[发明专利]一种寒区冬季心墙坝料碾压施工的模拟试验系统

说明书

本发明提供一种寒区冬季心墙坝料碾压施工的模拟试验系统，可控温控风速的碾压施工模拟试验装置用于碾压施工试验；集成控制器用于采集和存储碾压施工试验中的各项实验信息；数据库及应用服务器用于存储集成控制器采集到的碾压施工试验中的各项实验信息，并对各项试验数据进行分析后，向集成控制器发出控制指令；监控客户端用于通过数据库及应用服务器和无线通讯模块向集成控制器发出控制指令；显示装置用于显示集成控制器采集到的碾压施工试验中的各项实验信息；无线通讯模块用于传输集成控制器采集到的碾压施工试验中的各项实验信息。本发明不仅能实现严寒下温度和风速工况模拟，还能坝料碾压工艺及参数进行模拟试验。

技术领域

本发明涉及碾压模拟试验系统技术领域，更具体地说涉及一种寒区冬季心墙坝料碾压施工的模拟试验系统。

背景技术

随着我国水利水电工程的迅猛推进，大坝建设逐渐向西部高海拔山区靠拢，以雅砻江两河口(高295m)、大渡河双江口(高312m)、怒江松塔(高307m)、澜沧江如美(高315m)等为代表的新一批高土石坝工程相继开工建设。然而寒区气候条件恶劣，施工质量控制难度大，这些高坝的冬季施工都面临着严寒天气的挑战——心墙土料负温环境下因短时冻结会引起压实性能降低，土体经反复冻融后会出现强度和防渗性能的严重劣化，如两河口、双江口、大伙房、清河坝、吉林台等，其心墙土料在填筑时就曾饱受严寒天气的困扰。针对上述问题，工程实际中主要通过严寒条件(持续负温)停工和保温覆盖的方式来减少不利影响，进而确保大坝的填筑质量。但是，也带来耽误施工进度、工艺流程繁复、缺乏有效热源补充等问题。

针对寒区冬季施工问题，考虑到现有技术手段的局限性，不少学者对填筑料进行了改进，使材料本身就具备抗冻性能，如防冻相变土料、胶粉红黏土等新型心墙填筑料，使寒区大坝在冬季的连续填筑施工成为了可能。然而，现阶段对上述新型填筑料的压实特性及其工作性能的认识还不够充分，对其适用范畴、施工工艺要求以及相关辅助施工措施的规定不够明确，且缺乏相应的研究手段和技术。常规的室内试验研究，无法反映实际碾压过程且存在缩尺效应；而开展现场温控碾压试验，则存在变量控制困难，试验人力物力成本过高，且试验结果离散性较大，可靠性偏低等问题。

因此，有必要研制一种能够考虑寒区严寒条件的碾压施工的模拟试验系统，真实反映寒区冬季施工现场的环境条件及施工工艺，为严寒条件下新型心墙坝料压实特性及工作性能的研究提供技术手段，为寒区冬季碾压施工的施工参数优化研究提供有效途径，进而为相关规范要求的制定提供支撑和依据。这对于延长冬期有效施工时段，确保施工质量、实现寒区黏土心墙坝建设的安全和经济建设具有十分重要的意义。

发明内容

本发明克服了现有技术中的不足，提供了一种寒区冬季心墙坝料碾压施工的模拟试验系统，本系统能够对寒区冬季心墙坝料，尤其是新型心墙坝料的碾压施工进行真实模拟，不仅能够实现对严寒条件下温度和风速的工况模拟，再现冬季施工现场的环境条件，还可以对坝料碾压工艺及参数进行模拟试验，可为寒区冬季心墙坝料的碾压施工提供依据。

本发明的目的通过下述技术方案予以实现。

一种寒区冬季心墙坝料碾压施工的模拟试验系统，包括可控温控风速的碾压施工模拟试验装置、集成控制器、数据库及应用服务器、监控客户端、显示装置和无线通讯模块，

可控温控风速的碾压施工模拟试验装置，用于碾压施工试验；

集成控制器，用于采集和存储碾压施工试验中的各项实验信息；

数据库及应用服务器，用于存储集成控制器采集到的碾压施工试验中的各项实验信息，并对各项试验数据进行分析后，向集成控制器发出控制指令；

监控客户端，用于通过数据库及应用服务器和无线通讯模块向集成控制器发出控制指令，以实现控制可控温控风速的碾压施工模拟试验装置的目的；

显示装置，用于显示集成控制器采集到的碾压施工试验中的各项实验信息；