简要信息

    【获奖类型】应用一等奖
    【任务来源】国家电力公司中南勘测设计研究院
    【课题编号】KJ00-03-23-03-04（1）
    【项目起止时间】2002年～2004年
    【完成单位】结构所（研）
    【主要完成人】张进平、卢正超、黎利兵、陆峰、赵春、李素梅、岳远明、赵海斌、刘路平、黄太平

    立项背景

    龙滩工程是举世瞩目的大型水利水电枢纽工程。建成后将有世界最高的碾压混凝土坝，规模最大的地下厂房，最高水头的升船机（179m）以及最高的进水高边坡（>400m）。龙滩水电站输水发电系统布置在坝址左岸，洞群结构复杂。规模位居世界第二。为保障龙滩工程的顺利进行，在国家电力公司的主持下提出“龙滩工程关键技术研究”的课题开展深入的研究。该项研究分为三项专题：

    专题一：高碾压混凝土快速施工技术研究；
    专题二：高碾压混凝土防渗技术研究；
    专题三：巨型地下洞室群开挖及围岩稳定研究。

    其中专题三又分为四个子题：

    子题一：龙滩工程地下厂房区岩体力学参数研究；
    子题二：围岩变形特征、主要洞室变形预测及变形监控标准建议值研究；
    子题三：洞室群围岩支护参数与施工程序研究；
    子题四：洞室围岩监测信息反馈系统研究。
    子题四即为该项目研究开发内容。项目的委托单位是国家电力公司中南勘测设计研究院；开发单位是中国水利水电科学研究院结构材料所和中南勘测设计研究院科研所；主管部门为国电公司及龙滩公司。

    研究内容

    主要研究内容包括：

    （1）洞室围岩监测信息分析预警方法研究；（2）洞室围岩监测反馈设计系统研究；（3）洞室围岩监测信息反馈系统开发。

    创新点

    项目的主要创新点包括：

    （1）通过对龙滩工程地下洞室设计、施工、监测信息的全面分析，建立了MS SQL SERVER数据库，对有关的监测信息以及设计施工信息进行合理的组织和有效的管理，为洞室围岩监测信息反馈分析提供完善的数据支持。界面的开放性设计使系统具备一定的可扩充性从而可以反映施工中的动态性变化。
    （2）针对地下洞室监测信息反馈分析的需要，研究开发了大量的可视化分析工具，包括：综合过程线、物理量相关图、包络图、一维分布图、断面分布图（线图、云图、孔口位移）、分布过程图、施工过程形象显示、施工进度斜线图、施工影响分析、监测断面地质信息图等，其中洞室施工信息的斜线图、施工信息与监测信息相结合的可视化以及分布过程图等属创新性的表达方式。
    （3）针对地下洞室施工安全控制的需要，建立了各类先进实用的监控模型，包括：传统单点回归模型，因子集包括各类日期函数；改进的单点回归模型，以不同时间起点的多个多项式函数描述可能的条件变化（荷载突增等）以得到更准确的拟合及预报效果；时间序列、灰色系统模型以及BP神经网络模型；同时涉及多个测点，可以反映多个测点的分布形态及随时间的变化规律的多点监控模型；按产生式专家系统模式开发的逻辑模型等等，为监测信息分析提供模型支持。
    （4）系统按照决策支持系统（DSS）的模式开发了综合分析推理子系统，子系统以发现结构异常、确定异常程度为主要应用目标。通过单测点信息的各类属性的定量化，引入各类检查标准（包括位移指标、速率指标、张应变指标等），利用专家系统技术进行自动综合分析推理，测点出现异常时，结合相关的监测量以及工程地质条件、施工过程的影响和现场检查的结果进行综合分析，为监测信息的反馈分析提供扩展支持。

    应用前景及社会经济效益

    该研究针对龙滩工程的地下洞室三大建筑物“主厂房、主变、调压井”研究开发了面向施工的监测信息反馈系统，可直接用于龙滩工程地下洞室的施工管理，为及时掌握地下洞室围岩的安全状况提供数据支持、模型支持和扩展支持，为施工服务。

    研究开发的洞室围岩监测信息反馈系统对其它大型地下工程的施工期的监测信息系统的开发具有很好的参考作用。

龙滩地下洞室围岩监测信息反馈系统-厂房开挖施工信息可视化




龙滩地下洞室围岩监测信息反馈系统-施工空间效应分析