基于可解释GWO-XGBoost的隧道挤压预测研究

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作者 李占科 许正魁 +4 位作者 王艳宁 王昆 贾运甫 车璇 关鹏 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2025年第4期82-93,共12页

【目的】为了实现对隧道挤压的准确预测,【方法】构建了XGBoost分类预测模型,利用灰狼优化算法(GWO)对XGBoost模型进行超参数优化,基于经过插补和过采样处理的不平衡缺失数据集进行模型的训练和测试。模型的输入特征为隧道埋深(H)、岩... 【目的】为了实现对隧道挤压的准确预测,【方法】构建了XGBoost分类预测模型,利用灰狼优化算法(GWO)对XGBoost模型进行超参数优化,基于经过插补和过采样处理的不平衡缺失数据集进行模型的训练和测试。模型的输入特征为隧道埋深(H)、岩石掘进质量指数(Q)、隧道直径(D)、强度应力比(SSR)和支护刚度(K),评价指标为准确率(ACC)、F1分数、Kappa系数和Matthews相关系数(MCC)。【结果】所构建的GWO-XGBoost模型在训练集和测试集上预测准确率均达到了98.94%,在测试集上的评价指标累计值达到了5.9131,展现出了优越的预测性能。SSR、D、K、Q和H的平均Shapley可加性解释(Shapley Additive exPlanation,SHAP)值分别为3.06、1.07、0.82、0.73和0.51,表明SSR是对模型输出结果影响最大的特征。【结论】GWO-XGBoost模型在互助北山隧道和木寨岭隧道的挤压预测结果与实际情况相符,证明了该模型在隧道工程中具有较高的适用性和预测准确性。 展开更多

关键词 隧道挤压预测 XGBoost 灰狼优化算法 模型解释 缺失数据集 变形 影响因素

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缩尺方法对某堆石坝粗粒料的渗透及变形影响试验研究

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作者 刘承栋 凌会坤 +2 位作者 刘斌 李海斌 王俊杰 《水电能源科学》 北大核心 2025年第1期74-78,共5页

粗粒料是堆石坝的主要填筑料之一,其渗透性与抗渗透变形能力对坝体的安全至关重要。缩尺处理是常规的室内渗透及变形试验的必要方法,目前多采用等量替代缩尺进行渗透系数测定,但各类缩尺方法对渗透及变形试验、特征坡降与破坏类型的影... 粗粒料是堆石坝的主要填筑料之一,其渗透性与抗渗透变形能力对坝体的安全至关重要。缩尺处理是常规的室内渗透及变形试验的必要方法,目前多采用等量替代缩尺进行渗透系数测定,但各类缩尺方法对渗透及变形试验、特征坡降与破坏类型的影响研究尚不完善。为此,对某坝粗粒料开展等量替代法、混合法、相似级配法及剔除法4种缩尺试样的渗透及变形试验,等量替代法作为渗透系数测定参考,观测并对比分析各种缩尺方法的渗透系数、临界坡降及其破坏类型的差异。结果表明,细颗粒含量对渗透系数起决定性作用,剔除法、相似级配法与混合法由于对细颗粒含量的改变较大,无法较好地反映粗粒料的渗透系数;4种缩尺方法的临界坡降无显著差异,且均能较好地反映粗粒的渗透变形规律,等量替代法测定的破坏坡降更高,另外3种方法测定的破坏坡降更为安全保守;粗粒料发生流土渗透破坏的细颗粒含量存在临界值,超过临界值则发生流土破坏,在选择或推导缩尺方法时应当考虑该临界值的影响。 展开更多

关键词 粗粒料 缩尺方法 渗透 渗透变形

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黄原胶固化红黏土力学裂隙及微观机理研究

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作者 邓宏稷 陈月顺 +1 位作者 殷操 董环宇 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第7期3060-3074,共15页

为解决传统固化对生态环境造成的危害,加强生态环境的建设,利用环保型生物胶对红黏土进行固化研究。通过室内力学和微观试验,研究黄原胶(xanthan gum,XG)对红黏土的力学裂隙特性、加州承载比(California bearing ratio,CBR)和微观性的... 为解决传统固化对生态环境造成的危害,加强生态环境的建设,利用环保型生物胶对红黏土进行固化研究。通过室内力学和微观试验,研究黄原胶(xanthan gum,XG)对红黏土的力学裂隙特性、加州承载比(California bearing ratio,CBR)和微观性的影响。研究结果表明:随着围压增加XG固化土的抗剪强度近似线性增加,随着XG含量增加黏聚力和内摩擦角是先增后减。随着XG含量增加抗压强度先增大后减小,14~28 d间增长最快;未固化试样破坏以劈裂为主,固化试样中间出现鼓胀;固化土的变形模量(E_(50))随掺量增加先增大后减小,28 d后E50增加了7.71%。随着循环次数增多固化土裂隙发展缓慢,主要是次生裂隙向主裂隙演化。固化土的内摩擦角随循环次数增加而降低,黏聚力和抗压强度随循环次数增多呈减小趋势。CBR随XG掺量增加先增大后减小,峰值达24.1%。掺XG后生成片状/针状水化物覆盖在土颗粒表面,将孔隙进行填充,形成密实团聚体。28 d后固化土中亲水性矿物减少,共减少53.99%。孔隙分析表明,XG固化土的平均孔隙率减小,总孔隙率减小。研究结果为解决红黏土路基承载力不足、多裂隙问题提供了一种新的固化方法,为类似工程建设提供一定的数值依据。 展开更多

关键词 红黏土和黄原胶 力学性能 加州承载比 干湿循环 微观特性

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黄河公伯峡面板堆石坝工程施工新技术的应用 被引量：2

4

作者 仵义平 李宜田 《水电能源科学》 2008年第2期94-96,共3页

以黄河公伯峡水电站建设为例,介绍了面板堆石坝工程施工采用的挤压墙护坡施工技术、超长面板施工技术、小型载荷试验检测技术。分析结果表明,这些创新关键技术操作简便、快捷、经济、成效大,可供推广应用。

关键词 面板堆石坝 新技术 应用

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浅析建筑工程技术及施工现场管理 被引量：3

5

作者 李海平 《南方农机》 2020年第7期251-251,共1页

施工技术和管理方式的优化,为提升建筑工程质量奠定了基础。本文详细分析了建筑工程技术以及施工现场管理在建筑施工中的重要作用,提出了进一步提高建筑工程技术及施工现场管理的有效措施,仅供参考。

关键词 建筑工程技术 施工现场管理 现场管理质量

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黄河公伯峡水电站砼面板浇筑技术探讨

6

作者 何修学 《电网与清洁能源》 2005年第S2期87-90,96,共5页

本文依据黄河公伯峡水电站218m长混凝土面板堆石坝砼面板一次性浇筑施工的实 践,详细的介绍了这一国内目前最长砼面板的施工工艺和施工关键点。

关键词 黄河公伯峡水电站 面板堆石坝工程 砼面板浇筑 施工技术

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蜀河水电站混凝土预冷系统设计

7

作者 张涛 《农业科技与信息》 2008年第20期50-51,共2页

主要介绍了蜀河水电站砂石混凝土预冷系统设计情况。

关键词 蜀河电站 制冷系统 制冷设计 浇筑温度 出机口温度 制冷容量

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某心墙坝土料分散性判别与石灰改性土的性能规律分析

8

作者 刘彬 杨伟 +3 位作者 王宁远 文军 何建新 杨武 《人民黄河》 CAS 北大核心 2024年第2期147-151,162,共6页

分散性土作黏土心墙会影响大坝的防渗安全,通过针孔试验、碎块试验对新疆某心墙土料的分散性进行了判别,分别采用天然河水与石灰进行改性试验,研究不同石灰掺量和陈化时间对改性土物理、力学性能的影响规律。结果表明,黏粒含量为12%是... 分散性土作黏土心墙会影响大坝的防渗安全,通过针孔试验、碎块试验对新疆某心墙土料的分散性进行了判别,分别采用天然河水与石灰进行改性试验,研究不同石灰掺量和陈化时间对改性土物理、力学性能的影响规律。结果表明,黏粒含量为12%是土料产生物理性、化学性分散的界限;采用天然河水进行改性,效果不佳,当石灰掺量为3%时,可完全消除分散性;土样掺入1%的石灰后,界限含水率变化明显,最大干密度由1.79 g/cm3降至1.69 g/cm3、压缩模量由13.4 MPa增至19.4 MPa、黏聚力由25.1 kPa升至43.3 kPa;随石灰掺量的增加,最大干密度提高、内摩擦角减小,黏聚力增大;随着陈化时间的延长,液限呈增长趋势,最大干密度在24 h内较稳定,之后开始降低,240 h后趋于稳定,压缩性在72 h内变化不明显,而后开始增强。由于石灰中含有大量的钙离子,因此使分散性土的性能发生变化。 展开更多

关键词 分散性土 改性试验 石灰掺量 陈化时间 物理力学性能

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基于M-ELM的大坝变形安全监控模型 被引量：34

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作者 胡德秀 屈旭东 +2 位作者 杨杰 程琳 常梦 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2019年第3期75-80,共6页

针对大坝变形监测数据存在的非线性强、异常值诊断和剔除工作复杂及传统监控模型抗粗差能力差等问题,结合稳健估计理论抗粗差性强和极限学习机在处理非线性问题方面的优势,建立了基于稳健估计极限学习机的大坝变形安全监控模型。试验确... 针对大坝变形监测数据存在的非线性强、异常值诊断和剔除工作复杂及传统监控模型抗粗差能力差等问题,结合稳健估计理论抗粗差性强和极限学习机在处理非线性问题方面的优势,建立了基于稳健估计极限学习机的大坝变形安全监控模型。试验确定网络隐含层层数,构建4次方损失函数,采用加权最小二乘法计算输出权值,实现原始监测数据的拟合和预测。以某工程大坝变形监测数据为例进行建模分析,结果表明:以反映模型预测精度的均方误差和平均绝对百分误差及反映模型鲁棒性的中位数绝对偏差作为评价指标,基于稳健估计极限学习机的大坝变形安全监控模型的各项指标明显优于对比模型。 展开更多

关键词 稳健估计 极限学习机 大坝变形 安全监控模型 粗差

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混凝土面板开裂情况下堆石坝应力场与渗流场的耦合分析 被引量：4

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作者 李守义 马成成 +1 位作者 李炎隆 宋志强 《西北农林科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2012年第3期206-212,共7页

【目的】研究混凝土面板开裂情况下堆石坝在应力场与渗流场耦合作用下的工作性态,为混凝土面板堆石坝的设计与施工提供参考。【方法】以多孔岩土介质渗透系数与体积应变之间的数学表达式为基础,研究建立了混凝土面板堆石坝应力场与渗流... 【目的】研究混凝土面板开裂情况下堆石坝在应力场与渗流场耦合作用下的工作性态,为混凝土面板堆石坝的设计与施工提供参考。【方法】以多孔岩土介质渗透系数与体积应变之间的数学表达式为基础,研究建立了混凝土面板堆石坝应力场与渗流场耦合分析的数学模型,并基于等宽缝隙稳定流的运动规律,推导建立了混凝土面板裂缝的等效渗透系数计算模型。【结果】当混凝土面板发生开裂时,对于堆石体而言,应力场与渗流场的耦合效应是客观存在的。与不考虑耦合效应相比,考虑耦合效应时坝体的垂直位移最大值出现的位置相对偏向坝体下部,且数值增大了5.5%;坝体的水平位移最大值增大了8.9%,其分布规律也发生了较明显的变化;坝体内渗流自由面明显上升,渗流水头有所增大,同时坝体的单宽渗透流量增加了15.1%。【结论】在混凝土面板开裂情况下,堆石体内应力场与渗流场的耦合效应是客观存在的,因此,考虑耦合效应的计算结果更为合理、可靠。 展开更多

关键词 混凝土面板 堆石坝 裂缝 等效渗透系数 耦合分析

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综合指标体系下基于AHP-熵法的桥型选择研究 被引量：4

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作者 杨敏 李雅娟 +2 位作者 王春生 蔡雯 赵晓林 《世界桥梁》 北大核心 2015年第1期48-54,共7页

针对目前桥型选择评价指标不全面、指标权重不明确、客观评价标准缺失、主观经验依赖性强、对单个指标评价结果敏感度高的问题,提出了一种基于综合指标体系下的桥型选择方法。首先,建立了包含安全、适用、经济、耐久、美观及环保六大方... 针对目前桥型选择评价指标不全面、指标权重不明确、客观评价标准缺失、主观经验依赖性强、对单个指标评价结果敏感度高的问题,提出了一种基于综合指标体系下的桥型选择方法。首先,建立了包含安全、适用、经济、耐久、美观及环保六大方面的综合评价指标体系;然后采用级联式层次分析法-熵法、专家调研法计算指标体系权重;最后通过与其它方法比较,并结合工程实例应用检验,表明采用该方法能够有效地进行桥型选择,较现有桥型选择方法具有对决策者依赖性低、系统可靠性更高、对指标误判及评价误差敏感度更低的特点。 展开更多

关键词 桥梁选型 综合评价指标体系 层次分析法 熵理论 权重

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单箱三室混凝土箱梁温度分布研究 被引量：8

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作者 潘旦光 郭馨远 +1 位作者 丁民涛 杨少平 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期513-520,共8页

以西安西咸新区沣河大桥单箱三室预应力混凝土箱梁桥为研究对象,进行断面温度分布测试,研究箱梁的温度分布规律,讨论了箱梁的温度分布模式和温度基数,提出了指数函数和线性函数相结合的温度梯度模式。结果表明:受环境温度影响,外表面的... 以西安西咸新区沣河大桥单箱三室预应力混凝土箱梁桥为研究对象,进行断面温度分布测试,研究箱梁的温度分布规律,讨论了箱梁的温度分布模式和温度基数,提出了指数函数和线性函数相结合的温度梯度模式。结果表明:受环境温度影响,外表面的混凝土温度每天随环境温度急剧变化,内表面除上翼板内侧外其余位置温度比较恒定;从竖向温度分布看,一维热传播理论适用于上翼板和下翼板,但不适用于腹板,且下翼板内外表面温差显著;最大正温度梯度主要出现在夏季,而最大负温度梯度主要出现在冬季。 展开更多

关键词 单箱三室 混凝土箱梁 温度试验 温度梯度

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非线性温度梯度下悬臂箱梁的剪力滞效应 被引量：6

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作者 潘旦光 程业 +2 位作者 陈钒 郭馨远 程曙光 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2018年第3期384-389,共6页

为分析箱梁截面沿高度方向非线性温度梯度下的自应力,文章提出了双参数函数用于计算梁翼板纵向位移,该函数的2个参数可考虑温度自应力中剪力滞效应引起的上、下翼板剪切转角最大差幅值的差别;基于最小势能原理建立了计算箱梁温度自应力... 为分析箱梁截面沿高度方向非线性温度梯度下的自应力,文章提出了双参数函数用于计算梁翼板纵向位移,该函数的2个参数可考虑温度自应力中剪力滞效应引起的上、下翼板剪切转角最大差幅值的差别;基于最小势能原理建立了计算箱梁温度自应力的偏微分方程组和边界条件,并求解了悬臂梁下微分方程的解。算例分析结果表明,双参数函数所得梁翼板的位移和应力分布计算结果与有限元计算结果吻合较好。 展开更多

关键词 箱型梁 非线性温度梯度 自应力 剪力滞 最小势能原理

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沥青混凝土心墙简化解析受力分析模型 被引量：7

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作者 高俊 党发宁 +2 位作者 李海斌 杨超 任劼 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期971-977,共7页

沥青混凝土心墙作为堆石坝的防渗结构,其受力安全备受工程领域的关注,对其进行快速简便地受力变形分析具有重要意义。利用薄板小挠度弯曲理论以及里兹法求解了置于Winkler弹性地基上三边固支一边自由矩形薄板在水压力作用下的挠曲变形函... 沥青混凝土心墙作为堆石坝的防渗结构,其受力安全备受工程领域的关注,对其进行快速简便地受力变形分析具有重要意义。利用薄板小挠度弯曲理论以及里兹法求解了置于Winkler弹性地基上三边固支一边自由矩形薄板在水压力作用下的挠曲变形函数,推导了矩形薄板的变形、内力和应力计算公式;建立了矩形薄板与实际沥青混凝土心墙之间的一一映射关系,将矩形薄板的变形、内力和应力映射到实际河谷断面心墙上,从而建立了沥青混凝土心墙简化解析受力分析模型。借助有限元方法对模型的可靠性进行了验证,最后将该模型应用于工程实例。研究结果表明,此模型有助于快速预估沥青混凝土心墙受力变形,同时研究思路也拓展了沥青混凝土心墙受力变形的计算方法。 展开更多

关键词 沥青混凝土心墙坝 里兹法 矩形薄板 挠曲变形函数 Winkler弹性地基

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复配硅酸盐和硅烷对混凝土耐久性能的影响 被引量：9

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作者 郑斌 宋家乐 +2 位作者 张栋梁 孙垚垚 李炜光 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期426-430,436,共6页

利用复配硅酸盐和硅酸盐-硅烷复合体系对3种不同强度的混凝土进行表面处理,采用SEM和FTIR进行了表面处理机理分析,通过抗氯离子、抗碳化以及抗冻融实验对比分析了不同处理效果。结果表明,硅酸盐-硅烷复合处理后的效果较单独使用复配硅... 利用复配硅酸盐和硅酸盐-硅烷复合体系对3种不同强度的混凝土进行表面处理,采用SEM和FTIR进行了表面处理机理分析,通过抗氯离子、抗碳化以及抗冻融实验对比分析了不同处理效果。结果表明,硅酸盐-硅烷复合处理后的效果较单独使用复配硅酸盐的效果更佳,且随着混凝土等级降低,改善效果越明显,与未处理的混凝土相比,C50混凝土6 h电通量降低10.0%,C40混凝土降低14.4%,C30混凝土降低29.4%,同时碳化深度也从C50的12.1%降至C40的23.8%和C30的33.0%,并且可有效提升冻融循环次数,降低质量损失率,使混凝土表现出良好的耐久性能。 展开更多

关键词 硅酸盐 硅烷 复配 耐久性

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具有自由面渗流问题的数值方法研究简述 被引量：2

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作者 宁博 龙海燕 +2 位作者 柴军瑞 曹境英 张胜利 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2009年第1期85-89,共5页

基于具有自由面渗流问题的特点,简述当前国内外求解渗流自由面数值方法的研究现状。首先,概括具有自由面渗流问题的特点;其次,对具有自由面渗流问题的数学模型进行了总结;最后,论述求解渗流自由面的各种数值方法,尤其对目前广泛应用的... 基于具有自由面渗流问题的特点,简述当前国内外求解渗流自由面数值方法的研究现状。首先,概括具有自由面渗流问题的特点;其次,对具有自由面渗流问题的数学模型进行了总结;最后,论述求解渗流自由面的各种数值方法,尤其对目前广泛应用的有限元法进行了分析比较。 展开更多

关键词 自由面 有限元法 饱和渗流 非饱和渗流

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蛋形断面的正常水深和临界水深的直接计算公式 被引量：2

17

作者 卞晓卫 郑新桥 +2 位作者 代述兵 简跃 马玉蕾 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2017年第2期191-194,共4页

蛋形断面的正常水深和临界水深的计算公式为分段超越方程,无法直接求解。通过数学变换对正常水深和临界水深公式化简,最终得到充满度x和无量纲正常水深参数H、无量纲临界水深参数P之间的关系,利用1stopt软件基于遗传算法编程对给定非线... 蛋形断面的正常水深和临界水深的计算公式为分段超越方程,无法直接求解。通过数学变换对正常水深和临界水深公式化简,最终得到充满度x和无量纲正常水深参数H、无量纲临界水深参数P之间的关系,利用1stopt软件基于遗传算法编程对给定非线性函数模型进行参数优化拟合建立蛋形断面正常水深和临界水深的显示计算公式。经过误差分析及实例计算,表明在较大工程常用范围内,蛋形断面正常水深、临界水深的最大相对误差分别仅为0.3691%、-0.0726%。与现有公式比较直接计算公式适用范围扩大,精度更高,形式较为简捷。研究成果可为渠道工程设计和运行管理提供可靠的理论依据和有益参考。 展开更多

关键词 蛋形断面 正常水深 临界水深 1stopt软件 显示计算公式

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心墙沥青混合料拌和质量实时监控研究 被引量：2

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作者 李鸿浩 刘东海 +1 位作者 白东洋 彭景 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2021年第5期203-214,共12页

沥青混合料的拌和质量控制是保证沥青混凝土心墙施工质量的关键。根据沥青混凝土心墙坝料拌和质量控制的要求,提出了考虑坝区小气候环境的心墙沥青混合料拌和质量实时监测与控制方法,研制开发了相应系统,可实时监测沥青混合料在拌和过... 沥青混合料的拌和质量控制是保证沥青混凝土心墙施工质量的关键。根据沥青混凝土心墙坝料拌和质量控制的要求,提出了考虑坝区小气候环境的心墙沥青混合料拌和质量实时监测与控制方法,研制开发了相应系统,可实时监测沥青混合料在拌和过程中的配合比和出机口温度。当监测数据超出合格标准范围时,系统发送报警提示,提醒现场作业人员采取相关调整措施;此外,系统可对坝区的小气候进行实时监测,在低温、降雨或风速较大等不适宜沥青心墙施工的情况下,自动提示沥青心墙的停工建议;同时建立了考虑现场多变环境因素的沥青混合料出机口温度实时控制模型,可根据沥青混合料入仓温度的控制要求和实时采集的小气候信息,来动态调整沥青混合料的出机口温度,从而确保心墙沥青混合料拌和质量。 展开更多

关键词 沥青心墙 沥青混合料 拌和质量 出机口温度 实时监控 质量控制

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皮带机运输系统在三里坪大坝施工中的应用 被引量：2

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作者 李鹏 《人民长江》 北大核心 2012年第6期61-63,共3页

在三里坪水利枢纽的混凝土浇筑施工中,通过对皮带机布置及数量进行优化,使其能用同时兼顾常态混凝土和碾压混凝土的输送,打破了以往碾压混凝土拱坝施工中,中、表孔常态混凝土输送用塔吊或泵送的惯例,使工程进度和质量得以提高。在皮带... 在三里坪水利枢纽的混凝土浇筑施工中,通过对皮带机布置及数量进行优化,使其能用同时兼顾常态混凝土和碾压混凝土的输送,打破了以往碾压混凝土拱坝施工中,中、表孔常态混凝土输送用塔吊或泵送的惯例,使工程进度和质量得以提高。在皮带机不能达到的地方,通过架设串筒将混凝土垂直运至小皮带机或溜槽,进一步扩大了皮带机的覆盖范围。主要介绍了皮带机的布置及安装过程。 展开更多

关键词 皮带机 碾压混凝土 中孔 表孔 混凝土运输系统 三里坪水利枢纽

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三里坪双曲拱坝接触、接缝灌浆施工工艺 被引量：2

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作者 周秋实 《人民长江》 北大核心 2012年第6期69-72,共4页

为了加强三里坪大坝混凝土与坝肩的结合力,增强接触面的密实性并防止漏水,对大坝混凝土与坝拱肩岩石之间缝隙进行接触灌浆。同时,为了保证坝体在蓄水运行后的整体性和有效传递应力,在蓄水前用水泥浆对大坝诱导缝进行接缝灌浆。介绍了大... 为了加强三里坪大坝混凝土与坝肩的结合力,增强接触面的密实性并防止漏水,对大坝混凝土与坝拱肩岩石之间缝隙进行接触灌浆。同时,为了保证坝体在蓄水运行后的整体性和有效传递应力,在蓄水前用水泥浆对大坝诱导缝进行接缝灌浆。介绍了大坝岸坡接触灌浆与坝体接缝灌浆的具体施工工艺,提出了有针对性的质量控制策略,包括管路埋设、灌浆材料、灌浆压力和灌浆结束标准等控制措施。 展开更多

关键词 碾压混凝土 接缝灌浆 接触灌浆 中热硅酸盐水泥 超细水泥 三里坪水电站

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