆石料参数，先获取大坝工程的上游堆石料底宽B_dsls(m)、大坝工程的下游堆石料底宽B_dslx(m)、大坝工程的上游坡比I_dsls和大坝工程的下游坡比I_dslx；然后获取大坝工程的下游坡面马道数量N_md(个)以及大坝工程的下游坡面对应高程H_md(m)、大坝工程的下游坡面对应宽度B_md(m)，有几条马道就对应输入其高程和宽度，N_md＝0，表示不设马道。马道本属于外部细部构造，但因为涉及到堆石料的形体和数量，所以在该步骤一起输入相应参数值。

获取大坝工程的上下游护坡块石料参数，获取大坝工程的上游护坡块石料厚度H_hpkss(m)和大坝工程的下游护坡块石料厚度H_hpksx(m)；在包括有马道修正后的基础上加在其表面的。所以要先输入马道参数，后输入护坡块石料厚度。

优选地，所述S1-2中大坝主体边界的曲面进行建模包括：

根据大坝主体的地形、地质状态和大坝平面布置结构，先确定大坝主体建模控制的主线和原点，用于精确控制大坝主体建模的形体及对应的参数；确定大坝主体总横轴线，加密读取大坝主体点坐标用于精确控制大坝主体建模过程；

确定大坝主体坝顶的顶交交叉切割线，加密读取大坝主体点坐标用于精确控制大坝主体建模过程；

确定大坝主体坝底的填筑材料与山体的交叉切割线；再确定大坝主体边界轮廓线，设定每间隔若干高差，从大坝主体坝底开始自动读取出各点的坐标值作为控制点，用于精细控制边界轮廓形象；

确定大坝主体坝底各填筑材料交叉点，以及大坝主体坝顶各填筑材料交差点，按一定间隔加密读取大坝主体点坐标，然后执行S2-2至S2-4确定的总横轴线、交叉切割线。

优选地，所述S1-2对大坝内部结构进行建模处理包括：

获取大坝主体的坝底廊道的参数数据；即大坝主体廊道底高程H_bdld(m)、大坝主体廊道底宽B_bdld(m)、大坝主体廊道高度H_bdldg(m)、大坝主体廊道侧墙高度H_bdldcq(m)的参数数据，其中大坝主体廊道底宽B_bdld(m)、大坝主体廊道高度H_bdldh(m)、大坝主体廊道侧墙高度H_bdldcq(m)指大坝主体的外部尺寸；然后获取大坝主体廊道底板厚度H_bdldd(m)、大坝主体廊道侧墙厚度H_bdldq(m)和大坝主体廊道顶拱厚度H_bdldg(m)；采用占用大坝主体坝体体积扣减方法减去相应的填筑区，获得大坝内部结构初级建模数据；刻画大坝主体心墙垫层混凝土按心墙底边界线，按一定间距确定高程的点(必须两侧对应)，然后连接全部高程的点形成相应的曲线，形成无凹凸的光滑表面(程序设计一套无凹凸的连接方式自动连接)，底面与大坝边界模型交汇；形体修正时只能修改边界以及控制线以内的部分；

生成大坝主体上游围堰参数数据，上游围堰通常是坝体的一部分，是在坝体施工前就已经提前修建好的，其一部分是堆石料的空间。大坝主体的坝轴线，输入大坝主体两个端点距离大坝轴线的距离、底宽、顶宽和上下游坝坡，在获取大坝主体上游围堰参数数据后，立即修正上游堆石料的参数数据；生成大坝主体的抗震框格梁的参数数据，其中，混凝土框格梁参数数据是等间距、等断面的；获取大坝主体框格梁层数及各层对应高程，然后对框格梁各层纵横间距的参数数据进行提取，以及框格梁各层纵梁长度及断面的长和宽、框格梁各层横梁长度及断面的长和宽，还有框格梁各层第一根梁的位置(以梁中心点计)，以确定大坝主体框格梁层的平面分布；

获取大坝主体的防渗墙厚度、防渗墙底范围以及高程的连接的位置，以及防渗墙之间两墙的间距；

生成大坝主体的防渗帷幕参数数据；生成大坝主体下游水平反滤的参数模型,一般是两层，主要参数是厚度，第一层反滤有厚度参数后，上面与各填筑区底面耦合，下面一般是一个平面。第二层反滤底面与第一层反滤底面耦合，下面与大坝边界模型底部耦合即可。或者只设置一层，就直接上面与各填筑区底面耦合，下面与大坝边界模型地埋耦合；

水平反滤的外边界就是坝体填筑区范围；因此这里先要进行一个选择，用户输入0，表示只有一层，则直接上下面耦合即可，如果用户输入1，则表示是两层，按上述方法建模。这里有一个俗称的“0、1”选择在前。

生成大坝主体粘土包裹层的参数模型，一般底廊道、垫层混凝土以及边界部位都可能用粘土包裹形成边界防身体系。一般都是用粘土层厚度表示。

首先生成大坝主体的廊道周边粘土模型，获取大坝主体廊道侧向粘土包裹厚度H_ldntc(m)和大坝主体廊道顶粘土包裹厚度H_ldntd(m)其内面随廊道外面形(即与廊道外形耦合)，一般填筑成一个矩形断面。

然后，生成大坝主体垫层混凝土区粘土模型，为垫层混凝土区粘土厚度H_dcnt(m)

其底面随垫层混凝土表面形(即与垫层混凝土表面耦合)，等厚度填筑。

再次，生成大坝主体岸坡接触部位粘土的参数模型，所有凹陷部位全部用粘土填平，再平均厚度地填筑一层粘土；

其中，在大坝主体边界模型上将岸坡部分单独取出来，分别输入大坝主体上游左岸岸坡粘土厚度H_zsnt(m)、上游右岸岸坡粘土厚度H_ysnt(m)，下游左岸岸坡粘土厚度H_zxnt(m)、下游右岸岸坡粘土厚度H_yxnt(m)；然后分别添加等厚度的粘土；生成大坝主体替代料块体的参数模型。该大坝主体替代料块体剖面为六面体，形状为棱柱状；

单独设计一段六面体的形体模型程序，如果有系统就启动这段程序先生成形体模型，然后输入其底面(肯定是平面)顺河向中轴的坐标(两点)，就将移植进去，扣除其所占空间体积。加入用户想在哪里进行“窄幅先起”填筑，实质是留出空间不填，则可以用这个思路建一个“空替代块模型”进去。主要参数：

首先，生成大坝主体上游坝体内替代料的参数数据，

分别依次获取大坝主体上游替代料起填高程H_tdss(m)、大坝主体上游替代料顶高程H_tdso(m)、大坝主体上游替代料起填宽度B_tds(m)、大坝主体上游边距坝轴线距离B_tdsz(m)、大坝主体上游替代料上游侧边坡值I_tdss、大坝主体上游替代料下游侧边坡值I_tdsx、大坝主体上游替代料左游侧边坡值I_tdsz和大坝主体上游替代料右游侧边坡值I_tdsy，

其次，生成大坝主体下游坝体内替代料的参数数据，

分别依次获取大坝主体下游替代料起填高程H_tdsx(m)、大坝主体下游替代料顶高程H_tdxo(m)、大坝主体下游替代料起填宽度B_tdx(m)、大坝主体下游边距坝轴线距离B_tdsx(m)、大坝主体上游替代料下游侧边坡值I_tdsx、大坝主体下游替代料左游侧边坡值I_tdxz和大坝主体下游替代料右游侧边坡值I_tdxy；

再次，生成大坝主体下游缓坡替代料的参数数据，

由于堆石料不足，采用河滩料等填筑下游坝体，但由于其物理力学性能比块石料要差一些，因此其坡比要变缓。

获取大坝工程的上游堆石料底宽B_dsls(m)、大坝工程的下游堆石料底宽B_dslx(m)、大坝工程的上游坡比I_dsls和大坝工程的下游坡比I_dslx；

其实质是修改下游堆石料的坡比，然后增加一种新的填筑材料；

与堆石料的建模方法一样；凡是有替代料设计，就应该扣减其所占用的空间体积；生成大坝主体内部观察系统模型(健康模型之一)也是在外面单独建立一个模块，移植进来，输入位置控制参数即可。生成大坝主体坝体连接的隧洞模型和廊道模型；坝体两岸有灌浆廊道、坝底检查廊道等。

大坝主体坝体连接的隧洞模型和廊道模型建模方法，首先，根据大坝主体的隧洞和廊道的断面参数，即底宽、边墙高度、总高度，以及轴线，确定大坝主体的隧洞模型和廊道模型。其次，根据大坝主体单个隧洞和廊道的介入点高程、接入点坐标，与大坝主体的隧洞和廊道接触面与大坝主体边界模型耦合；

优选地，所述S1-2对大坝主体外部构造进行建模处理包括：

获取大坝主体的观察用房及其通道的参数数据；其中观察用房是分高程布置，每层等间距分布几个。一般都是从观察用房的上一级马道连接一段梯步(标准设计)至其侧面；则获取的大坝主体观察用房及其通道的参数数据为：

生成大坝主体观察用房部分层数N_gcfc(n)以及对应的高程H_gcf(m)，各层观察用房的间数N_gcfj(n)、分部间距B_gcfj(n)以及第一间(一般左岸想右岸数)的位置参数，如果不等间距，就需要用户逐间输入，其中m为米，n为正整数；对大坝主体观察用房及其通道体积扣减方法，占用大坝主体坝体的部分为三棱体；有其底面参数和占用坝体的高度就能够算出来；生成大坝主体排水棱体的参数数据，它就是一个标准的棱体，单独写一段程序建立排水棱体模型，然后输入其位置控制参数移植进去，并与大坝边界模型耦合即可。它是一种单独的填筑材料。其他外部连接体模型建立,外部建立单独的模型，输入位置控制参数，移植进去，不计算其体积占用。先单独构建单体模型，让后输入其位置控制参数一致进来，一般不占用体积。所有与大坝边界模型耦合的外部模型，形体修正后，必须随之进行位置修正。

优选地，所述S1-3交通入口参数包括：

设置明线道路直接上坝入口和隧洞上坝入口两种；直接做成标准参数数值，输入相应的上坝入口和隧洞上坝入口位置参数，并与大坝边界模型耦合；不占用填筑区空间的建模数据；获取大坝主体洞线接入点参数数据，隧洞宽度、边墙高度；获取大坝主体明线接入点参数数据，道路宽度；

获取如下参数：大坝主体上游左岸上坝交通接入点数N_sbjtsz以及大坝主体上游左岸上坝高程H_sbjtsz(n)和大坝主体上游左岸上坝平面位置(一般以其与大坝中轴线距离表示)B_sbjtsz(n)；大坝主体上游右岸上坝交通接入点数N_sbjtsy以及大坝主体上游右岸高程H_sbjtsy(n)和大坝主体上游右岸上坝平面位置(一般以其与大坝中轴线距离表示)B_sbjtsy(n)；

大坝主体下游左岸上坝交通接入点数N_sbjtxz以及大坝主体下游左岸上坝高程H_sbjtxz(n)和大坝主体下游左岸上坝平面位置(一般以其与大坝中轴线距离表示)B_sbjtxz(n)。大坝主体下游右岸上坝交通接入点数N_sbjtxy以及大坝主体下游右岸上坝高程H_sbjtxy(n)和大坝主体下游右岸上坝平面位置(一般以其与大坝中轴线距离表示)B_sbjtxy(n)。大坝主体形体修正后，上坝交通入口的位置将随之移动(也即自动随之修改，否则可能选在半空中或者插入大坝体内)。

优选地，所述S1-4包括：

数据库高差(距离)精度控制值

用户要确定数字大坝数据库需要的高差，即距离的精度控制值H_gcjd(m)，便于仿真计算时自动插值能找得到区间的依据值；过渡料、堆石料填筑层为0.5～0.6m，其参数区间为其填筑层的±6％，砾石土料、粘土料填筑厚度为0.3m，区间参数为其填筑层的±4％，因此分别获取如下参数数据：

大坝主体堆石料高差精度控制值H_dsgcjd(m)，大坝主体过渡料高差精度控制值H_gdgcjd(m)

大坝主体反滤料高差精度控制值H_flgcjd(m)，大坝主体砾石土料高差精度控制值H_lsgcjd(m)

大坝主体粘土料高差精度控制值H_ntgcjd(m)，大坝主体水平反滤距离进度控制值S_spfl(m)

获取大坝主体筑坝材料供需比控制参数数据；此参数用于数字大坝总需求与数字料场总供给之间的比例判定，如果出现低于此比例，系统直接预警。用户可以接受预警，也可以确定就是这样了，但要对此进行记录。

获取如下参数数据：大坝主体堆石料供需比例控制值R_dsl，无量纲。

过渡料供需比例控制值R_dgl，无量纲。块石料供需比例控制值R_ksl，无量纲。

反滤料供需比例控制值R_fll，无量纲。砾石土料供需比例控制值R_lstl，无量纲。

粘土料供需比例控制值R_ntl，无量纲。水平反滤供需比例控制值R_spfl，无量纲。

获取大坝主体施工质量控制参数数据，

大坝主体堆石料碾压干密度P_dsl(t/m³)或压实度D_dsl及最优含水率P_dshsl，其中t为吨的英文标号，无量纲。

大坝主体过渡料碾压干密度P_gdl(t/m³)或压实度D_gdl及最优含水率P_gdhsl，无量纲。

大坝主体反滤料碾压干密度P_fll(t/m³)或压实度D_fll及最优含水率P_flhsl，无量纲。

大坝主体砾石土料碾压干密度P_lstl(t/m³)或压实度D_lstl及最优含水率P_lsthsl和p5含量至于范围：P5含量下限值P_p5xx、P5含量上限值P_p5sx；大坝主体粘土料碾压干密度P_ntl(t/m³)及压实度D_ntl(无量纲)及最优含水率P_nthsl，

获取大坝主体施工控制参数数据；获取大坝主体的填筑和铺设层厚度限制参数数据；

大坝主体堆石料区允许填筑厚度H_dsyh(m)以及大坝主体堆石料允许层厚误差比例R_dsyh(无量纲)；

大坝主体过渡料区允许填筑厚度H_gdyh(m)以及大坝主体过渡料区允许层厚误差比例R_gdyh(无量纲)；

大坝主体反滤料允许填筑厚度H_flyh(m)以及大坝主体反滤料允许层厚误差比例R_flyh(无量纲)；

大坝主体砾石土料允许填筑厚度H_lstyh(m)以及大坝主体砾石土料允许层厚误差比例R_lstyh(无量纲)；

大坝主体粘土料允许填筑厚度H_ntyh(m)以及大坝主体粘土料允许层厚误差比例R_lstyh(无量纲)；

大坝主体排水棱体铺设允许厚度H_pstyh(m)以及大坝主体排水棱体铺设允许层厚误差比例R_pstyh(无量纲)；

大坝主体压重体铺设允许厚度H_yztyh(m)以及大坝主体压重体铺设允许层厚误差比例R_yztyh(无量纲)；

大坝主体护坡块石堆码高度H_hpyh(m)以及大坝主体护坡块石堆码允许层厚误差比例R_hpyh(无量纲)。

获取大坝主体“窄幅先起”控制参数数据：大坝主体堆石料区允许最大窄幅先起高差H_dsxq(m)

大坝主体堆石料区允许最小窄幅先起顶宽度B_dsdx(m)。大坝主体堆石料区允许窄幅先起最小稳定坡比I_dsx，无量纲。

大坝主体过渡区区允许最大窄幅先起高差H_gdxq(m)大坝主体过渡料区允许最小顶宽度B_gddx(m)。

大坝主体过渡料最小稳定坡比I_gdx，无量纲。获取大坝主体节点工期控制目标参数数据：

预计什么时候到达什么高程，如果仿真方案的进度达不到这个目标，系统就预警，用户可以认可，也可以默认无法得到，但要对此进行记录。控制大坝主体节点数N_gqkz；

分别输入对应的日历时间和高程。获取大坝主体交通可行性控制标准参数数据

洞线道路混合车流(含其他标段、社会车辆)控制车流量Q_dxhh(辆/h)，其中h为小时

洞线道路重车下行控制车流量Q_dxzx(辆/h)；洞线道路重车上行控制车流量Q_dxzs(辆/h)；明线道路混合车流控制车流量Q_mxhh(辆/h)；明线道路重车下行控制车流量Q_mxzx(辆/h)；明线道路重车上行控制车流量Q_mxzs(辆/h)；系统能够预设一套参考值，用户可以默认系统预设的参考值，也可以修改出其新值。

获取大坝主体填筑区间高差限制标准参数数据，大坝填筑过程，一般不允许不同填筑区之间的高差过大，否则始于强度不匹配，系统就自动预警，

获取如下参数数据：如图5和6所示，大坝主体上游反滤层与大坝主体心墙之间的允许高差H_xfs(m)，

大坝主体上游过渡料与反滤之间的允许高差，H_fgs(m)，大坝主体上游堆石料与过渡料之间的允许高差H_gds(m)，

大坝主体上游堆石料与护坡块石料之间的允许高差H_ghs(m)，大坝主体下游反滤层与心墙之间的允许高差H_xfx(m)，

大坝主体下游过渡料与反滤层之间的允许高差H_fgx(m)，大坝主体下游堆石料与过渡料之间的允许高差H_gdx(m)，

大坝主体上游堆石料与护坡块石料之间的允许高差H_ghx(m)，获取气候环境限制标准参数数据；

对降雨深度与施工限制的参数数据设定；

设定大坝主体粘土料一天降雨量H_ntyt：当地降雨量大于此值，粘土料停止填筑，

设定大坝主体心墙料一天降雨量H_xqyt：当地降雨量大于此值，心墙料停止填筑，

设定大坝主体过渡料一天降雨量H_gdyt：当地降雨量大于此值，过渡料停止填筑，

设定大坝主体堆石料一天降雨量H_dsyt：当地降雨量大于此值，堆石料停止填筑，

设定大坝主体粘土料一周降雨量H_ntyc：当地降雨量大于此值，粘土料停止开采，

设定大坝主体心墙料一周降雨量H_xqyc：当地降雨量大于此值，心墙料停止开采，

设定大坝主体过渡料一周降雨量H_gdyc：当地降雨量大于此值，过渡料停止开采，

设定大坝主体堆石料一周降雨量H_dsyc：当地降雨量大于此值，堆石料停止开采，

系统灵便程序根据当地的降雨资料给出全年每日的降雨深度，系统仿真计算时遇到这个限制就自动停工后延。

对降雪深度与施工限制的参数数据设定；

降雪深度对土石坝施工影响很大，但不同深度限制是不一样的，有的深度可以开采不能填筑，有的深度连开采也不可以。

随着工程开发，逐渐需要在青藏高原区施工，其降暴雪是不能施工的，因此需要设立此标准，对于内地工程，用户可直接选择无此限制，先做0、1选择。

设定大坝主体粘土料一天降雪量H_ntxt：当地降雨量此值，粘土料停止填筑；

优选地，所述S1-4天气数据包括：

用户输入年度各月限制值的天数，系统随机数生成器生成分配到具体的日历上，供仿真计算使用。同一个工程生成一套，不同年份选用不同的生成参数，不能生成多套(如预计需要5年就生成5大组随机数)否则不同方案之间就无法比较。

大限制值包含了小限制值，如日降雨量达80mm，就包含了降雨量大于30mm的。

用上述公式约定的限值制定一张表格，用户只需直接填入各月可能的天数就可以了。

优选地，所述S1-4还包括：

获取大坝主体左坝肩开挖土石房比例R_zats、大坝主体右坝肩开挖土石房比例R_yats和大坝主体基础开挖土石房比例R_jcts；

大坝主体坝肩坝基形体模型修改原则：

不能修改设计开挖基础面，只能修改其地表表面。

备注：如果能将地形地质图上的土石以及岩石强风化层、若风化层、基岩的分层界限做进去，就可以精确统计，可以参照以开展的拱坝开挖模型方法做。最好这样做，才能满足设计要求。

特别是重大地质缺陷等要做进去，长河坝为例，坝肩开挖施工后发现左岸有松动体、右岸有深部裂隙而停工很长时间，设计临时开展加固设计。

(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)

所述S2还包括：

S2-1，对大坝主体施工时选择的料场原料进行数据划分；

S2-2，获取数据划分的料场原料的参数数据，对获取后的参数数据进行料场建模；

S2-3，将建模后的料场模型进行开采石料顺序约束；从而快速生成料场原料填筑大坝主体的工程施工模型。

优选的，所述S2-1数据划分包括：

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；通过同层分区分块仿真对比，可以优化分区分块参数；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(里外2区，每区分为若干块，即基本单元为采块)；

采集层之间强制顺序：只有上一层最后一块爆破后，下一层才能开始钻孔；

对料场原料设置分层参数数据；

该料场原料开采层数为N_cm，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，系统自动根据数字料场数据库给出其顶面的面积、长度、宽度等参数，便于用户再根据下面的选择层内分块模式选择采块模式，就形成该料场开采宏观顺序架构；

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；

用户选择了层内分块模式，系统就自动给出该采层的标准模式的平面示意图，用户直接在图上点击确定开采顺序；并给出最大分块数J_m；

然后对料场原料设置采块位置属性参数数据；

用户在构建数据划分时就直接选择赋值；

对料场原料中岩石特性设置参数数据；得到岩石类别，用户在岩石类别Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ中选择一种，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P_sltr，t/m³；以及爆破松散系数K_sz，无量纲，用于体积换算；设置料场原料的压缩系数K_ys，无量纲，用于体积换算；

备注：一般至少同层是一样的，用户输入第一采层第一采块后，以后的就先复制过来供用户确认或者修改，不输入护着不修改，就默认是一样的。

优选的，所述S2-2包括：

对料场区分为上游石料场和下游块石料场，对上游石料场和下游块石料场划分若干块石料场，建立有石料用量与石料场使用高程的关系V(h)，h代表高度；

与数字大坝类似，建立数字料场后便可查询任何料场任意高程的累计可用量，以及任意高差之间的可用量；

专用块石料场一种情况为一面坡无邦如图1所示，自上而下开采；

获取专用块石料场建模参数数据；采集料场地形数据，获取料场的起采高程H_q(i)第i料场的起采高程(m)；然后获取料场的终采高程H_d(i)第i料场的底高程(m)；在采集料场石料时设置保留边坡坡度值，

获取料场的马道数N_md(m)、马道高差H_md(m)；一般都是等高差的(系统可以预设为30m)；如果不等高差，则用户由上至下逐一输入；料场的马道宽度W_md(m)、料场石料在保留边坡坡度值的同时保持平均剥离厚度，如果地层特性差异比较大，用户可以分高程分别设置；

获取天然平均容重P_sltr(t/m³)；如果地层特性差异比较大，用户可以分高程分别设置；料场爆破松散系数，K_ss，

设置料场运料交通接入点为马道端头，用户可以在生成的马道端直接点击选择确认即可；块石料场形体精度控制尺度；这个参数系统可以预设为0.5，用户根据自己需要修改；

备注：这个参数只适合于马道之间，马到对应高程是一个精确值，马道上下部位因为形体改变是不连续的，不能跨越。

优选的所述S2-2包括：

料场建模方法，

根据设计规划料场的地形、地质图，以起采高程和终采高程确定其上界，以保留边坡坡度和马道设计参数确定其后边界，用平均剥离厚度确定其便面形态(减去这个厚度)，即形成其实体形态；

生成料场需要的基础数据，料场数形结合的三维形体图，计算总储量V(i)，单位m³，其中i是指第i个专用块石料场，生成随高程的累计储量，V(i，h)数据库，并绘制出V(i，h)曲线；

备注：每层马道对应的应该是确定值，其余中间的是可以通过插值求得精确值；如图2所示，为两面坡有邦状态的料场原料获取方式。

剥离料随高程的累计方量V_bl(i，h)数据库；生成随高程的采场尺度，其中采面长为S(i，h)、采面宽L(i，h)，采面面积B(i，h)的数据库，并绘制出S(i，h)，L(i，h)，B(i，h)曲线

备注：这三个参数用于块石料开采的模拟计算爆破参数设计，L是指采场最长的长度，B是指最宽的宽度，单位均为m.

运料交通接入点；是在马道的上下游端点，获取马道参数后，直接给出该料场的全部马道上下游端点，

专用料场宏观信息

实际工程中需要分别了解上下游规划料场总储量，把各个上游的加起来即是上游规划料场的块石料总储量，各个下游规划块石料场的加起来即是下游规划料场的总储量，二者再加即是规划料场的总储量；

专用料场修改

由于勘测深度等原因，可能有些料场储量参数会调整：

(1)放弃或新增专用块石料场

放弃的直接删除即可自动更新(注意连同更新上述“(5)专用料场宏观信息”)

新增的直接添加新料场即可自动更新(注意连同更新上述“(5)专用料场宏观信息”)

(2)料场参数修改

一是地形图复测变化，导入新的地形图即可自动修改覆盖；

二是剥离厚度参数调整，输入新的剥离厚度即可自动修改覆盖；

三是起采高程和终采高程的调整，输入新的高程可自动修改覆盖；

四是运输交通调整，用户均可在已经建好的模型上直接修改调整即可；

多个专用料场

多个专用料场分别建模，主要了解各专用块石料场的总量及其汇总量。

优选的，所述S2-3还包括：

对料场原料平面开采顺序及施工约束；

对料场原料前面区域开采后才可能开采其后面区域的料场原料；【用户在构建开采顺序架构时已确定】在执行料场原料开采时，前面区域的采块不需要钻预裂孔；在后面区域采块必须进行预裂爆破操作；料场原料后面区域最后一块开采结束后进行边坡支护加固；料场原料的采块之间的工序衔接，测量放线只能白天进行；【系统宏观控制参数已输入此限制参数】

爆破施工只能白天进行，且在规定时间(一般下午)之前完成【系统宏观控制参数已输入限制参数】

装料点问题，一般有几套装载设备就视为有几个装料点，这样各自占一个位置，可有效避免施工碰撞；

优选的，所述S2-3还包括：

采块工艺顺序规划

获取钻孔开始时间(即本采块上班开工的日历时间)：T_kg，年月日时刻；如2015年9月16日8:00(输入参数)，获取采块开始时刻的每日上班时间T_sb；

计算钻孔结束时间＝开采块上班开工的日历时间+钻孔时耗

T_js＝T_kg+T_zk(i,j)；

计算爆破实施日期和时刻，

其中如果T_bpyv-T_sb(i,j)-T_bpsh(i,j)≥0

D_bps(i,j)＝T_kg(i,j)+D_zk(i,j)T_bps(i,j)＝T_sb(i,j)+T_zksy(i,j)+T_bpsh(i,j)，

反之T_bpyv-T_sb(i,j)-T_bpsh(i,j)＜0，

则D_bps(i,j)＝T_kg(i,j)+D_zk(i,j)+1，T_bps(i,j)＝T_sb(i,j)+T_bpsh(i,j)，

T_bpyv为明挖爆破允许爆破作业限时，

D_bps(i,j)——第i开采层第j开采块爆破实施日期时间；

T_bps(i,j)——第i开采层第j采块在D_bps(i,j)的爆破实施时刻，换算成几点几分；

T_kg(i,j)——本开采块拟开工的日历时间；

T_sb(i,j)——本开采块上班时间，时刻参数，本开采块输入参数；

D_zk(i,j)——本开采块钻孔占用工日；

T_zksy(i,j)——钻孔剩余工时(h)；

T_bpsh(i,j)——第i采层第j采块的爆破作业时耗(h)，其中h代表小时；

计算运料开始时间，T_ylks(i,j)＝T_bps(i,j)+T_aj(i,j)，

T_ylks(i,j)——第i采层第j采块运输开始时间；

T_bps(i,j)——第i采层第j采块在D_bps(i,j)的爆破实施时刻，由T_bps(i,j)＝T_sb(i,j)+T_bpsh(i,j)算出；T_aj(i,j)——爆破后安全检查时耗(h)，这是指爆破后的绝对时间差；

运料结束时间T_yljs(i,j)＝T_ylks(i,j)+T_ylsj(i,j)，

T_yljs(i,j)——第i采层第j采块石料运输结束时间，日历时间；

T_ylks(i,j)——第i采层第j采块石料运输开始时间，由T_ylks(i,j)＝T_bps(i,j)+T_aj(i,j)算出；

T_ylsj(i,j)——第i采层第j采块石料运输时间(min)，由如下公式，T_ylsj(i,j)＝T_ylzc(i,j)+T_zmdc(i,j)+T_zhdc(i,j)算出，T_ylzc(i,j)——第i采层第j采块石料运输整队运输时间(min)；

T_zmdc(i,j)——装满一车需要的时间(min)；T_zhdc(i,j)——车队最后一辆车达到坝面卸完料的时间(min)；

下一采块钻孔开始时间＝上一采块运料开始时间T_ylks(i,j)；

下一采块爆破实施日期和时间，取本采块爆破实施时刻和上一采块运料结束时间T_yljs(i,j)的最大值，如果取运料结束时间但不是上工时间，直接从第二天上班时间实施爆破；采层间强制顺序：只有上一层最后一块爆破后，下一层才能开始钻孔；

优选的，所述S2-1数据划分还包括：

利用块石料场

一些工程要利用其他建筑物基础开挖的石料填筑大坝，其与专用料场的区别是：

(1)其基础(背面)不是一个坡，是折坡甚至比较复杂的设计；

(2)一般开挖不设马道，但有分级开挖进度计划的；

第i层料场平面示意图如图2所示。

1、建模(设计)参数

(1)工程区地形图，可编辑的CAD格式；

(2)工程设计图(平面布置图、纵横剖面图)，可编辑的CAD格式；

(3)分级开挖计划(实际施工过程可能会有调整)，可编辑的CAD格式，以及开挖进度计划(如第几年几月开挖到什么位置，相对来说是比较宏观一点的，是个虚拟的计划)，一般至精确到月开挖总方量；

(4)平均剥离厚度，m；如果地层特性差异比较大，用户可以分高程分别设置；

(5)天然容重，t/m³；如果地层特性差异比较大，用户可以分高程分别设置；

(6)爆破松散系数，K_ss，无量纲；

(7)出渣交通接入点，利用料场的直接输入；

(8)弃碴场名称；

(9)块石料场形体精度控制尺度m，这个参数系统可以预设为0.5；

(10)运料交通接入点；在生成的形体模型上连接插件(他不参与形体等计算)，或者在地形土上确定好标注直接生成；

2、利用料场快捷建模方法

根据工程区地形图和平均剥离厚度形成其表面形体模型，根据建筑设计图形成底面和两侧面，合并即形成利用料场的实体形态；

3、利用料场需要生成的基础数据

与专用料场不同的是其分级是不连续的，受建筑物设计以及边坡保护等制约，但可以制定出一个宏观的开挖进度计划(月度开挖计划)，该可能计划随实际施工进展而调整；

用户根据月总方量计划，除以月有效施工时间，得出日平均值，然后以此为基础，分别生成各月各日的方量；其总趋势是在同一月的月末供料强度比月初的略大些，因为客观上开挖后形成的工作面更开阔了；可借此选用一个合适的随机数生成器；

4、专用料场宏观信息

一般部分上下游，只分左右岸；

5、利用料场的修改

(1)设计修改了，会提供新的设计图纸和开挖计划，导入新设计图即可自动修改覆盖；

(2)利用料场形体修改时，只修改表面模型，不能修改底部及侧面模型，即不能修改建筑物基础设计；

6、多个专用料场

需统计各自的可用量及其汇总；

砾石土料场类似与河滩料场，范围比较广，开采深度不大(局部开采深度过大可能导致边坡不稳等问题)；

受沟壑等地形限制，其分带分区不一定是均匀的，划分方法是用户直接在料场分布图上划定边界，并确定出(给定)各采块理论可开采平均厚度、起采与终采高程、剥离厚度、开采顺序、掺配属性(是属于主料区，还是配料区)以及对外交通运输道路接入点；

分立面掺配和平面掺配两种；

立面掺配通常通过在同一采块调剂采料装深度的装载斗数直接进行，为简化运算，这类情况视为不需要单独掺配；

平面掺配指需要跨采块进行掺配，某些合适的掺配比例，可以通过在不同采块装载不同斗数直接运输上坝，在铺摊过程中掺配；比较复杂的情况是，开采平堆后立面挖装装载运输上坝；

一般用本料场不同采块按不用比例进行掺配，如主：配＝3:2，如果主：配＝1:1，就说明不需要掺配；

砾石土料场建模方法

根据砾石土料场分布及开采施工规划图直接生成(假定边界按平均开采深度开采到底)；主料采块和配料采块用不同颜色区分；

砾石土料场需要生成的基础数据

(1)砾石土料场数形结合的三维形体图

(2)量化的分布特性；每个区域砾石土主料随高程的累计方量V_lstz(i，h)，砾石土配料随高程的累计方量V_lstp(i，h)，每个区域使用料场原料随高程的累计方量，V_lst(i，h)＝V_lstz(i，h)+V_lstp(i，h)，单料场主料随高程的累计方量V_lstz(h)，单料场V_lstp配料随高程的累计方量(h)，单料场可用料随高程的累计方量，V_lst(h)＝V_lstz(h)+V_lstp(h)

(3)砾石土料场宏观信息，包括，可用料总量；(2)平均天然密度P_lst；t/m³；t为吨的单位；砾石土采后(包括堆存)松散系数K_lstss，无量纲；料场面积m²；主要涉及征地；考虑掺配因素可提供合格料总量；以配料为准得出一个量，再以主料为准得一个量，二者的小值为可提供合格总量；

砾石土料场模型修改，包括：提供新的开采规划图和相关参数，导入重新生成即可；砾石土料场形体修改时，一般修改底部模型，不修改表面模型；

(4)粘土料场建模参数【输入参数】，包括：粘土料场名称；粘土料场开采施工规划图；类似于砾石土料场，地形图上分带分区边界并附带各采块可开采厚度、剥离厚度、开采顺序等属性；弃碴场；施工交通接入点；粘土料堆存场，粘土料堆存场名称，粘土料堆存场平面图；粘土料堆存场面积，m²；安全堆存限高，m；安全堆存坡比；粘土料场建模方法，与砾石土料场类似；粘土料场需要生成的基础数据，粘土料场数形结合的三维形体图，量化的分布特性，各区块随高程的累计方量，V_nt(i，h)；该料场随高程的累计方量，V_nt(h)；

统计各自的可用量及汇总；

在筑坝材料加工制备场，筑坝材料加工制备场建模参数

1、反滤料加工制备场名称，无量纲；

2、加工制备反滤料品种；在反滤Ⅰ、反滤Ⅱ、反滤Ⅲ、水平反滤Ⅰ、水平反滤Ⅱ和过渡掺配料等几种当中选择；从数字大坝数据库中调出来选择，它又的才能选，这样才能与之对应；一般反滤料首选河滩料；

3、制备材料堆存稳定坡比I_fl1、I_fl2、I_fl3、I_flsp1、I_flsp2和I_gdcp，2选择几种，就对应输入其这个参数；

4、制备材料堆存场地图，以及料仓高度，与2选择的品种对应；

5、制备场堆存场限高H_zb，与2选择的品种对应；

6、取料场；在前面数字料场数据库已建石料场数据库中调出来选择；

7、来料交通线路；在已建的施工交通中调出来选择；

8、送料交通线路；同6；

9、来料交通接入点；

10、送了交通接入点；

11、单套设备生产制备能力参数；

(1)反滤小时生产能力Q_fl1、Q_fl2、Q_fl3、Q_flsp1、Q_flsp2和Q_gdcp，与2选择的品种对应；

(2)工班小时数H(h)，同样与2选择的品种对应；

(3)日工班数N(个)，同样与2选择的品种对应；

(4)月平均有效施工日D(d)，同样与2选择的品种对应；

(5)成品系数(即每方石料能制备出多少方成品料，无量纲)，K_fl1、K_fl2、K_fl3、K_flsp1、K_flsp2和K_gdcp，与2选择的品种对应；

(6)成品料密度(松方，t/m³)，此参数用于填筑仿真时体积换算，与2选择的品种对应；

(7)拟配置设备套数N，同样与2选择的品种对应；

(8)多套设备工效系数KP，同样与2选择的品种对应；

(9)生产加工月度计划，同样与2选择的品种对应；

计划月度生产总量，然后根据月有效施工天数，随机生成有效日历天数，再平均分配到每日；

12、成品能耗及成本

(1)单位成品能耗G_fl1、G_fl2、G_fl3、G_flsp1、G_flsp2和G_gdcp，与2选择的品种对应；

(2)单位成品平均成本P_fl1、P_fl2、P_fl3、P_flsp1、P_flsp2和P_gdcp，与2选择的品种对应；这里的成本包含开采运输到制备场至制备出成品的全流程成本；

13、筑坝材料加工制备模型建立

(1)根据建立堆存场模型；一般都是标准设计，矩形底面加垂直挡墙(假定四周一样高，没有“短板”)；过渡掺配来料一般在石料场；

(2)当出现全部堆满了仍未达到设计限高，系统应自动预警；

(3)随机数生产方法；

计划月度生产总量，然后根据月有效施工天数，随机生成有效日历天数，再平均分配到每日；

优选的，所述S2-2参数数据包括：

筑坝材料需求数据库

建立大坝高程与各种筑坝材料累计需求关系(数据可)和曲线；全部在数字大坝模型上提取，按高差(距离)控制精度生成数据库，供仿真计算等使用；

获取砾石土料需求数据库

V_lst(p)：砾石土料随坝高的累计需求量，m³；

S_lst(p)：砾石土料随坝高的填筑面积，m²；

B_lst(p)：砾石土料随坝高的填筑宽度，m；

L_lst(p)：砾石土料随坝高的平均填筑长度，m，L_t(p)＝S_t(p)/B_t(p)；

V_lst：砾石土料累计需求总量，m³；

获取第一重反滤料需求数据库，

V_f1s1(p)：上游第一重反滤料随坝高的累计需求量，m³；

V_f1x1(p)：下游第一重反滤料随坝高的累计需求量，m³；

V_f11(p)：第一重反滤料随坝高的累计需求量，m³，V_fl1(p)＝V_f1s1(p)+V_f1x1(p)；

V_f11：第一重反滤料随坝高的累计需求总量，

获取第二重反滤料数据库，

V_fls2(p)：上游第二重反滤料随坝高的累计需求量，m³；

V_flx2(p)：下游第二重反滤料随坝高的累计需求量，m³；

V_fl2(p)：第二重反滤料随坝高的累计需求量，m³，V_fl2(p)＝V_fls2(p)+V_flx2(p)；

V_fl2：第二重反滤料随坝高的累计需求总量，

获取第三重反滤料数据库

V_fls3(p)：上游第三重反滤料随坝高的累计需求量，m³；

V_flx3(p)：下游第三重反滤料随坝高的累计需求量，m³；

V_fl3(p)：第三重反滤料随坝高的累计需求量，m³，V_fl3(p)＝V_fls3(p)+V_flx3(p)；

V_fl3：第三重反滤料随坝高的累计需求总量，

下游水平第一重反滤需求数据库

V_spfs1(s)：水平第一重反滤随距离的累计需求量(这个距离是从坝轴线向下游)，m³；

V_spfs1：水平第一重反滤累计需求总量，m³；

获取水平第二重反滤需求数据库

V_spfs2(s)：水平第二重反滤随距离的累计需求量(这个距离是从坝轴线向下游)，m³；

V_spfs2：水平第二重反滤累计需求总量，m³；

获取粘土料需求数据库

V_ldnt(p)：廊道粘土随高程的累计需求量，m³；

V_ldnt：廊道粘土需求总量，m³；

V_dcntz(p)：左岸心墙垫层粘土随高程的累计需求量，m³；

V_dcnty(p)：右岸心墙垫层粘土随高程的累计需求量，m³；

V_dcnt(p)：心墙垫层粘土随高程的累计需求量，m³，

V_dcnt(p)＝V_dcntz(p)+V_dcnty(p)；

V_dcnt：垫层粘土累计需求总量，m³；

V_zynt(p)：左岸岸坡粘土随高程的累计需求量，m³；

V_yynt(p)：右岸岸坡粘土随高程的累计需求量，m³；

V_apnt(p)：岸坡粘土随高程的累计需求量，m³，V_apnt(h)＝V_zynt(h)+V_yynt(p)；

V_apnt：岸坡粘土累计需求量，m³；

V_nt：粘土需求总量，m³，V_nt＝V_ldnt+V_dcnt+V_apnt；

获取过渡料需求数据库

V_gds(p)：上游过渡料随坝高的累计需求量，m³；

S_gds(p)：上游过渡料随坝高的填筑面积，m²；

B_gds(p)：上游过渡料随坝高的填筑宽度，m；

L_gds(p)：上游过渡料随坝高的平均填筑长度，m，

L_gs(h)＝V_gds(h)/B_gds(p)；

V_gds：上游过渡料累计需求总量，m³

V_gdx(p)：下游过渡料随坝高的累计需求量，m³；

S_gdx(p)：下游过渡料随坝高的填筑面积，m²；

B_gdx(p)：下游过渡料随坝高的填筑宽度，m；

L_gdx(p)：下游过渡料随坝高的平均填筑长度，m，L_gdx(p)＝V_gdx(p)/B_gdx(p)；

V_gdx：下游过渡料累计需求总量，m³

V_gd(p)：过渡料随坝高的累计需求量，m³，V_gd(p)＝V_gds(p)+V_gdx(p)；

V_gd：过渡料累计需求总量，m³，V_gd＝V_gds+V_gdx；

获取堆石料需求数据库

V_dss(p)：上游堆石料随坝高的累计需求量，m³；

S_dss(p)：上游堆石料随坝高的填筑面积，m²；

B_dss(p)：上游堆石料随坝高的填筑面积，m；

L_dss(p)：上游堆石料随坝高的平均填筑长度，m，L_dss(p)＝V_dss(p)/B_dss(p)；

V_dss：上游堆石料累计需求总量，m³；

V_dsx(p)：下游堆石料随坝高的累计需求量，m³；

S_dsx(p)：上游堆石料随坝高的填筑面积，m²；

B_dsx(p)：上游堆石料随坝高的填筑面积，m；

L_dsx(p)：上游堆石料随坝高的平均填筑长度，m，

L_dsx(p)＝V_dsx(p)/B_dsx(p)；

V_dsx：下游堆石料累计需求总量，m³；

V_ds(p)：堆石料随坝高的累计需求量，m³；

V_ds(p)＝V_dss(p)+V_dsx(p)，V_ds：堆石需求总量，m³；V_ds＝V_dss+V_dsx；

获取护坡块石需求数据库

V_hps(p)：上游护坡石料随坝高的累计需求量，m³；

V_hpx(p)：下游护坡石料随坝高的累计需求量(包括排水棱体)，m³；

V_hp(p)：护坡石料随坝高的累计需求量，m³，

V_hp(p)＝V_hps(p)+V_hpx(p)；

V_hps：上游护坡块石料需求总量，m³；

V_hpx：下游护坡块石料需求总量，m³；

V_hp：护坡块石料需求总量，m³，V_hp＝V_hps+V_hpx；

获取替代料需求数据库

一般替代料只是在某高程范围内，也不会全断面填筑；凡涉及有替代料，其空间的其他材料要做相应的扣减；V_tdns(p)：上游内部替代料随坝高的累计需求量，m³；

S_tdns(p)：上游内部替代料随坝高的填筑面积，m²；

B_tdns(p)：上游内部替代料随坝高的填筑宽度，m；

L_tdns(p)：上游内部替代料随坝高的平均填筑长度，m，

L_td(p)＝V_tdns(p)/B_tdns(p)；

V_tdns：上游内部替代料累计需求总量，m³

V_tdnx(p)：下游内部替代料随坝高的累计需求量，m³；

S_tdnx(p)：下游内部替代料随坝高的填筑面积，m²；

B_tdnx(p)：下游内部替代料随坝高的填筑宽度，m；

L_tdnx(p)：下游内部替代料随坝高的平均填筑长度，m，

L_tdnx(p)＝V_gtnx(p)/B_tdnx(p)；

V_tdnx：下游内部替代料累计需求总量，m³

V_tdn(p)：内部替代料随坝高的累计需求量，m³，V_tdn(p)＝V_tdns(p)+V_tdnx(p)；

V_gd：内部替代料累计需求总量，m3，V_tdn＝V_tdns+V_tdnx；

V_tdxp(p)：下游坝坡替代料随坝高的累计需求量，m³；

S_tdxp(p)：下游坝坡替代料随坝高的填筑面积，m²；

B_tdxp(p)：下游坝坡替代料随坝高的填筑宽度，m；

L_tdxp(p)：下游坝坡替代料随坝高的平均填筑长度，m，L_tdxp(p)＝V_tdxp/B_tdxp(p)；

V_tdxp：下游坝坡替代料累计需求总量，m³

获取排水棱体材料需求数据库

V_pslt(p)：排水棱体石料随坝高的累计需求量，m³；

S_pslt(p)：排水棱体石料随坝高的填筑面积，m²；

B_pslt(p)：排水棱体石料随坝高的填筑宽度，m；

L_pslt(p)：排水棱体石料随坝高的平均填筑长度，m，

L_tpslt(p)＝V_pslt(p)/B_pslt(p)；

获取压重体材料需求数据库

V_yz(p)：排水棱体石料随坝高的累计需求量，m³；

S_yz(p)：排水棱体石料随坝高的填筑面积，m²；

B_yzt(p)：排水棱体石料随坝高的填筑宽度，m；

L_yz(p)：排水棱体石料随坝高的平均填筑长度，m，L_yz(p)＝V_yz(p)/B_yzt(p)；

V_yz：排水棱体石料累计需求总量，m³；

获取坝基开挖方量数据库，

V_zakwt(p)：左坝肩开挖土方随高程累计方量，m³；这里的高程是由上至下；

V_zakws(p)：左坝肩开挖石方随高程累计方量，m³；这里的高程是由上至下；

V_zakw(p)：左坝肩开挖土石方高程累计方量，m³；这里的高程是由上至下；

V_zakw(p)＝V_zakwt(p)+V_zakws(ph)

V_zakwt：左坝肩开挖土方总量，m³；V_zakws：左坝肩开挖石方总量，m³；

V_zakw：左坝肩开挖土石方总量量，m³；

V_yakwt(p)：右坝肩开挖土方随高程累计方量，m³；这里的高程是由上至下；

V_yakws(p)：右坝肩开挖石方随高程累计方量，m³；这里的高程是由上至下；

V_yakw(p)：右坝肩开挖土石方高程累计方量，m³；这里的高程是由上至下；

V_yakw(p)＝V_yakwt(p)+V_yakws(p)V_yakwt：右坝肩开挖土方总量，m³；

V_yakws：右坝肩开挖石方总量，m³；V_yakw：右坝肩开挖土石方总量量，m³；

V_zykwt：左右岸坝肩开挖土方总量，m³；V_zykws：左右岸坝肩开挖石方总量，m³；

V_zykw：左右岸坝肩开挖土石方总量量，m³；V_bj：坝基土方开挖总量，m³；

筑坝材料需求数据引用方法

各类大坝填筑料的随高程的累计方量、施工作业面面积以及宽度和平均长度随高程的数据库建立以后，获取填筑高程，采用高差法线性插值法给出该填筑层需要填筑的方量、施工作业面面积以及宽度和平均长度；

其前面已填筑层高程为H_ytz，即将填筑的厚度为H_ntzch(统一填筑区这个参数一般是一样的，有时用户可以调剂)，则拟填筑层高程H_ntz＝H_ytz+H_ntzch

在数据库里搜寻包含H_ntz的两个已有的值，如H₁和H₂；用高差线性插值求出H_ntz对应的累计方量、施工作业面面积以及宽度和平均长度；H_ntz对应的累计方量减去H_ytz对应的类方量为该大坝主体一层要填筑的方量。

所述S3包括：

S3-1，根据大坝工程干道规划，建立施工干道网参数，并设置每段道路信息；

S3-2，加入建立大坝工程建模的上坝交通接入点与料场原料建模的运料交通接入点信息；

S3-3，根据接入点数据，配置车辆数量、运力以及运料运输时间，从而建立交通运输数据模型。

优选的，所述干道规划包括：

获取大坝工程左岸和大坝工程右岸施工干道网的数据，工程上现在与交通上一致，统一编号，一般是两位数。

默认方法减少输入工作量。仿真计算是每个具体单元都需要选择其运输道路，一般后一个单元的与前面的是一样的，所以系统可以采用大坝工程历史数据中关于施工干道网的工程数据，供用户参考，用户没有输入或者修改就是默认与上一个模拟单元一样的。

设置大坝工程的主干道规划原则，根据料场原料位置与填筑大坝坝面的距离进行具体距离测算，通过用户的数据获取来进行主干道交通路线规划；对大坝工程的道路特性进行辨识，对每条路径上的明线道路、隧道和桥梁进行逐一数据录入；工程关心的主要是路段特性、距离、行驶速度限制等与车流量有关的参数。

优选的，所述施工干道路网参数包括：

主干道总数N_jt，以及各主干道路段特性控制点数N；

对路段特性进行录入，录入两种特性，为定性特性和定量特性，该两种特性完整的得到路段特性，

(1)定性特性

明线、洞线、桥梁。系统设有此3个定性特性，用户直接选择。

(2)定量特性

控制点位置、坡度、长度、重车上行限速、重车下行限速、空车上行限速、空车下行限速。

施工干道路网建模方法，采用有控制点坐标或无控制点坐标的方式进行施工干道网建模；

其中有控制点坐标方法和无控制点坐标方法为，

用户输入大坝工程主干道总数，然后从第一条主干道至第n条主干道逐条输入所需交通运输参数(部分顺序)，直到大坝工程交通运输完成为止；

对于某条具体的干道，用户首先输入施工干道网控制点数目，然后对主干道逐段选择、输入其定性和定量参数，并对施工干道网控制点有序编号，编号方向：由大坝工程位置统一向大坝工程四周编制；

优选的，所述S3-2上坝接入点和运料接入点的交通参数包括：

数字大坝和数字料场分别已建立有“上坝交通接入点”和“运料交通接入点”。其实际也是一路段，只是控制点相对少一点而已，直接引用到这里，一并输入其道路特性参数。

采用干道规划方法，首先是根据数据库的内容得到道路编号表(包括上坝接入点和运料接入点)，设置拟走某条或者某几条组合形成其需要的路径，从而规划交通运输走某条或者某几条组合路径的参数表，然后选择路径起始点即可，起始点之间的控制点及其参数就全部自动包含，用户选择由i道路的j施工干道网控制点至(j+k)控制，再经(i+n)道路的j施工干道网控制点至(j+m)控制点，不断累加交通运输的道路和施工干道网控制点，直到结束。

优选的，设置的道路信息包括：

首先设置交通干道网的坐标位置和路段特性，将坐标位置和路段特性输入数据库，然后获取大坝工程交通干道网的路段坡度和路段距离，根据获取的路段坡度和路段距离计算相应的交通运行时间；

根据交通干道网设置路段重车上行限速和路段重车下行限速，将路段重车上行限速和路段重车下行限速的数据输入数据库；大坝工程运料结束后，根据交通干道网设置路段空车上行限速和路段空车下行限速，将路段空车上行限速和路段空车下行限速的数据输入数据库。

优选的，所述S3-3包括：

N_zcc(i,j)＝SQR[V(i,j)K_ss(i,j)/C_ys(i)]+1,

N_zcc(i,j)——运完采块石料需要的总车次数，辆次；

V(i,j)——第i采层第j采块的天然体积，m³，来自数字料场数据库；

K_ss(i,j)——料场的爆破松散系数，无量纲，数字料场建模输入的参数；

C_ys(i)——施工机械设备库中所选择的运料车辆的斗容，m³；

总装载的轮次

如果MOD[N_zcc(i,j),N_zzj(i,j)]＝0

N_zzlc(i,j)＝N_zcc(i,j)/N_zzj(i,j)

反之N_zzlc(i,j)＝SQR[N_zcc(i,j)/N_zzj(i,j)]+1

N_zzlc(i,j)——第i采层第j采块运料总装载的轮次，轮；

N_zcc(i,j)——运完采块石料需要的总车次数，辆次；

N_zzj(i,j)——施工机械设备库中选择的第i种装载机时输入的台数，台；

运料时间

T_ylzc(i,j)＝[T_zmdc(i,j)+T_wfd(i,j)][N_zzlc(i,j)-1]

T_ylsj(i,j)＝T_ylzc(i,j)+T_zmdc(i,j)+T_zhdc(i,j)

T_ylzc(i,j)——第i采层第j采块石料运输整队运输时间，min；

T_ylsj(i,j)——第i采层第j采块石料运输时间，min；

T_wfd(i,j)——单辆车的往复途中跑的时间，min；

T_zmdc(i,j)——装满一车需要的时间，min；

N_zzlc(i,j)——装满车队需要的轮次，轮；

T_zhdc(i,j)——车队最后一辆车达到坝面卸完料的时间，min；

运料结束时间

T_yljs(i,j)＝T_ylks(i,j)+T_ylsj(i,j)

T_yljs(i,j)——第i采层第j采块石料运输结束时间，几点几分；

T_ylks(i,j)——第i采层第j采块石料运输开始时间；

T_ylsj(i,j)——第i采层第j采块石料运输时间，min；

运料接入点运输分时段车流量

如果MOD[N_zcc(i,j),N_zzj(i,j)]＝0

T_ylks(i,j)至T_yljs(i,j)时段内的车流量为：

Q_ylcl(i,j)＝60SQR[N_zcc(i,j)/T_ylsj(i,j)]+1

反之，T_ylks(i,j)至[T_ylks(i,j)+T_ylzc(i,j)]时段内的车流量为：

Q_ylcl(i,j)＝60SQR{N_zcc(i,j)/T_ylzc(i,j)-MOD[N_zcc(i,j),N_zzj(i,j)]/T_ylzc(i,j)}+1

[T_ylks(i,j)+T_ylzc(i,j)]至T_yljs(i,j)时段内的车流量为

Q_ylcl(i,j)＝60SQR{MOD[N_zcc(i,j),N_zzj(i,j)]/[T_zmdc(i,j)+T_zhdc(i,j)]}+1

Q_ylcl(i,j)——运料车流量，辆/h；

N_zcc(i,j)——第i采层第j采块石料运输总车辆次，次；

N_zzj(i,j)——施工机械设备库中选择的第i种装载机时输入的台数，台；

T_ylks(i,j)——第i采层第j采块石料运输开始时间；

T_yljs(i,j)——第i采层第j采块石料运输结束时间，几点几分；

T_ylsj(i,j)——第i采层第j采块石料运输时间，min；

T_ylzc(i,j)——第i采层第j采块石料运输整队运输时间，min；

T_zmdc(i,j)——装满一车需要的时间，min；

T_zhdc(i,j)——车队最后一辆车达到坝面卸完料的时间，min；

各路段分时段车流量

第一辆车或第一批车到达选择路段第一个控制点的时刻

T_ddln(i,j,1)＝T_ylks(i,j)+60L_yljr/(V_zsyljrorV_zxyljr)

T_ddln(i,j,1)——第一辆(批)车到达选择路段第一个控制点的时刻；

T_ylks(i,j)——第i采层第j采块石料运输开始时间；

L_yljr——运料接入路段距离，km；

V_zsyljr——运料接入路段重车上行限速，km/h；

V_zxyljr——运料接入路段重车下行限速，km/h；

第一辆车或第一批车到达选择路段第k个控制点的时刻

T_ddln(i,j,k)＝T_ddln(i,j,k-1)+60L(i,j,k)/[V_zs(i,j,k-1)或V_zx(i,j,k-1)]

k＝2，3...n

T_ddln(i,j,k)——第一辆(批)车到达选择路段第k个控制点的时刻；

V_zs(i,j,k-1)——所选道路第k-1段重车上行速度，km/h；

V_zx(i,j,k-1)——所选道路第k-1段重车下行速度，km/h；

第一辆车或第一批车达到上坝接入点的时刻

T_lcsbjr(i,j,k_m+1)＝T_ddln(i,j,k_m)+60L_sbjr/(V_zxsbjr或V_zssbjr)

T_lcsbjr(i,j,k_m+1)——第一辆(批)车达到上坝接入点的时刻；

V_zxsbjr——上坝接入路段重车上行限速，km/h；

V_zssbjr——上坝接入路段重车下行限速，km/h；

k_m——用户从施工交通数据库中选择的道路的最多控制节点数；

各路段分时段车流量，将运料接入点运输分时段车流量在时间轴上平移到各路段即可。

所述S4还包括：

S4-1，在料场原料中选择用于大坝工程的块石料进行开采和运输，获取开采阶段块石料的基本开采数据，并运输到指定位置；

S4-2，将块石料根据大坝工程建设的状态进行参数设置操作，获取块石料进行挖掘状态参数数据，用于将块石料在S3中大坝工程建设；

S4-3，获取建设大坝工程的块石料需求参数数据，根据建设大坝工程的顺序进行块石料的填筑。

优选的，所述S4-1包括：

对于块石料进行开采过程中，根据不同的岩石等级选择不同的钻机型号，将归类和收集的钻机型号表示为Z_zj(i)，i种钻机型号，如CAT300，英格索兰200；对于i种钻机获取相应的钻机钻孔孔径D_zj(i)，单位为mm；

对于i种钻机获取相应的钻机的额定钻孔效率R_zj(i)，每米钻孔需要的时间，min/m，如每3分钟可钻一米孔为3min/m。

对于i种钻机获取相应的钻机的钻孔效率系数X_zj(i)，一般根据岩石分级对于i种钻机获取相应的钻机移动就位时间T_zjyw(i)：，min。对于i种钻机获取相应的钻机的动力来源K_ezj(i)，如柴油、电力。

对于i种钻机获取相应的钻机的延米钻孔能耗E_zj(i)，如平均每米钻孔需要消耗的柴油量，L/m，每米钻孔需要的电力消耗，kWh/m。对于i种钻机获取相应的钻机的台班费F_zjtb(i)，元。K_zjgx(i)：多台联合工作工效，无量纲。

优选的，所述S4-1还包括：

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Z_zz(i)，如日立300。；在i种装载机中获取装载机的斗容量Czz(i)，(此为松方)，m³；

在i种装载机中获取装载机完成单斗装载任务耗时R_zz(i)，min/斗；

在i种装载机中获取装载机的能耗E_zz(i)，如装载一方耗油量L/m³，装载一方耗电量kWh/m³；

在i种装载机中获取单台装载机的台班费F_zztb(i)；

在i种装载机中获取多台装载机的联合工作功效K_zzgx(i)；

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；

当车辆行驶在路段上，其正常平均行驶速度大于该路段限速，则按路段限速行驶，反之，按其正常平均行驶速度行驶，也即取二者最小值。

优选的，所述S4-1还包括：

将块石料运输到大坝工程的指定位置后使用铺料碾压设备进行工程施工，获取施工数据，获取i种铺料设备的型号T_pl(i)，如斯太尔300；获取i种铺料设备作业工效V_pl(i)，m³/h，这里指汽车运输过来的松方。获取i种铺料设备机能耗E_pl(i)：(铺料一方的平均柴油消耗)，L/m³。获取i种铺料设备中单台铺料设备台班费F_pltb(i)，元。获取i种铺料设备中多台联合工作工效K_plgx(i)。

将块石料运输到大坝工程的指定位置后，通过铺料设备进行铺设完成后，然后通过碾压设备对块石料进行碾压，在大坝工程施工中，根据块石料的参数数据获取相应的i种碾压设备型号T_ny(i)，铺料碾压设备参数引用

系统经用户预设有多种钻机的参数(用户也可以修改保存作为以后使用的数据)，其在仿真计算时直接选择型号别和输入需要的台数即可。

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。

砾石土心墙料填筑需要进行单层施工可行性判断，采用“目标工期反推法”确定单层施工结束时间，需要扣除节假日、气候环境限制不能施工日及孤独日，因此需要设置施工工作日历，红色标识为休假，黄色标识为孤独日，白色标识为工作日，系统仿真时会自动扣除设置好的非工作日。

设置施工参数

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。

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。

优选的，所述S4-2包括：

块石料用于过渡料、堆石料填筑、下游排水棱体、坝坡护坡填筑区以及筑坝材料制备场的工程环境，通过单块的块石料开采仿真参数

1.施工设备(已建施工机械设备库中选择型号并输入需要的台数)；

2.运料交通道路(已建施工交通路网中选择)；

设置块石料开采的施工特性参数，首先设置块石料开采时的钻孔参数数据为，主爆孔炮孔率L_zk，个/m²；预裂孔间距B_yl，m；预裂孔超钻深度H_ylzz，m；

然后设置火工器材消耗参数数据为，块石料开采主爆孔炸药单耗q_zy，kg/m³；块石料开采预裂孔线装药密度q_yl，kg/m；块石料开采使用雷管结束工作系数K_lg，无量纲，一般等于3或者5；导爆索延长系数K_dbs，无量纲，一般等于1.2-1.5；

其次设置块石料工艺时耗参数为，单块石料开采孔测量放线时间T_fx，min/孔；块石料开采时炸药装药工效T_zyxl，h/t；联网、安全警戒与爆破的时间T_lb，h；炸药爆破后安全检查时间T_aj，h，这是指爆破后的绝对时间差；钻孔作业循环工班T_zkxh，h；日钻孔工班数N_zkd，个；

再次设置开工时间参数为

T_kg：本料场第一采块拟开工的日历时间，如2015年9月16日8:00；

块石料进行开采过程中，对参数数据进行计算，得到最优的工作模型，从而提高大坝工程施工效率；

首先对块石料爆破炮孔进行计算，其中块石料爆破主爆孔数量为

N_zbk(i,j)＝SQR[S(i,j)L_zk(i,j)]+1，N_zbk(i,j)为块石料第i采层第j采块主爆孔数量，个；S(i,j)为块石料第i采层第j采块的采场面积，由料场原料数据库给出，m2；L_zk(i,j)为主爆孔炮孔率，本采块输入参数，个/m2；SQR为取整运算；，运算结果是31，以下同。

其次对块石料开采爆破的预裂孔数量进行计算，

N_ylk(i,j)为块石料第i采层第j采块预裂孔数量，个；L_yl(i,j)为块石料第i采层第j采块的预裂线长度，由数字料场数据库给出；B_yl(i,j)为预裂孔间距，本采块输入参数，m；如果某一采块属于块石料的临边界，则N_ylk(i,j)＝0；

最后对块石料开采爆破预裂孔单孔深度进行计算，

H_yldk(i,j)＝H_tjgd(i,j)/I_hp(i,j)+H_ylzz(i,j)，H_yldk(i,j)为块石料第i采层第j采块预裂孔单孔深度，m；H_tjgd(i,j)为块石料该采层台阶高度，是上一层底高程减去本采层的底高程所得，由数字料场数据库可换算出，m；I_hp(i,j)为块石料第i采层第j采块的后边坡坡比，由数字料场数据库给出；H_ylzz(i,j)为块石料第i采层第j采块预裂孔超钻深度，本采块输入参数，m。；

块石料开采过程中，造成爆破器材的磨损，从而需要对爆破器材的消耗进行计算，从而得到爆破器材的损耗程度；

首先对块石料开采时使用炸药用量进行计算，主爆孔装药量为

M_zbk(i,j)＝V(i,j)q_zy(i,j)/1000，M_zbk(i,j)为块石料第i采层第j采块主爆孔装药量，t，一般为散装炸药；V(i,j)为该采块的天然体积，m3，由数字料场给出；q_zy(i,j)为主爆孔炸药单耗，本采块输入参数，kg/m3；预裂孔装药量为

M_ylk(i,j)＝H_yldk(i,j)q_yl(i,j)N_ylk(i,j)，M_ylk(i,j)为块石料第i采层第j采块预裂孔装药量，t，此炸药为药卷；H_yldk(i,j)为块石料第i采层第j采块预裂孔单孔深度，m，通过H_yldk(i,j)＝H_tjgd(i,j)/I_hp(i,j)+H_ylzz(i,j)算出；q_yl(i,j)为块石料第i采层第j采块预裂孔线装药密度，kg/m，本采块输入参数；N_ylk(i,j)为块石料第i采层第j采块预裂孔数量，个，通过算出；

其次对块石料开采过程中使用雷管用量进行计算，

N_lg(i,j)为块石料第i采层第j采块雷管需求量，个；N_zbk(i,j)为块石料第i采层第j采块主爆孔数量，个，通过N_zbk(i,j)＝SQR[S(i,j)L_zk(i,j)]+1算出；K_lg(i,j)为块石料第i采层第j采块雷管结束系数；

最后，对块石料开采过程中进行导爆索用量计算，

L_dbs(i,j)＝L_yl(i,j)K_dbs(i,j)，L_dbs(i,j)为块石料第i采层第j采块导爆索需求量，m；L_yl(i,j)为块石料第i采层第j采块的预裂线长度，由数字料场数据库给出，m；K_dbs(i,j)为导爆索延长系数。

优选的，所述S4-3包括：

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H_dsyh(m)和过渡料区允许填筑厚度H_gdyh(m)以及对应填筑层厚误差比例R_dsyh和R_gdyh，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，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，按四舍五入原则精确到小数点后第3位，也即mm级。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；

处理方法，假如共有n层，上一段的方法处理n-1层并求和，再用填筑总高度减去n-1层的总高度，就是最后一层的高度。块石料填筑为由下至上有序的分层。应分别生成上下游的，有时上下游是不一样的。可以考虑先分大层(以目标工期与高程参数，参考砾石土料分层方式)，随机生成分层的序列。

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，同时这也是填筑施工循环优化的重要技术参数之一。

优选的，首先对块石料填筑中进行填层分条分幅的约束为，顺河向分条，横河向分幅。设定每条的宽度是一样的，横河向(即顺坝轴线方向)一般不完全平均，按填筑面积平均分配(总体上中间填幅相差不大)。块石料供应不是连续的，需要分条分幅适应不连续供料，，每条的宽度是相同的。其分配原则，以供定需的原则(保证以尽快可以开始施工，保证后续工序有足够的调剂裕度，并实现平衡的流水作业。这里的“平衡”包括块石料供需平衡和流水作业的供需平衡；

其次对块石料填筑中进行分幅模式的约束：上下游共2条每条各1幅(共2幅)。上中下共3条每条各1幅(共3幅)。共1条分左右各1幅(共2幅)。共1条分左中右各1幅(共3幅)。上下共2条每条左右各1幅(共4幅)。上下共2条每条分左中右各1幅(共6幅)。上中下共3条每条分左中右各3幅(共9幅)。今后ML等坝长近3公里，有可能分9幅甚至12幅。上下共2条每条分左中右末各1幅(共8幅)。重点针对高度不大的长坝，如麦洛维。上中下共3条每条分左中右末各1幅(共12幅)。

优选的，所述S4-3还包括：

设置堆石料填筑区分幅施工分幅数据库的参数数据；H_dsc(i，)堆石料第i填筑层厚度，m。V_ds(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。V_dslj(i)堆石料至第i填筑层累计压实方体积，m³。H_dss(i)堆石料第i填筑层顶高程，m。H_dsd(i)堆石料第i填筑层底高程，m。S_ds(i，j，k)堆石料第i填筑层第j填条第k填幅的底面面积，m²。L_ds(i，j，k))堆石料第i填筑层第j填条第k填幅的底面长度，m。B_ds(i，1，k)堆石料第i填筑层第j填条第k填幅的底面宽，m。分别给出i_m、j_m、k_m。

应分别生成上游的和下游的，有时上下游是不一样的。

所述S5包括：

S5-1，建设大坝工程的坝面过程中，对填筑石料的参数进行数据约束；

S5-2，数据约束之后，进行石料填筑的参数数据设定，对坝面的体积、石料采块选择进行运算；

S5-3，设置料场原料进行采集坝面石料的参数数据，进行料场原料采集过程的时间判断；

S5-4，对坝面的体积、石料采块选择的运算结果，用于坝面石料进行填筑过程中的铺设碾压时间的估计运算，得到坝面石料填充的施工周期。

优选的，所述S5-1包括：

石料(过渡料、堆石料和块石料类似)填筑层顺河向分条，条再横河向分幅，每幅有其属性特点即属于首幅、中(间)幅、末幅；尤其是该条末幅，填筑石料应当填满，来料只能多，不能少，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；

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；

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；

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；就确定了第i层第k条就由这些采块供料，总采块数为k_m。

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。这里还需要判定剩余方量是否满足其填筑要求，若不能满足，还得加一个采块，剩余料给下一条的首幅；

优选的，所述S5-2包括：

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；

以堆石料为例，过渡料与堆石料填筑施工流程基本相同，只是符号和取值不一样。

进行体积计算，由于填筑区域体积为压实方体积，需要对填筑施工分层中的体积进行一次换算，才能与来料比较。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，K_dshs(i)＝P_dsys(i)K_ss(i,j)/P_sltr，

K_dshs(i)为填筑石料第i层体积换算系数，大于1.0；

P_dsys(i)为填筑石料堆石料第i填筑层的压实密度，t/m³；

K_ss(i,j)为填筑石料第i采层j采块料场的爆破松散系数；

P_sltr为填筑石料块石料场天然密度，t/m³。

堆石料料源选择时自动给出各料场目前所有块石料场未被选择的且开采顺序(根据开采仿真计算结果可知其开始供料时间和供料结束时间)在前的5个采块供用户选择。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，也是根据其供料时间早晚排出先后顺序的。同时，附有各采块的可供来料时间，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，就提示“该选择无效”，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；

优选的，所述S5-3包括：

在填筑石料时，选择料场原料进行爆破，获取爆破施工时间，

实际施工中，由于预裂孔装的是药卷，绑扎于竹片上，竹片等辅助器材是提前准备好的，操作较快，而主爆孔需要堵孔、联网等精细操作，所以一般以主爆孔的装药时间控制。

首先进行炸药的装药时间计算，

如果T_bpyv-T_sb(i,j)-T_bpsh(i,j)≥0，表示在钻孔结束当日爆破；

D_bps(i,j)＝T_kg(i,j)+D_zk(i,j)，，T_bps(i,j)＝T_sb(i,j)+T_zksy(i,j)+T_bpsh(i,j)，

反之，则装药爆破实施时间只能安排在钻孔结束时进行，且直接从上班时间T_sb(i，j)开始；

D_bps(i,j)＝T_kg(i,j)+D_zk(i,j)+1，T_bps(i,j)＝T_sb(i,j)+T_bpsh(i,j)，

D_bps(i,j)为填筑石料第i采层第j采块爆破实施日期，日历时间；

T_bps(i,j)为填筑石料第i采层第j采块爆破实施时刻，换算成几点几分；

T_zksy(i,j)为填筑石料钻孔剩余工时，h，

由T_zksy(i,j)＝T_zk(i,j)-SQR[N_zkgb(i,j)/N_zkd(i,j)]T_zkxh(i,j)算出；

D_zk(i,j)为填筑石料钻孔占用工日；

T_zksy(i,j)为填筑石料钻孔剩余工时；

N_zkgb(i,j)为填筑石料钻孔工班数，个；

N_zkd(i,j)为填筑石料日钻孔工班数，个，本采块输入参数；

T_zkxh(i,j)为填筑石料钻孔作业循环工班，h，本采块输入参数；

T_kg(i,j)为填筑石料本采块拟开工的日历时间；

D_zk(i,j)为填筑石料本采块钻孔占用工日，天；

T_sb(i,j)为填筑石料本采块上班时间，时刻参数，本采块输入参数；

T_bpsh(i,j)为填筑石料第i采层第j采块的爆破作业时耗，h。

优选的，所述S5-3还包括：

料场原料开采完毕之后，将石料进行运送的计算方法，

石料用量巨大，对于需求侧，其特别关心的是来料时间和来料总量进行计算。大坝工程坝面石料供应是分包计量工作，可昼夜作业。

对运料开始时间进行计算，T_ylks(i,j)＝T_bps(i,j)+T_aj(i,j)，

T_ylks(i,j)为填筑石料第i采层第j采块运输开始时间，换算成几点几分；

T_bps(i,j)为填筑石料第i采层第j采块爆破实施时刻，由

T_bps(i,j)＝T_sb(i,j)+T_bpsh(i,j)算出；

D_bps(i,j)为填筑石料第i采层第j采块爆破实施日期，日历时间；

T_bps(i,j)为填筑石料第i采层第j采块爆破实施时刻，换算成几点几分；

T_zksy(i,j)为填筑石料钻孔剩余工时，

T_aj(i,j)为填筑石料爆破后安全检查时间，h，本采块输入参数。

单辆车运输往复时间T_wfd(i，j)

T_wfd(i,j)＝60L(i,j,k)/[V_zs(i,j,k)或V_zx(i,j,k)]+60L(i,j,k)/[V_kx(i,j,k)或V_ks(i,j,k)]+60L_yljr/(V_zsyljr或V_zxyljr,V_ksyljr或V_kxyljr)+60L_sbjr/(V_zssbjr或V_zxsbjr,V_kssbjr或V_kxsbjr)+T_ysxl(i)，

k＝1，2...n；

T_wfd(i,j)为填筑石料辆车运输往复时间，min；

L(i,j,k)为填筑石料第k路段距离，km，来自施工交通数据库；

L_yljr为填筑石料运料接入路段距离，km；

L_sbjr为填筑石料上坝接入路段距离，km；

V_zs(i,j,k)为填筑石料第k路段重车上行限速，km/h，来自施工交通数据库；

V_zx(i,j,k)为填筑石料第k路段重车下行限速，km/h，来自施工交通数据库；

V_kx(i,j,k)为填筑石料第k路段空车上行限速，km/h，来自施工交通数据库；

V_ks(i,j,k)为填筑石料第k路段空车下行限速，km/h，来自施工交通数据库；

V_zsyljr为填筑石料运料接入路段重车上行限速，km/h；

V_zxyljr为填筑石料运料接入路段重车下行限速，km/h；

V_ksyljr为填筑石料运料接入路段空车上行限速，km/h；

V_kxyljr为填筑石料运料接入路段空车下行限速，km/h；

V_zssbjr为填筑石料上坝接入路段重车上行限速，km/h；

V_zxsbjr为填筑石料上坝接入路段重车下行限速，km/h；

V_kssbjr为填筑石料上坝接入路段空车上行限速，km/h；

V_kxsbjr为填筑石料上坝接入路段空车下行限速，km/h；

T_ysxl(i)为填筑石料施工机械设备库选择的i轮式运输设备平均卸料时间，min。

优选的，所述S5-4包括：

对于坝面填筑石料碾压开始的时刻进行计算，该填幅选择的供料采块均已仿真计算出各采块最后一车料达到坝面时间，为保证碾压施工的连续性并防止碾压设备与运料车辆的交叉，一般是铺满填幅后才开始碾压。

块石料运输是连续运输，可昼夜作业，碾压施工不是连续作业，有上下班时间，所以最后采块最后一车料送达坝面的时间有可能不是碾压施工上班时间。因此需要判定是否在碾压施工上班时间，如果是，T_pm(i,j,k)即为填幅碾压开工时间T_nyks(i,j,k)，如果不是，填幅碾压开工时间应从第二天上班时间开始计算。

对填筑石料碾压时耗及碾压结束时刻的计算，用于获取施工周期，

①填幅质检时间

T_zjsh(i,j,k)＝S_ds(i,j,k)R_dszj/1000，

T_zjsh(i,j,k)为填筑石料第i层第j条第k幅的质检时间，h；

S_ds(i,j,k)为填筑石料第i层第j条第k幅的填筑面积，m²；

R_dszj为填筑石料质检工效，h/m²，该填幅输入参数。

②填幅质检结束时间

T_zjjs(i,j,k)＝T_nyjs(i,j,k)+T_zjsh(i,j,k)，

T_zjjs(i,j,k)为填筑石料第i层第j条第k幅的质检结束时间，h；

T_nyjs(i,j,k)为填筑石料第i层第j条第k幅碾压结束时刻；

T_zjsh(i,j,k)为填筑石料第i层第j条第k幅的质检时间，h。

令j＝j_m,k＝k_m

T_zjjs(i)＝T_zjjs(i,j_m,k_m)

T_zjjs(i)为填筑石料第i层质检结束时间，h；

j_m为填筑石料第i层最大填条数，条，选择分幅模式时确定的参数；

k_m为填筑石料第i层第jm条的最大填幅，幅，选择分幅模式时确定的参数。

单层碾压施工结束时间

T_dsdcjs(i)＝T_zjjs(i)+T_dshz，

T_dsdcjs(i)为填筑石料单层碾压施工结束时间；

T_zjjs(i)为填筑石料堆石料第i层质检结束时间，h；

T_dshz为填筑石料堆石料单层填筑后置时间，h，该填幅输入参数。

下一填层碾压开工时间

T_nykg(i+1)＝T_dsdcjs(i)，，

T_nykg(i+1)为填筑石料第i+1填层碾压开工时间，日历时刻；

T_dsdcjs(i)为填筑石料第i层施工结束时间。

所述S6还包括：

S6-1，在大坝工程建设过程中，心墙料填筑需要采用分条分幅约束建模；

S6-2，根据心墙料填筑时所需的材料，设置心墙料开采的参数数据；

S6-3，心墙料开采参数数据设置完毕后，开始心墙料填筑施工工程的参数数据设置；

S6-4，将心墙料填筑施工工程的参数数据设置后，对心墙料填筑单层施工可行性进行判断；

S6-5，可行性判断结束，对心墙料的填筑材料顺序进行规划，从而优化大坝工程心墙料的填筑实施过程。

优选的，所述S6-1包括：

砾石土心墙料是同层平起施工，为加快施工进度采用分条分幅方法进行施工，分条分幅的目的是尽快开始施工，分条分幅是相对的，主要便于施工组织和流水线规划，基于供料的连续性，其填幅之间实质在时间上是连续作业的，一般宜集中碾压等施工设备完成一幅，为后续工序提供作业场面。

砾石土料料源来自砾石土料场，一般可以视为连续开采运输，其可以堆存掺配，可以弥补连续性假设，与堆石料不一样的是其不受采块进度限制。砾石土心墙料的填筑上升进度对大坝工程坝体上升进度具有控制性作用，根据预设心墙料填筑进度调整砾石土料场的供料进度，砾石土料场面较为宽阔有加大供料强度的潜能，并可设堆存场来调剂供料进度。

砾石土料填筑对整个坝体起控制和引导作用，且每个填筑层连续施工；砾石土料填筑不受块石料采块限制，进行连续运输，心墙料填筑的材料运输到整个填筑层，所以运输及填筑仿真计算以填筑层为对象。砾石土料运输仿真计算方法类似于块石料运输计算方法，心墙料填筑碾压开始时间通过大坝各填筑区填筑顺序及各填筑区之间的衔接关系确定，此外心墙料填筑和大坝工程质检两大工序仿真与土石坝类似，即心墙料填筑碾压结束时刻、为大坝工程质检开始时刻、质检结束时刻及单层施工结束时刻等计算类似堆石料(过渡料)填筑施工仿真。由于砾石土料填筑对整个坝体起控制和引导作用，需要进行单层施工可行性判断，即仿真得到的单层砾石土料填筑结束时刻需与砾石土单层施工结束日进行对比分析，砾石土单层施工结束日采用“目标工期反推法”确定。

优选的，所述S6-2包括：

对大坝工程的心墙料填筑时，对料场原料采块工艺时耗进行计算，对开采测量放线时耗进行计算，

由于预裂孔的间距很小，一般只放两端的孔，中间的有钻机师傅根据间距和岩石条件自行调整，占用时间不多，基本不占直线工期。实际情况是放线一部分后就可以开钻，鉴于测量放线时间不长，为了防止干扰和确保循环工班的完成，视为放线结束后开始钻孔，测量放线时间的计算方法为，

T_cl(i,j)为心墙料开采第i采层第j采块的测量放线时间；

N_zbk(i,j)为心墙料开采第i采层第j采块主爆孔数量；

N_zbk(i,j)为心墙料开采第i采层第j采块主爆孔数量；

S(i,j)为心墙料开采第i采层第j采块的采场面积，由数字料场数据库给出，m²；

L_zk(i,j)为心墙料开采主爆孔炮孔率，本采块输入参数，个/m₂；

SQR为心墙料开采取整运算

T_fx(i,j)为心墙料开采单孔测，量放线时间，min/孔，本采块输入参数。

优选的，所述S2还包括：

在心墙料开采时，计算安装炸药钻孔时耗，

①主爆孔单孔钻孔时耗

T_zbdk(i,j)为心墙料开采主爆孔单孔钻孔时耗，，min；

H_tjgd(i,j)为心墙料开采该采层台阶高度；

R_zj(i)为心墙料开采施工机械设备数据库中选择的i种钻机的额定钻孔效率，min/m；

X_zj(j)为心墙料开采施工机械设备数据库中各类岩石对应的钻机效率系数；

②主爆孔群孔钻孔时耗

T_zbsh(i,j)＝SQR{[SQR(N_zbk(i,j)/N_zj(i,j))+1][T_zbdk(i,j)+T_zjyw(i)]/K_zjgx(i)}，

T_zbsh(i,j)为心墙料开采主爆孔群孔钻孔时耗，min；

N_zbk(i,j)为心墙料开采第i采层第j采块主爆孔数量，个，由

N_zbk(i,j)＝SQR[S(i,j)L_zk(i,j)]+1算出；

N_zj(i,j)为心墙料开采施工机械设备库选择钻机时输入的台套数，台；

T_zbdk(i,j)为心墙料开采主爆孔单孔钻孔时耗，min，

T_zjyw(i)为心墙料开采施工机械设备库中钻机移动就位时间，min；

K_zjgx(i)为心墙料开采施工机械设备库中多台联合工作工效，无量纲。

备注：实际采料爆破中邻边采块有一排缓冲孔，其深度不足台阶高度，但因其是斜孔控制难度较大，实际时耗与钻主爆孔的时耗相当，所以概化统一。

③预裂孔单孔钻孔时耗计算，

T_yldk(i,j)＝SQR[H_yldk(i,j)R_zj(i)/X_zj(j)]，

T_yldk(i,j)为心墙料开采预裂孔单孔钻孔时耗，min；

H_yldk(i,j)为心墙料开采第i采层第j采块预裂孔单孔深度，m，其中，

H_yldk(i,j)＝H_tjgd(i,j)/I_hp(i,j)+H_ylzz(i,j)，

H_tjgd(i,j)为心墙料开采该采层台阶高度，是上一层底高程减去本采层的底高程所得，有数字料场数据库可换算出，m；

I_hp(i,j)为心墙料开采第i采层第j采块的后边坡坡比，由数字料场数据库给出；

H_ylzz(i,j)为心墙料开采第i采层第j采块预裂孔超钻深度，本采块输入参数，m。

R_zj(i)为心墙料开采施工机械设备数据库中选择的i种钻机的额定钻孔效率，min/m；

X_zj(j)为心墙料开采施工机械设备数据库中各类岩石对应的钻机效率系数；

④预裂孔群孔钻孔时耗

T_ylsh(i,j)＝SQR{[SQR(N_ylk(i,j)/N_zj(i,j))+1][T_yldk(i,j)+T_zjyw(i)]/K_zjgx(i)}

T_ylsh(i,j)为心墙料开采预裂孔群孔钻孔时耗，min；

N_ylk(i,j)为心墙料开采第i采层第j采块预裂孔数量，个；

N_zj(i,j)为心墙料开采施工机械设备库选择钻机时输入的台套数，台；

T_yldk(i,j)为心墙料开采预裂孔孔单孔钻孔时耗，min；

T_zjyw(i)为心墙料开采施工机械设备库中钻机移动就位时间，min；

K_zjgx(i)为心墙料开采施工机械设备库中多台联合工作工效，无量纲。

优选的，所述S6-3包括：

对心墙料填筑施工工程的参数数据设置，采用目标工期方法：先计算当前至目标工期之间的天数；然后扣除气候环境限制不能施工的天数；扣除区间节假日，或者不扣节假日；

附图1和2中，1代表第一粘土和心墙层，2代表第一过滤层，3代表第二粘土和心墙层，4堆石层，5代表第三粘土和心墙层，6代表第二过滤层，7代表第四粘土和心墙层。

对大坝工程心墙料填筑的工期分配方法：确定心墙料填筑有效施工日，对工程时间进行选择，选择之后得到有效施工日，对施工日分配工作进度，计算全部填筑层分得的工期取整求和，与有效施工日的差值分配给填筑顺序在前的工程，一层1天。因为底部填筑面积大，又在开工初期施工，底层的未有效保证施工完成，后续填层不可能实施，因此应优先保证底层填筑。

砾石土料各填筑层运料、铺料、碾压、质检等所有流水工作须在分配工作日内完成。

计算砾石土心墙料填筑各层施工开工时间，经过工期分配处理得到各填层的有效施工日，再根据目标层逐层反推得到各填层施工结束日。

优选的，所述S6-4包括：

对大坝工程单层施工可行性判断，首先对心墙料填筑工期可行性宏观进行判断，如果T_lstwg(i)≤D_lstgro(i)，表示填筑层填筑方案可行，继续进行第i+1层施工计算；反之填筑层填筑施工超时，修改心墙料填筑施工工程的参数数据；T_lstwg(i)为心墙料填筑第i层砾石土料填筑结束时刻；D_lstgro(i)为心墙料填筑砾石土第i层施工结束日；

修改方法：将运料车辆配置为最佳车辆数，重新仿真，如果满足工期可行性，再进行工序匹配性判断。如果还不满足，则增加碾压设备，直至满足再进入供需匹配性判断。

大坝工程心墙料填筑工序间等待时间及匹配性判断，

T_ynsjc(i,j,k)＝T_lstylsj(i,j,k)-T_lstnysh(i,j,k-1)k＝2，3...k_m，

T_ynsjc(i,j,k)为心墙料填筑第i层第j条第k幅运料与碾压之间的等待时间，h；

T_lstylsj(i,j,k)为心墙料填筑第i层第j条第k幅运料时间，h；

T_lstnysh(i,j,k-1)为心墙料填筑第i层第j条第k-1幅碾压施工时耗；

如果T_ynsjc(i,j,k)＝0，k＝2，3...k_m，那么心墙料填筑运料与碾压完全匹配；

如果T_ynsjc(i,j,k)＞0，k＝2，3...k_m，为等待碾压的状态，参数为MAX(T_ynsjc)和MIN(T_ynsjc)；如果T_ynsjc(i,j,k)＜0，k＝2，3...k_m，为等待运料的状态，参数为MAX(T_ynsjc)和MIN(T_ynsjc)；如果T_ynsjc(i,j,k)大于0和小于0都存在，则大坝工程心墙料填筑填幅规划差异过大，停止执行下一步操作，进行修复检测；

对心墙料填筑的目标工期宏观不可行判断，如果配置运料车辆数已多于最佳使用车辆数，且碾压设备配置已多，并且出现心墙料运料等待的状态，即：

N_ys(i)≥N_zjcllst(i)且T_ynsjc(i,j,k)＜0，k＝2，3...k_m，

N_ys(i)为心墙料填筑选择的轮式运料设备台数，台；

N_zjcllst(i)为心墙料填筑砾石土料第i层最佳车辆配置数，辆；

T_ynsjc(i,j,k)为心墙料填筑第i层第j条第k幅运料与碾压之间的等待时间，h。；

则目标工期难以完成，进行下一个目标工期或目标高程的施工操作；

反之，通过优化施工设备配置完成目标工期，可以通过多次模拟试算实现。即使能实现，优化得到的施工设备配置情况，应与现场可提供的设备数量匹配，否则也是不合理的心墙料填筑施工配置方案；

对大坝工程施工时，需要对反滤料填筑施工项目进行参数数据配置，

一般反滤料须同层平起施工，其填筑面积不大，不分条只分幅，此分幅也是为流水作业需要，实际是连续的，有制备料堆存场，可以假定为供料充足。

运输、填筑、质检三大坝面工序以及供料运输、供料可行性与砾石土料类似。不同的是，要分别对上下游的反滤参数设置三重级别，根据用户的需求调整该反滤参数的获取级别，获取的级别越多，大坝工程建设优化程度高，

对大坝工程施工时，需要对粘土来料填筑项目进行参数数据配置，粘土料只能平层平起施工，不分条，只分幅，其分幅模式和原则与反滤料一样，其施工也是与反滤料类似。大坝工程坝底廊道粘土与心墙料填筑砾石土料高程齐平，岸坡接触部位粘土料分层后与接触的材料齐平。

优选的，所述S6-1包括：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；

对料场原料设置分层参数数据；

该料场原料开采层数为N_cm，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；

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；

优选的，所述S6-2还包括：如图5和6所示，

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H_dsyh(m)和过渡料区允许填筑厚度H_gdyh(m)以及对应填筑层厚误差比例R_dsyh和R_gdyh，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，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，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；块石料填筑为由下至上有序的分层；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。

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S6-3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。

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)；

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H_zfxqd(i)；设置目标高程，输入窄幅先起目标高程H_zfxq(i)参数后，查找出高于H_zfxq(i)最低位置的填筑层(也叫窄幅先起目标层)的分层编号I_am及其顶高程H_am(H_am即为填筑施工数据H_dss(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)。

对于先起高差可行性判定

如果H_am-H_zfxq(i)＞H_dsxq

对于窄幅先起高差超限，先起过早，不低于H_am-H_dsxq。

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B_zfxq(i)，然后判定输入的窄幅先起底宽B_xqdk(i)是否可行；

①堆石区最小窄幅先起底宽

B_zfxqds(i)＝B_dsdx+(H_am-H_zfxqd(i))I_dsx

如果B_xqdk(i)≥B_zfxqds(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B_zfxqds(i)，则停止执行；

②过渡区最小先起底宽

B_zfxqgd(i)＝B_gddx+(H_am-H_zfxqd(i))I_gdx

如果B_xqdk(i)≥B_zfxqgd(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B_zfxqgd(i)，则停止执行；

其中：H_zfxqd(i)先起底高程；

H_am先起最终目标高程；

B_dsdx堆石料区允许最小顶宽度，m。系统宏观控制参数输入的。

I_dsx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S6-3还包括：

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B_xqds(i)

当填筑层序号i＝Ixq时，B_dsxq(i)＝B_xqdk(i)；

其余各层B_dsxq(i)＝B_xqdk(i)+H_dsc(i)(I_ds-I_dsx)

I＝I_xq+1，I_xq+2……I_mb

其中：H_dsc(i)堆石料第i填筑层厚度，m。

I_ds堆石料设计内坡(下游坝壳及时指上游坡)坡比，

I_dsx堆石料最小稳定坡比，无量纲。系统宏观控制参数输入的。

I_xq、I_mb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B_xqds(i)

当填筑层序号i＝I_xq时，B_gdxq(i)＝B_xqdk(i)；

其余各层B_gdxq(i)＝B_xqdk(i)+H_gdc(i)(I_gd-I_gdx)

I＝I_xq+1，I_xq+2……I_mb

其中：H_gdc(i)过渡料第i填筑层厚度，m；

I_gd过渡料设计内坡比，数字大坝中有。

I_gdx过渡料最小稳定坡比，无量纲。系统宏观控制参数输入的。

I_xq、I_mb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V_x(i，j，k)、S_x(i，j，k)、L_x(i，j，k)、B_x(i，j，k)。

同时形成各层暂不填筑部分的数据库V_h(i，j，k)、S_h(i，j，k)、L_h(i，j，k)、B_h(i，j，k)。

形成堆石料填筑区窄幅先起施工分幅数据库：

(1)H_dscx(i)堆石料第i填筑层厚度，m；

(2)V_dsx(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)V_dsljx(i)堆石料至第i填筑层第j填幅累计压实方体积，m³；

(4)H_dssx(i)堆石料第i填筑层顶高程，m；

(5)H_dsdx(i)堆石料第i填筑层底高程，m；

(6)S_dsx(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)L_dsx(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)B_dsx(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；

形成过渡料填筑区窄幅先起施工分幅数据库：

(1)H_gdcx(i)过渡料第i填筑层厚度，m；

(2)V_gdx(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)V_gdljx(i)过渡料至第i填筑层第j填幅累计压实方体积，m³；

(4)H_gdsx(i)过渡料第i填筑层顶高程，m；

(5)H_gddx(i)过渡料第i填筑层底高程，m；

(6)S_gdx(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)L_gdx(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)B_gdx(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i_m、j_m、k_m。

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S6-4包括：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Z_zz(i)；在i种装载机中获取装载机的斗容量C_zz(i)；在i种装载机中获取装载机完成单斗装载任务耗时R_zz(i)；在i种装载机中获取装载机的能耗E_zz(i)；在i种装载机中获取单台装载机的台班费F_zztb(i)；在i种装载机中获取多台装载机的联合工作功效K_zzgx(i)；

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T_ys(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W_ys(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V_yssz(i)；和i种轮式运输设备重车正常平均向下行进速度V_ysxz(i)，最终获取i种轮式运输设备平均卸料时间T_ysxl(i)，该T_ysxl(i)能够在工作中安排使用，规划大坝工程进度，将该V_yssz(i)和V_ysxz(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V_yssk(i)，和i种轮式运输设备空车正常平均向下行进速度V_ysxk(i)，将该V_yssk(i)和V_ysxk(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E_t(i)和i种轮式运输设备卸料时间T_xl(i)。

优选的，所述S6-5还包括：

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H_dsyh(m)和过渡料区允许填筑厚度H_gdyh(m)以及对应填筑层厚误差比例R_dsyh和R_gdyh，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；

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)H_dsc(i)为堆石料第i填筑层厚度；(2)V_ds(i)为堆石料第i填筑层压实方体积；(3)V_dslj(i)为堆石料至第i填筑层累计压实方体积；(4)H_dss(i)为堆石料第i填筑层顶高程；

(5)H_dsd(i)为堆石料第i填筑层底高程；(6)S_ds(i)为堆石料第i填筑层底面面积；(7)L_ds(i)为堆石料第i填筑层底面长度；(8)B_ds(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)H_gdc(i)过渡料第i填筑层厚度，m；(2)V_gd(i)过渡料第i填筑层压实方体积，m³；(3)V_gdlj(i)过渡料至第i填筑层累计压实方体积，m³；(3)H_gds(i)过渡料第i填筑层顶高程，m；(4)H_gdd(i)过渡料第i填筑层底高程，m(5)S_gd(i)过渡料第i填筑层底面面积，m²；(7)L_gd(i)过渡料第i填筑层底面长度，m；(8)B_gd(i)过渡料第i填筑层底面宽，m；

式中i＝1，2….n,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S7-6还包括：

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；

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；

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；

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；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；

优选的，所述S6-2还包括：

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，K_dshs(i)＝P_dsys(i)K_ss(i,j)/P_sltr，

K_dshs(i)为填筑石料第i层体积换算系数；P_dsys(i)为填筑石料堆石料第i填筑层的压实密度；K_ss(i,j)为填筑石料第i采层j采块料场的爆破松散系数；

P_sltr为填筑石料块石料场天然密度，t/m³。

对填筑石料的供料采块进行选择原则如下：

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；

V_dssx(i,j,k)＝V_dsxz(i,j,k)-V_dsyp(i,j,k)，V_dsdy(i,j,k_m)＝V_dsztj(n,m,l)-V_dssx(i,j,k_m)V_dsyp(i,j+1,1)＝V_dsdy(i,j,k_m)，

V_dssx(i,j,k)为填筑石料第i层第j条第k幅实际松方总需求；

V_dsxz(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；

V_dsyp(i,j,k)为填筑石料第i层第j条第k幅预铺料；

V_dsdy(i,j,k_m)为填筑石料第i层第j条末幅剩余料；

V_dsztj(n,m,l)为数字料场开采数据库中选择n个料场的m个采块的l个地点的松方总体积。

Claims (7)

1.一种基于BIM的大坝工程施工方案综合优化方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，建立大坝总工程结构，获取大坝主体结构参数，建立初始大坝工程数字化模型；

S2，对大坝工程所使用的料场原料进行数据划分，按照建模顺序进行料场原料填筑大坝工程主体；

S3，对大坝工程施工交通规划进行数据采集，根据所采集的数据配置车辆数量、运力和运料时间；

S4，将块石料根据大坝工程建设的状态进行参数设置操作，按照顺序进行块石料的填筑；

S5，对大坝工程的坝面体积、石料采块的数据进行运算，得到坝面石料填充的施工周期；

S6，对大坝工程的砾石土心墙料进行填筑，设置心墙料开采参数数据设置，对心墙料填筑顺序进行规划。

2.根据权利要求1所述的基于BIM的大坝工程施工方案综合优化方法，其特征在于，所述S1包括：

S1-1，建立大坝总工程结构的基准参数，然后获取大坝主体结构参数，然后执行S1-2；

S1-2，对大坝主体边界的曲面进行建模处理，然后对大坝主体内部结构进行建模处理和外部构造进行建模处理，然后执行S1-3；

S1-3，设置建设大坝主体的交通入口参数，获取上游位置、下游位置和大坝主体结构参数，然后执行S1-4；

S1-4，对大坝工程建模参数过程进行优化控制处理，同时获取建设大坝地点的天气数据，从而建设大坝工程的数字化的模型。

3.根据权利要求1所述的基于BIM的大坝工程施工方案综合优化方法，其特征在于，所述S2还包括：

S2-1，对大坝主体施工时选择的料场原料进行数据划分；

S2-2，获取数据划分的料场原料的参数数据，对获取后的参数数据进行料场建模；

S2-3，将建模后的料场模型进行开采石料顺序约束；从而快速生成料场原料填筑大坝主体的工程施工模型。

4.根据权利要求1所述的基于BIM的大坝工程施工方案综合优化方法，其特征在于，所述S3包括：

S3-1，根据大坝工程干道规划，建立施工干道网参数，并设置每段道路信息；

S3-2，加入建立大坝工程建模的上坝交通接入点与料场原料建模的运料交通接入点信息；

S3-3，根据接入点数据，配置车辆数量、运力以及运料运输时间，从而建立交通运输数据模型。

5.根据权利要求1所述的基于BIM的大坝工程施工方案综合优化方法，其特征在于，所述S4还包括：

S4-1，在料场原料中选择用于大坝工程的块石料进行开采和运输，获取开采阶段块石料的基本开采数据，并运输到指定位置；

S4-2，将块石料根据大坝工程建设的状态进行参数设置操作，获取块石料进行挖掘状态参数数据，用于将块石料在S3中大坝工程建设；

S4-3，获取建设大坝工程的块石料需求参数数据，根据建设大坝工程的顺序进行块石料的填筑。

6.根据权利要求1所述的基于BIM的大坝工程施工方案综合优化方法，其特征在于，所述S5包括：

S5-1，建设大坝工程的坝面过程中，对填筑石料的参数进行数据约束；

S5-2，数据约束之后，进行石料填筑的参数数据设定，对坝面的体积、石料采块选择进行运算；

S5-3，设置料场原料进行采集坝面石料的参数数据，进行料场原料采集过程的时间判断；

S5-4，对坝面的体积、石料采块选择的运算结果，用于坝面石料进行填筑过程中的铺设碾压时间的估计运算，得到坝面石料填充的施工周期。

7.根据权利要求1所述的基于BIM的大坝工程施工方案综合优化方法，其特征在于，所述S6还包括：

S6-1，在大坝工程建设过程中，心墙料填筑需要采用分条分幅约束建模；

S6-2，根据心墙料填筑时所需的材料，设置心墙料开采的参数数据；

S6-3，心墙料开采参数数据设置完毕后，开始心墙料填筑施工工程的参数数据设置；

S6-4，将心墙料填筑施工工程的参数数据设置后，对心墙料填筑单层施工可行性进行判断；

S6-5，可行性判断结束，对心墙料的填筑材料顺序进行规划，从而优化大坝工程心墙料的填筑实施过程。