[发明专利]一种混凝土防渗墙施工过程智能监控方法

说明书

本发明公开防渗墙施工质量智能监控方法，主要包括在防渗墙成槽后，基于断面检测原理进行防渗墙槽体多个断面扫描，并基于扫描得到的点云数据，采用三维建模技术进行防渗墙各槽段三维建模；基于防渗墙各槽段三维模型，进行单段防渗墙槽体体型分析与预警，对相邻槽段空间搭接状态进行分析与预警，确保成槽质量满足设计要求；基于流量传感器，实时感知混凝土浇筑速度，并结合槽段三维模型，建立混凝土导管提升速度智能反馈模型，并针对顶部混凝土初凝时间、混凝土浇筑中断时间进行智能预警，实现混凝土浇筑过程智能反馈控制，确保混凝土浇筑过程满足设计要求。本发明可以实现混凝土防渗墙成槽体型及混凝土浇筑过程的事中智能分析与控制。

技术领域

本发明属于混凝土防渗墙施工的技术领域，具体涉及一种混凝土防渗墙施工过程智能监控方法。

背景技术

混凝土防渗墙是当前水利水电工程基础处理的重要手段，特别是在深厚覆盖层上进行大坝建设时，是工程防渗的重要措施。当前各工程防渗墙已达到100米以上，如旁多水利枢纽防渗墙达到158.5m，黄金坪水电站防渗墙深度129.5m等。防渗墙施工质量直接关系工程运行安全与工程效益，然而防渗墙施工属于隐蔽工程，难以采用直观手段进行施工过程管控。目前混凝土防渗墙施工质量主要依靠经验对关键参数进行人工管控，并结合防渗墙施工完成后的钻孔取芯检测或者各类无损检测方式进行控制。但是以上方法存在以下缺陷：(1)由于地质条件复杂，防渗墙槽体难以严格按照设计状态生成，同时容易产生塌孔等不良现象，以上方法难以对防渗墙成槽质量进行分析，从而影响防渗墙浇筑后体型与防渗效果；(2)混凝土浇筑速度及导管拔出速度主要根据施工经验进行控制，容易产生夹泥、冷缝等问题，且浇筑速度难以精准控制。因此，有必要研究一种集合智能化、动态反馈的混凝土防渗墙施工过程智能监控方法，以实现混凝土防渗墙施工过程的事中分析与反馈控制，这对确保防渗墙施工质量、提升防渗墙施工质量一次合格率、提升混凝土防渗墙施工效率、确保水利水电工程渗流安全具有十分重要的意义。

目前，混凝土防渗墙施工质量事中控制主要是结合设计指标，针对部分参数进行管控，针对防渗墙混凝土浇筑过程进行了混凝土类型选择及浇筑过程管控方法研究，以防止混凝土顶面初凝的问题；分析了塑型防渗墙施工过程控制要点及施工质量控制重要措施；提出了超深防渗墙的施工方法，对成槽过程、清孔、混凝土浇筑过程进行了详细论述，实现最深处超过180米的深厚覆盖层中的防渗墙施工等；总结了地质条件极为复杂的西藏高海拔地区水利工程防渗墙工程钢丝绳抓斗成槽法的施工经验。然而以上手段主要是根据混凝土防渗墙设计体型，结合施工经验进行施工过程管控，尚未有研究进行混凝土防渗墙实际施工状态的智能分析与反馈控制。

针对混凝土防渗墙施工质量检测研究，一种防渗墙缺陷位置检测装置及检测方法，可以实现防渗墙缺陷的准确判断和精准定位；一种适用于超高土石坝防渗墙渗透检测结构，可以实现覆盖层和设置在覆盖层内的防渗墙结构渗流状态检测；采用CT无损检测技术，实现前坪水库防渗墙施工质量检测与分析；采用动态高密度视电阻率法，实现了防渗墙底界判定；采用地震波CT实现了防渗墙施工质量检测；地质雷达、超声电视、视频电视和高密度弹性波CT等几种无损检测技术在防渗墙质量检测中的应用效果，结果表明以上各类方法均难以全面定量分析防渗墙施工质量；运用综合物探方法(包括高密度地震影像法、探地雷达法、高密度电阻率法)进行普测的基础上，利用防渗墙的骑缝孔进行了跨孔超声波检测；基于振动理论的防渗墙结构无损检测方法，通过现场测试和数值模拟相结合，实现黄河大堤防渗墙施工质量检测；探地雷达进行塑性混凝土防渗墙质量探测，为防渗墙的无损检测开辟了一条新的途径；探地雷达、高密度电阻率法、地震映像法和瑞雷波法在防渗墙质量无损检测中的应用，并分析得到了各类方法的适用环境。然而以上研究主要是在混凝土防渗墙施工完成之后进行检测，难以实现施工质量实时反馈，降低了施工质量分析效果。

综上所述，目前针对水利水电工程防渗墙施工质量控制，一方面在施工过程中结合施工经验及设计体型进行施工过程管控，另一方面在施工完成后，采用各类无损失检测与取芯检测相结合的手段进行施工质量事后分析，尚未有在防渗墙施工过程中进行施工过程智能分析与反馈控制的研究，难以实现防渗墙施工过程事中控制，降低了施工质量控制效果。

发明内容