应用丨守护超级工程新疆“三峡”，竟也有它的功劳
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在新疆这片历史悠久、丰富多姿的土地上，有一条中国第一大内陆河，全长2179公里，由多条河流汇合而成，河水很不稳定，所以它被称为“无疆的野马”，那就是塔里木河流域。
深秋之际，塔里木河流域的胡杨林又将迎来最佳观赏期，每年这个时候，1500万多亩的胡杨林逐渐由绿变黄，在阳光照耀下，胡杨美丽身姿倒映在水中，成群结队地驻扎在沙漠上，尽显一片深秋极致美景属于它们生命的辉煌，在这最后一刻尽情地绽放着。
▲ 图片作者QUEHURE
▲图来自网络
但是在这片美丽生命的背后，是多少代人付出的努力与艰辛。
历史上，塔里木盆地周围的大部分河流都汇入塔里木河。后来由于人类不断地生产开发，许多河流被截流引入灌区，水量减少使有的支流不能注入塔里木河而消失，也使下游得不到灌溉的胡杨等植被大面积旱死。塔里木河河水最早曾注入罗布泊，但由于下游水经常断流，河道摆动而改道，导致河水不能注入罗布泊，而只有少量注入铁干里克的大西海子水库。塔里木河断流造成下游生态严重恶化，胡杨等植被形成的4000千米绿色走廊面临着新的生死考验。（引用文化杂谈）
在经过几代人的不懈努力与整治，才终于有了这浓荫遮天，沃野千里的塞外鱼米之乡。
其中水电五局承建的超级工程，阿尔塔什大坝工程为新疆这份自然之美增添了必不可少的点缀。百年大计质量为本，为这份美，中海达和中国水利水电科学研究院为中国水电五局提供了数字化大坝碾压实时监控系统，为塔里木河流域的整治工程与安全保障增添一重天然的屏障之墙。
阿尔塔什大坝工程
施工难点
（前方高能预警：专业深度剖析内容）
现有土石坝施工质量控制的方法和手段主要遵循《碾压式土石坝施工规范》(DL／T5129．2001)规定。根据该规范规定，土石坝填筑碾压质量主要通过施工过程中的压实参数(铺层厚度、土石料性质、碾压遍数、碾压行车速度、激振力等)以及试坑检测的压实标准(压实度或干密度、含水量和级配等)来控制。
存在如下问题
● 依靠监理和施工人员人为控制这些碾压参数，受人为因素干扰大，管理粗放，难以实现对土石坝压实质量的精准控制。
● 以单元验收时的试坑检测结果为判断依据。随机选用的有限个试坑检测结果去反映整个施工单元仓面的碾压质量，会存在较大的误差。
● 常规的质量控制手段易于造成欠压和超压。
但土石坝一般需在坝外另行修建昂贵的泄水建筑物，如溢洪道、隧洞等。假如库水漫顶，将垮坝失事，故抵御超标准洪水能力较差，而且土坝较其他坝型坡度较缓，会使土石填筑方量增大。对此，如何在现有条件下，做好坝体的压实质量控制，加强对坝体填筑过程的质量检测，是现阶段土坝填筑的关键，也是后期该类型大坝填筑施工技术的发展方向。
解决方案
中海达北斗智能压实系统为连续压实控制技术同北斗高精度定位的完美结合。系统应用于土石坝填料碾压质量控制中，对比常规干密度试验的分析数据，得到了连续压实值与干密度的相关系数并建立相关模型（方程）。根据振动碾压过程中连续检测取得的压实质量信息，可以对土石坝填料压实程度、压实均匀性和压实稳定性开展实时有效的质量监控，保证预期的压实指标。
系统功能
● 精确的碾压遍数、行进速度，震动频率，改善碾压作业的精细度；
● 分析薄弱区，并具有报警功能；
● 区域均匀一致的压实度，防止漏压、过压，保障碾压作业质量；
● 压实数据存储与实时回传至后台服务器。
利用建成的大坝填筑施工过程实时智能化监控系统，对新疆阿尔塔什水利枢纽中混凝土面板堆石坝的施工过程进行了精细化的管理。
其基础设施建设主要包括
● 大坝施工过程实时智能化监控系统基站建立；
● 多辆碾压机械的高精度定位设备的安装；
● 软件系统建设完成，后台服务器与储存设备布置完成。
利用建立的阿尔塔什大坝填筑施工过程智能化监控系统，可以实现大坝填筑施工过程的实时监控。施工设备的实时施工状态与施工参数，都可以在系统中进行展示。
▲阿尔塔什大坝施工过程智能化监控系统界面
▲阿尔塔什大坝施工过程智能化监控系统首页界面
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大坝碾压施工实时分析
利用大坝碾压实时分析，可以得到当前状态下，施工区域内每一台碾压设备的实时碾压信息，包括在界面上实时显示各碾压设备的碾压施工过程。
▲ 阿尔塔什大坝施工过程智能化监控系统中施工信息实时展示
上图中，左下角的方框中是每一台碾压机械的实时施工信息，主要包括设备的行进速度、碾压设备的振动频率、碾压设备的行驶方向，碾压设备的实时坐标等参数，在展示界面中用一个带有编号的圆圈代表不同的碾压设备。
在图中右下角是对坝料碾压不同遍数所对应的颜色标识，可以根据此标识，了解目前的施工区域内的大坝坝料的碾压遍数。
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大坝已有碾压历史数据的分析
1）平面分析
首先在平面分析界面中，输入需要分析的区域范围，主要有以下几个参数，包括高程、层厚、桩号范围等。
▲平面分析参数输入界面示意图
参数输入完毕后，点击分析，展示该区域内的已有碾压施工信息，
根据图形显示区域上部的功能分析条，可以对已有碾压数据的振动碾压遍数、静碾压遍数、碾压行进速度平均值、碾压机械振动频率、碾压沉降量以及碾压轨迹回放等功能。
▲ 对已有的碾压施工数据进行碾压遍数分析界面示意图
▲ 对已有的碾压施工数据进行振动碾压遍数分析界面示意图
2）剖面分析
剖面分析主要提供垂直坝轴线与平行坝轴线的任意剖面生成，在生成的剖面上可形象展示每层坝料厚度，以及碾压遍数等施工参数。
▲ 对服务器内的碾压施工数据进行剖面分析中剖面确定界面示意图
▲对碾压施工数据进行剖面分析示意图（剖面分析中碾压施工数据显示较小，局部放大如下图所示）
▲对碾压施工数据进行剖面分析示意图（局部放大）
应用领域
适用于铁路路基分层填筑压实、公路路基路面压实、水利大坝分层填筑压实、机场跑道地面压实；同时适用于机械单钢轮振动压路机、双钢轮振动压路机、胶轮压路机。
作者/刘晓飞 编辑/李善清
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