技术领域
[0001] 本
发明涉及
计算机辅助设计领域，尤其涉及一种大坝工程坝面的石料填筑模拟优化方法。
背景技术
[0002] 目前砾石土心墙堆石坝工程在施工前还没有可以根据设计的施工方案进行工程施工过程仿真模拟的方法，由于工程规模大，施工方案复杂，
现有技术难以准确表达工程施工的动态变化过程，资源消耗情况，交通流量状态。无法进行进行石料填筑的参数数据设定，无法准确对坝面的体积、石料采
块选择进行运算；无法设置料场原料进行采集坝面石料的参数数据，进行料场原料采集过程的时间判断，以及对坝面的体积、石料采块选择的运算，对于设计出的施工方案是否合理缺少有效的判断依据。
发明内容
[0003] 本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种大坝工程坝面的石料填筑模拟优化方法。
[0004] 为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种大坝工程坝面的石料填筑模拟优化方法，包括如下步骤：
[0005] S1，建设大坝工程的坝面过程中，对填筑石料的参数进行数据约束；
[0006] S2，数据约束之后，进行石料填筑的参数数据设定，对坝面的体积、石料采块选择进行运算；
[0007] S3，设置料场原料进行采集坝面石料的参数数据，进行料场原料采集过程的时间判断；
[0008] S4，对坝面的体积、石料采块选择的运算结果，用于坝面石料进行填筑过程中的铺设碾压时间的估计运算，得到坝面石料填充的施工周期。
[0009] 所述的大坝工程坝面的石料填筑模拟优化方法，优选的，所述S1包括：
[0010] S1-1，填筑石料需要实施来料即铺，筑石料运抵大坝进行卸料后，大坝坝面必须组织
力量及时摊铺，用于保证后续来料有场所可卸石料；
[0011] S1-2，由于大坝工程建设时，石料在不同时期沉降程度会随着时间变化而发生沉降误差，石料填筑过程中需要连续碾压施工，保证填筑石料的沉降特性达到统一；
[0012] S1-3，对填筑石料的初始模拟过程中，采用以供定需的模式，即根据大坝工程的高差进行逐渐调整用量的方式。
[0013] 所述的大坝工程坝面的石料填筑模拟优化方法，优选的，所述S1-3包括如下工作方法：
[0014] S-A，石料填筑层顺河向分条，条再横河向分幅，即属于首幅、中幅、末幅；尤其是末幅，填筑石料应当填满，其多余的就铺摊于其下条首幅，则首幅有预铺，而中幅只需要满足整数采块来料组合要求；
[0015] S-B，计算石料第i层第k条的总需求量减去预铺量等于实际需求量；
[0016] S-C，石料第i层第k条的实际需求量×体积换算系数等于实际松方需求；
[0017] S-D，在石料开采运输数据中搜寻出剩余块按供料时间排序，直到总松方体积超过第i层第k条的松方需求；
[0018] S-E，求i层j条k幅平均需要供料采块数、首幅需求采块数、中幅需求采块数和末幅需要的采块数；
[0019] S-F，如果MOD(km,mk)＝0，
[0020] Ka＝km/mk，
[0021] Ktf1＝Ka，
[0022] Kzj(n)＝Ka，
[0023] Kmf＝Km-Ktf1-∑Kzj(n)，
[0024] 反之,Ktf1＝SQR(km/mk)，
[0025] Ka＝Kdf1，
[0026] Kzj(n)＝Ka，
[0027] Kmf＝km-Ktf1-∑Kzj(n)，
[0028] km为填筑石料第i层第k条预计需求采块数；
[0029] mk为填筑石料第i层第k条最大填幅数；
[0030] Ka为填筑石料填幅平均需要供料采块数；
[0031] Ktf1为填筑石料第一填幅需要的采块数；
[0032] Kzj(n)为填筑石料中幅需求采块数，n＝0，1…m；
[0033] Kmf为填筑石料第i层第k条末幅需要的采块数；
[0034] SQR为填筑石料取整运算。
[0035] 所述的大坝工程坝面的石料填筑模拟优化方法，优选的，所述S2包括：
[0036] S2-1，根据大坝工程填筑石料的条幅需要，进行选择大坝工程施工设备和料场原料，对石料填筑过程模拟；
[0037] 进行体积计算，第i层第j填条第k填幅松方需求量，在大坝工程填筑石料施工分条分幅的数据
基础上乘以体积换算系数得出，
[0038] Kdshs(i)＝Pdsys(i)Kss(i,j)/Psltr，
[0039] Kdshs(i)为填筑石料第i层体积换算系数；
[0040] Pdsys(i)为填筑石
料堆石料第i填筑层的
压实密度；
[0041] Kss(i,j)为填筑石料第i采层j采块料场的爆破松散系数；
[0042] Psltr为填筑石料块石料场天然密度，t/m3；
[0043] S2-2，对填筑石料的供料采块进行选择
[0044] 选择原则如下：
[0045] ①凡是被选择过的石料采块，就在将该被选择过的石料采块隐藏，防止被二次选择，形成虚假信息；
[0046] ②给出能选择的若干个石料采块，以便用户选择“
时空集中”的采块供应同一填幅；
[0047] ③如果提供的若干个石料采块选完还不够，设置继续提供料场原料的石料，直至满足石料采块的需求；
[0048] ④每选择一个采块，就自动与填幅的实际需求松方比较，如果还不够，则提示继续选择石料采块，直到大于等于所需石料，此时再选择石料采块时，就不应该将该石料采块视为被选择过，而是作为备选石料采块，否则会出现跳采块选择的不合理现象；
[0049] ⑤选择料场原料的石料过程是一个交互过程，根据下式求出实际松方总需求、剩余料和预铺料；
[0050] Vdssx(i,j,k)＝Vdsxz(i,j,k)-Vdsyp(i,j,k)，
[0051] Vdsdy(i,j,km)＝Vdsztj-Vdssx(i,j,km)，
[0052] Vdsyp(i,j+1,1)＝Vdsdy(i,j,km)，
[0053] Vdssx(i,j,k)为填筑石料第i层第j条第k幅实际松方总需求；
[0054] Vdsxz(i,j,k)为填筑石料第i层第j条第k幅所选采块松方体积；
[0055] Vdsyp(i,j,k)为填筑石料第i层第j条第k幅预铺料；
[0056] Vdsdy(i,j,km)为填筑石料第i层第j条末幅剩余料。
[0057] Vdsztj为填筑石料数字料场开采数据中选择一个或多个料场的一个或多个采块的松方总体积。
[0058] 所述的大坝工程坝面的石料填筑模拟优化方法，优选的，所述S3包括：
[0059] S3-1在填筑石料时，选择料场原料进行爆破，获取爆破施工时间，
[0060] S3-2首先进行炸药的装药时间计算，
[0061] Tzy(i,j)＝SQR[Mzbk(i,j) Tzyxl(i,j)]，
[0062] Tzy(i,j)为填筑石料第i采层第j采块主爆孔装药时间；
[0063] Mzbk(i,j)为填筑石料第i采层第j采块主爆孔装药量，由Mzbk(i,j)＝V(i,j)qzy(i,j)/1000算出；
[0064] V(i,j)为填筑石料该采块的天然体积，由数字料场给出；
[0065] qzy(i,j)为填筑石料主爆孔炸药单耗，本采块输入参数；
[0066] Tzyxl(i,j)为填筑石料装药工效；
[0067] S3-3，其次对填筑石料的爆破作业时耗进行计算，
[0068] Tbpsh(i,j)＝Tzy(i,j)+Tlb(i,j)，
[0069] Tbpsh(i,j)为填筑石料第i采层第j采块的爆破作业时耗；
[0070] Tzy(i,j)为填筑石料第i采层第j采块主爆孔装药时间，由
[0071] Tzy(i,j)＝SQR[Mzbk(i,j) Tzyxl(i,j)]算出；
[0072] Tzyxl(i,j)为填筑石料装药工效；
[0073] Tlb(i,j)为填筑石料联网、安全警戒与爆破作业的时间；
[0074] S3-4，对填筑石料开采的爆破作业工序安排合理性的强制性判定
[0075] 如果Tbpsh(i,j)≥Tbpyv-Tsb(i,j)，
[0076] Tbpyv为填筑石料明挖爆破允许爆破作业限时；
[0077] Tsb(i,j)为填筑石料采块上班时间；
[0078] S3-5，确定填筑石料所需爆破开始日期及实施时刻
[0079] 如果Tbpyv-Tsb(i,j)-Tbpsh(i,j)≥0，表示在钻孔结束当日爆破；
[0080] Dbps(i,j)＝Tkg(i,j)+Dzk(i,j)，Tbps(i,j)＝Tsb(i,j)+Tzksy(i,j)+Tbpsh(i,j)，[0081] 反之，则装药爆破实施时间只能安排在钻孔结束时进行，且直接从上班时间Tsb(i，j)开始；
[0082] Dbps(i,j)＝Tkg(i,j)+Dzk(i,j)+1，Tbps(i,j)＝Tsb(i,j)+Tbpsh(i,j)，
[0083] Dbps(i,j)为填筑石料第i采层第j采块爆破实施日期；
[0084] Tbps(i,j)为填筑石料第i采层第j采块爆破实施时刻；
[0085] Tzksy(i,j)为填筑石料钻孔剩余工时，
[0086] 由Tzksy(i,j)＝Tzk(i,j)-SQR[Nzkgb(i,j)/Nzkd(i,j)]Tzkxh(i,j)算出；
[0087] Dzk(i,j)为填筑石料钻孔占用工日；
[0088] Tzksy(i,j)为填筑石料钻孔剩余工时；
[0089] Nzkgb(i,j)为填筑石料钻孔工班数，个；
[0090] Nzkd(i,j)为填筑石料日钻孔工班数；
[0091] Tzkxh(i,j)为填筑石料钻孔作业循环工班；
[0092] Tkg(i,j)为填筑石料本采块拟开工的日历时间；
[0093] Dzk(i,j)为填筑石料本采块钻孔占用工日；
[0094] Tsb(i,j)为填筑石料本采块上班时间；
[0095] Tbpsh(i,j)为填筑石料第i采层第j采块的爆破作业时耗。
[0096] 所述的大坝工程坝面的石料填筑模拟优化方法，优选的，所述S3还包括：
[0097] S3-6，料场原料开采完毕之后，将石料进行运送的计算方法，
[0098] 石料用量巨大，对于需求侧，是来料时间和来料总量进行计算；大坝工程坝面石料供应是分包计量工作；
[0099] 大坝工程坝面石料运输是一个连续的过程；
[0100] 对运料开始时间进行计算，Tylks(i,j)＝Tbps(i,j)+Taj(i,j)，
[0101] Tylks(i,j)为填筑石料第i采层第j采块运输开始时间；
[0102] Tbps(i,j)为填筑石料第i采层第j采块爆破实施时刻，
[0103] 由Tbps(i,j)＝Tsb(i,j)+Tbpsh(i,j)算出；
[0104] Dbps(i,j)为填筑石料第i采层第j采块爆破实施日期，日历时间；
[0105] Tbps(i,j)为填筑石料第i采层第j采块爆破实施时刻；
[0106] Tzksy(i,j)为填筑石料钻孔剩余工时，
[0107] Taj(i,j)为填筑石料爆破后安全检查时间
[0108] S3-7，单辆车运输往复时间Twfd(i，j)，
[0109] Twfd(i,j)＝60L(i,j,k)/[Vzs(i,j,k)orVzx(i,j,k)]+60L(i,j,k)/[Vkx(i,j,k)orVks(i,j,k)]+60Lyljr/(VzsyljrorVzxyljr,VksyljrorVkxyljr)+60Lsbjr/(VzssbjrorVzxsbjr,VkssbjrorVkxsbjr)+Tysxl(i)，
[0110] k＝1，2...n；
[0111] Twfd(i,j)为填筑石料辆车运输往复时间；
[0112] L(i,j,k)为填筑石料第k路段距离；
[0113] Lyljr为填筑石料运料接入路段距离；
[0114] Lsbjr为填筑石料上坝接入路段距离；
[0115] Vzs(i,j,k)为填筑石料第k路段重车上行限速；
[0116] Vzx(i,j,k)为填筑石料第k路段重车下行限速；
[0117] Vkx(i,j,k)为填筑石料第k路段空车上行限速；
[0118] Vks(i,j,k)为填筑石料第k路段空车下行限速；
[0119] Vzsyljr为填筑石料运料接入路段重车上行限速；
[0120] Vzxyljr为填筑石料运料接入路段重车下行限速；
[0121] Vksyljr为填筑石料运料接入路段空车上行限速；
[0122] Vkxyljr为填筑石料运料接入路段空车下行限速；
[0123] Vzssbjr为填筑石料上坝接入路段重车上行限速；
[0124] Vzxsbjr为填筑石料上坝接入路段重车下行限速；
[0125] Vkssbjr为填筑石料上坝接入路段空车上行限速；
[0126] Vkxsbjr为填筑石料上坝接入路段空车下行限速；
[0127] Tysxl(i)为填筑石料施工机械设备库选择的i轮式运输设备平均卸料时间。所述的大坝工程坝面的石料填筑模拟优化方法，优选的，所述S4包括：S4-1，对于坝面填筑石料碾压开始的时刻进行计算
[0128] Tpm(i,j,k)＝MAX(Tyljs(i,j))+1
[0129] Tpm(i,j,k)为填筑石料第i层第j条第k幅铺满时间；
[0130] Tyljs(i,j)为填筑石料所选采块运料结束时间；
[0131] S4-2，对填筑石料碾压时耗及碾压结束时刻的计算，用于获取施工周期，
[0132] ①碾压轮次
[0133] Nnylcds(i,j,k)＝SQR{Bds(i,j,k)/[Bny(i)+Bdsdn]}+1，
[0134] Nnylcds(i,j,k)为填筑石料第i层j条k幅横向单遍需要碾压的轮次；
[0135] Bds(i,j,k)为填筑石料第i层j条k幅的宽度，
[0136] Bny(i)为填筑石料选择的第i层中碾压设备的有效碾压宽度；
[0137] Bdsdn为填筑石料堆石料叠碾宽度；
[0138] ②碾压总行程
[0139] Lnyxds(i,j,k)＝Lds(i,j,k)Nnylcds(i,j,k)Ndsny，
[0140] Lnyxds(i,j,k)为填筑石料第i层第j条第k幅的碾压总行程；
[0141] Lds(i,j,k)为填筑石料第i层第j条第k幅的填筑长度；
[0142] Nnylcds(i,j,k)为填筑石料第i层j条k幅横向单遍需要碾压的轮次，
[0143] 由Nnylcds(i,j,k)＝SQR{Bds(i,j,k)/[Bny(i)+Bdsdn]}+1算出；
[0144] Ndsny为填筑石料碾压遍数，
[0145] ③碾压施工时耗
[0146] Tnysh(i,j,k)＝Lnyxds(i,j,k)/Vny(i)/Nnysb(i)/Knygx(i)/1000，
[0147] Tnysh(i,j,k)为填筑石料第i层第j条第k幅碾压施工时耗，h；
[0148] Lnyxds(i,j,k)为填筑石料第i层第j条第k填幅的碾压总行程；
[0149] Vny(i)为填筑石料施工机械设备库选择的第i中碾压设备的行走速度，km/h；Nnysb(i)为填筑石料用户在选择第i中碾压设备时输入的台数；
[0150] Knygx(i)为填筑石料多台联合工作工效；
[0151] ④各填幅及填层碾压结束时刻
[0152] Tnyjs(i,j,k)＝Tnyks(i,j,k)+Tnysh(i,j,k)
[0153] Tnyjs(i,j,k)为填筑石料第i层第j条第k幅碾压结束时刻；
[0154] Tnyks(i,j,k)为填筑石料第i层第j条第k幅碾压开始时间；
[0155] Tnysh(i,j,k)为填筑石料第i层第j条第k幅碾压施工时耗；
[0156] 令j＝jm,k＝km
[0157] Tnyjs(i)＝Tnyjs(i,jm,km)，
[0158] Tnyjs(i)为填筑石料第i层碾压结束时刻，最后转
化成日历时间；
[0159] jm为填筑石料第i层最大填条数，条，选择分幅模式时确定；
[0160] km为填筑石料第i层第jm填条的最大填幅，幅，选择分幅模式时确定；S4-3，质检时间，
[0161] ①填幅质检时间
[0162] Tzjsh(i,j,k)＝Sds(i,j,k)Rdszj/1000，
[0163] Tzjsh(i,j,k)为填筑石料第i层第j条第k幅的质检时间；
[0164] Sds(i,j,k)为填筑石料第i层第j条第k幅的填筑面积；
[0165] Rdszj为填筑石料质检工效，h/m2，该填幅输入参数；
[0166] ②填幅质检结束时间
[0167] Tzjjs(i,j,k)＝Tnyjs(i,j,k)+Tzjsh(i,j,k)，
[0168] Tzjjs(i,j,k)为填筑石料第i层第j条第k幅的质检结束时间；
[0169] Tnyjs(i,j,k)为填筑石料第i层第j条第k幅碾压结束时刻；
[0170] Tzjsh(i,j,k)为填筑石料第i层第j条第k幅的质检时间；
[0171] 令j＝jm,k＝km
[0172] Tzjjs(i)＝Tzjjs(i,jm,km)
[0173] Tzjjs(i)为填筑石料第i层质检结束时间；
[0174] jm为填筑石料第i层最大填条数，；
[0175] km为填筑石料第i层第jm条的最大填幅；
[0177] Tdsdcjs(i)＝Tzjjs(i)+Tdshz，
[0178] Tdsdcjs(i)为填筑石料单层碾压施工结束时间；
[0179] Tzjjs(i)为填筑石料堆石料第i层质检结束时间；
[0180] Tdshz为填筑石料堆石料单层填筑后置时间；
[0181] S4-5，下一填层碾压开工时间，
[0182] Tnykg(i+1)＝Tdsdcjs(i)，
[0183] Tnykg(i+1)为填筑石料第i+1填层碾压开工时间，日历时刻；
[0184] Tdsdcjs(i)为填筑石料第i层施工结束时间。
[0185] 综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
[0186] 本发明实现了石料填筑的参数数据设定，对坝面的体积、石料采块选择进行运算；从而更加对土石坝坝体设置料场原料进行采集坝面石料的参数数据，进行料场原料采集过程的时间判断；对坝面的体积、石料采块选择的准确运算结果，用于坝面石料进行填筑过程中的铺设碾压时间的估计运算，得到坝面石料填充的优化结果提供多方位的参数支持。
[0187] 本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
[0188] 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对
实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
具体实施方式
[0190] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0191] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“
水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或
位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0192] 在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0193] 本发明通过工程模型结合施工方案进行6D施工仿真模拟，运用计算机图形显示技术，实现对工程在该设计施工方案下的坝体填筑进度4D计划，资源消耗情况，交通流量状态的
可视化模拟展示，为判断施工方案的合理性和调整方案提供有效的依据。
[0194] 如图1所示，本发明公开一种大坝工程坝面的石料填筑模拟优化方法，包括如下步骤：
[0195] S1，建设大坝工程的坝面过程中，对填筑石料的参数进行数据约束；
[0196] S2，数据约束之后，进行石料填筑的参数数据设定，对坝面的体积、石料采块选择进行运算；
[0197] S3，设置料场原料进行采集坝面石料的参数数据，进行料场原料采集过程的时间判断；
[0198] S4，对坝面的体积、石料采块选择的运算结果，用于坝面石料进行填筑过程中的铺设碾压时间的估计运算，得到坝面石料填充的施工周期。
[0199] 优选的，所述S1包括：
[0200] 施工技术约束与假定
[0201] S1-1，填筑石料需要实施来料即铺，如前所述，筑坝石料的运输上坝是土石坝填筑的重要工序环节，填筑石料运抵大坝进行卸料后，大坝坝面必须组织力量及时摊铺，用于保证后续来料有场所可卸石料；
[0202] S1-2，由于大坝工程建设时，石料在不同时期沉降程度会随着时间变化而发生沉降误差，石料填筑过程中需要连续碾压施工，保证填筑石料的沉降特性达到统一；
[0203] 从施工
质量控制上看，土石坝忌讳不均匀沉降，所以一般除填筑分幅、窄幅先起等特殊需要外，不允许出现同一填筑层分为多次填筑，希望有一致性以保证其沉降等特性是一样的。
[0204] S1-3，对填筑石料的初始模拟过程中，采用以供定需的模式，即根据大坝工程的高差进行逐渐调整用量的方式，
[0205] 由于土石坝筑坝材料需求大，所以在初始模拟是以以供定需模式开始，而后根据高差限制等自动调整。
[0206] 分幅与采块的匹配性探讨
[0207] 如果出现填幅需求刚好是整数采块供应，尤其能一一对应，当然是最好的，理论上存在，现实中不存在。所以最好的分幅是某一采块或某几个采块的来料组合，总体应该是先小后大，因为料场的采块面积也正是上小下大的，且先小也便于及时开展后续工序的作业。
[0208] 优选的，所述S1-3包括如下工作方法：
[0209] S-A，石料(过渡料、堆石料和块石料类似)填筑层顺河向分条，条再横河向分幅，每幅有其属性特点即属于首幅、中(间)幅、末幅；尤其是该条末幅，填筑石料应当填满，来料只能多，不能少，其多余的就铺摊于其下条首幅，则首幅可能有预铺，而中幅只需要满足整数采块来料组合要求；
[0210] S-B，计算石料第i层第k条的总需求量减去预铺量＝实际需求量；
[0211] S-C，石料第i层第k条的实际需求量×体积换算系数＝实际松方需求；
[0212] S-D，在石料开采运输数据中搜寻出剩余块按供料时间排序，直到总松方体积超过第i层第k条的松方需求；就确定了第i层第k条就由这些采块供料，总采块数为km。
[0213] S-E，求i层j条k幅平均需要供料采块数、首幅需求采块数、中幅需求采块数和末幅需要的采块数。这里还需要判定剩余方量是否满足其填筑要求，若不能满足，还得加一个采块，剩余料给下一条的首幅；
[0214] S-F，如果MOD(km,mk)＝0
[0215] Ka＝km/mk，
[0216] Ktf1＝Ka，
[0217] Kzj(n)＝Ka，
[0218] Kmf＝Km-Ktf1-∑Kzj(n)，
[0219] 反之,Ktf1＝SQR(km/mk)，
[0220] Ka＝Kdf1，
[0221] Kzj(n)＝Ka，
[0222] Kmf＝km-Ktf1-∑Kzj(n)，
[0223] km为填筑石料第i层第k条预计需求采块数；
[0224] mk为填筑石料第i层第k条最大填幅数，幅，分层分幅后确定；
[0225] Ka为填筑石料填幅平均需要供料采块数，块；
[0226] Ktf1为填筑石料第一填幅需要的采块数，块；
[0227] Kzj(n)为填筑石料中幅需求采块数，块，n＝0，1…m；
[0228] Kmf为填筑石料第i层第k条末幅需要的采块数，块；
[0229] SQR为填筑石料取整运算。
[0230] 备注1：与前面设计一样，第1层第1条第1幅预铺料方量为零，第2层第1条第1幅起，各层各条首幅都有可能有预铺料，则该幅的填筑总量＝预铺量+Ktf1采块的量；
[0231] 备注2：各层各条末幅实际填筑量＝该条总填筑量-该条第一幅至倒数第二幅填筑量之和，而所选采块多余的料就直接铺摊于下一条首幅。
[0232] 优选的，所述S2包括：
[0233] S2-1，根据大坝工程填筑石料的条幅需要，进行选择大坝工程施工设备和料场原料，对石料填筑过程模拟；
[0234] 以堆石料为例，过渡料与堆石料填筑施工流程基本相同，只是符号和取值不一样。
[0235] 进行体积计算，由于填筑区域体积为压实方体积，需要对填筑施工分层中的体积进行一次换算，才能与来料比较。第i层第j填条第k填幅松方需求量，在大坝工程填筑石料施工分条分幅的数据基础上乘以体积换算系数得出，Kdshs(i)＝Pdsys(i)Kss(i,j)/Psltr，[0236] Kdshs(i)为填筑石料第i层体积换算系数，大于1.0；
[0237] Pdsys(i)为填筑石料堆石料第i填筑层的压实密度，t/m3；
[0238] Kss(i,j)为填筑石料第i采层j采块料场的爆破松散系数；
[0239] Psltr为填筑石料块石料场天然密度，t/m3。
[0240] S2-2，对填筑石料的供料采块进行选择
[0241] 堆石料料源选择时自动给出各料场目前所有块石料场未被选择的且开采顺序(根据开采仿真计算结果可知其开始供料时间和供料结束时间)在前的5个采块供用户选择。选择原则如下：
[0242] ①凡是被选择过的石料采块，就在将该被选择过的石料采块隐藏，防止被二次选择，形成虚假信息；
[0243] ②给出能选择的若干个石料采块，也是根据其供料时间早晚排出先后顺序的。同时，附有各采块的可供来料时间，以便用户选择“时空集中”的采块供应同一填幅；
[0244] ③如果提供的若干个石料采块选完还不够，设置继续提供料场原料的石料，直至满足石料采块的需求；
[0245] ④每选择一个采块，就自动与填幅的实际需求松方比较，如果还不够，则提示继续选择石料采块，直到大于等于所需石料，此时再选择石料采块时，就提示“该选择无效”，就不应该将该石料采块视为被选择过，而是作为备选石料采块，否则会出现跳采块选择的不合理现象；
[0246] ⑤选择料场原料的石料过程是一个交互过程，发现已满足，就提示“料源已足”。根据下式求出实际松方总需求、剩余料和预铺料；
[0247] Vdssx(i,j,k)＝Vdsxz(i,j,k)-Vdsyp(i,j,k)，
[0248] Vdsdy(i,j,km)＝Vdsztj-Vdssx(i,j,km)，
[0249] Vdsyp(i,j+1,1)＝Vdsdy(i,j,km)，
[0250] Vdssx(i,j,k)为填筑石料第i层第j条第k幅实际松方总需求m3；
[0251] Vdsxz(i,j,k)为填筑石料第i层第j条第k幅所选采块松方体积m3；
[0252] Vdsyp(i,j,k)为填筑石料第i层第j条第k幅预铺料m3；
[0253] Vdsdy(i,j,km)为填筑石料第i层第j条末幅剩余料m3。
[0254] Vdsztj为填筑石料数字料场开采数据中选择一个或多个料场的一个或多个采块的松方总体积m3。
[0255] 上一填条末幅多余的方量就是下一填条首幅的预铺料，上一层最末填条末幅的多余料就是下一填层首幅的预铺料。第一层第一条第一幅没有预铺料，如果填幅属于中间幅，其预铺料和剩余料也都为0。
[0256] 优选的，所述S3包括：
[0257] S3-1在填筑石料时，选择料场原料进行爆破，获取爆破施工时间，
[0258] 实际施工中，由于预裂孔装的是药卷，绑扎于竹片上，竹片等辅助器材是提前准备好的，操作较快，而主爆孔需要堵孔、联网等精细操作，所以一般以主爆孔的装药时间控制。
[0259] S3-2首先进行炸药的装药时间计算，
[0260] Tzy(i,j)＝SQR[Mzbk(i,j) Tzyxl(i,j)]，
[0261] Tzy(i,j)为填筑石料第i采层第j采块主爆孔装药时间，h；
[0262] Mzbk(i,j)为填筑石料第i采层第j采块主爆孔装药量，t，由Mzbk(i,j)＝V(i,j)qzy(i,j)/1000算出；
[0263] V(i,j)为填筑石料该采块的天然体积3，由数字料场给出；
[0264] qzy(i,j)为填筑石料主爆孔炸药单耗，本采块输入参数，kg/m3。
[0265] Tzyxl(i,j)为填筑石料装药工效，h/t，本采块输入参数。
[0266] S3-3，其次对填筑石料的爆破作业时耗进行计算，
[0267] Tbpsh(i,j)＝Tzy(i,j)+Tlb(i,j)，
[0268] Tbpsh(i,j)为填筑石料第i采层第j采块的爆破作业时耗；
[0269] Tzy(i,j)为填筑石料第i采层第j采块主爆孔装药时间，
[0270] 由Tzy(i,j)＝SQR[Mzbk(i,j) Tzyxl(i,j)]算出；
[0271] Tzyxl(i,j)为填筑石料装药工效，h/t，本采块输入参数。
[0272] Tlb(i,j)为填筑石料联网、安全警戒与爆破作业的时间，h，本采块输入参数。
[0273] S3-4，对填筑石料开采的爆破作业工序安排合理性的强制性判定
[0274] 如果Tbpsh(i,j)≥Tbpyv-Tsb(i,j)，
[0275] 表示爆破装药效率太低，当日无法爆破，这在国家规范上是不允许的，显示“装药效率太低”，用户必须立即
修改。
[0276] Tbpyv为填筑石料明挖爆破允许爆破作业限时，时刻参数，来自宏观控制参数；
[0277] Tsb(i,j)为填筑石料采块上班时间，本采块输入参数。
[0278] S3-5，确定填筑石料所需爆破开始日期及实施时刻
[0279] 只有钻孔非整工班剩余工时可以完成装药爆破作业的情况，爆破作业在当日进行，其余都只能在次日进行。所以，首先判定剩余时间是否能满足爆破作业需要。
[0280] 如果Tbpyv-Tsb(i,j)-Tbpsh(i,j)≥0，表示在钻孔结束当日爆破；
[0281] Dbps(i,j)＝Tkg(i,j)+Dzk(i,j)，Tbps(i,j)＝Tsb(i,j)+Tzksy(i,j)+Tbpsh(i,j)，[0282] 反之，则装药爆破实施时间只能安排在钻孔结束时进行，且直接从上班时间Tsb(i，j)开始；
[0283] Dbps(i,j)＝Tkg(i,j)+Dzk(i,j)+1，Tbps(i,j)＝Tsb(i,j)+Tbpsh(i,j)，
[0284] Dbps(i,j)为填筑石料第i采层第j采块爆破实施日期，日历时间；
[0285] Tbps(i,j)为填筑石料第i采层第j采块爆破实施时刻，换算成几点几分；
[0286] Tzksy(i,j)为填筑石料钻孔剩余工时，h，
[0287] 由Tzksy(i,j)＝Tzk(i,j)-SQR[Nzkgb(i,j)/Nzkd(i,j)]Tzkxh(i,j)算出；
[0288] Dzk(i,j)为填筑石料钻孔占用工日；
[0289] Tzksy(i,j)为填筑石料钻孔剩余工时；
[0290] Nzkgb(i,j)为填筑石料钻孔工班数，个；
[0291] Nzkd(i,j)为填筑石料日钻孔工班数，个，本采块输入参数；
[0292] Tzkxh(i,j)为填筑石料钻孔作业循环工班，h，本采块输入参数；
[0293] Tkg(i,j)为填筑石料本采块拟开工的日历时间；
[0294] Dzk(i,j)为填筑石料本采块钻孔占用工日，天；
[0295] Tsb(i,j)为填筑石料本采块上班时间，时刻参数，本采块输入参数；
[0296] Tbpsh(i,j)为填筑石料第i采层第j采块的爆破作业时耗，h。
[0297] 优选的，所述S3还包括：
[0298] S3-6，料场原料开采完毕之后，将石料进行运送的计算方法，
[0299] 石料用量巨大，对于需求侧，其特别关心的是来料时间和来料总量进行计算。大坝工程坝面石料供应是分包计量工作，可昼夜作业。
[0300] 由于石料一般不宜堆存，堆存后其级配改变比较大，且有二次装载、堆场占地大等问题，所以假定料场连续运输直到一茬炮的石料运完。如遇
气候不适合填筑块石料，则假定将其运输上坝铺摊后防护，不宜留在采场防护。
[0301] 因此，可以认为大坝工程坝面石料运输是一个连续的过程。
[0302] 对运料开始时间进行计算，Tylks(i,j)＝Tbps(i,j)+Taj(i,j)，
[0303] Tylks(i,j)为填筑石料第i采层第j采块运输开始时间，换算成几点几分；
[0304] Tbps(i,j)为填筑石料第i采层第j采块爆破实施时刻，由
[0305] Tbps(i,j)＝Tsb(i,j)+Tbpsh(i,j)算出；
[0306] Dbps(i,j)为填筑石料第i采层第j采块爆破实施日期，日历时间；
[0307] Tbps(i,j)为填筑石料第i采层第j采块爆破实施时刻，换算成几点几分；
[0308] Tzksy(i,j)为填筑石料钻孔剩余工时，
[0309] Taj(i,j)为填筑石料爆破后安全检查时间，h，本采块输入参数。
[0310] S3-7，单辆车运输往复时间Twfd(i，j)
[0311] Twfd(i,j)＝60L(i,j,k)/[Vzs(i,j,k)或Vzx(i,j,k)]+60L(i,j,k)/[Vkx(i,j,k)或Vks(i,j,k)]+60Lyljr/(Vzsyljr或Vzxyljr,Vksyljr或Vkxyljr)+60Lsbjr/(Vzssbjr或Vzxsbjr,Vkssbjr或Vkxsbjr)+Tysxl(i)，
[0312] k＝1，2...n；
[0313] Twfd(i,j)为填筑石料辆车运输往复时间，；
[0314] L(i,j,k)为填筑石料第k路段距离，km，来自施工交通
数据库；
[0315] Lyljr为填筑石料运料接入路段距离，km；
[0316] Lsbjr为填筑石料上坝接入路段距离，km；
[0317] Vzs(i,j,k)为填筑石料第k路段重车上行限速，km/h，来自施工交通数据库；
[0318] Vzx(i,j,k)为填筑石料第k路段重车下行限速，km/h，来自施工交通数据库；
[0319] Vkx(i,j,k)为填筑石料第k路段空车上行限速，km/h，来自施工交通数据库；
[0320] Vks(i,j,k)为填筑石料第k路段空车下行限速，km/h，来自施工交通数据库；
[0321] Vzsyljr为填筑石料运料接入路段重车上行限速，km/h；
[0322] Vzxyljr为填筑石料运料接入路段重车下行限速，km/h；
[0323] Vksyljr为填筑石料运料接入路段空车上行限速，km/h；
[0324] Vkxyljr为填筑石料运料接入路段空车下行限速，km/h；
[0325] Vzssbjr为填筑石料上坝接入路段重车上行限速，km/h；
[0326] Vzxsbjr为填筑石料上坝接入路段重车下行限速，km/h；
[0327] Vkssbjr为填筑石料上坝接入路段空车上行限速，km/h；
[0328] Vkxsbjr为填筑石料上坝接入路段空车下行限速，km/h；
[0329] Tysxl(i)为填筑石料施工机械设备库选择的i轮式运输设备平均卸料时间，。
[0330] 备注：这里的“或”是用户在选择运料路径时确定是上行还是下行，施工交通数据库建立时已经有约定。
[0331] 优选的，所述S4包括：
[0332] S4-1，对于坝面填筑石料碾压开始的时刻进行计算，该填幅选择的供料采块均已仿真计算出各采块最后一车料达到坝面时间，为保证碾压施工的连续性并防止碾压设备与运料车辆的交叉，一般是铺满填幅后才开始碾压。
[0333] Tpm(i,j,k)＝MAX[Tyljs(i,j)]+1，
[0334] Tpm(i,j,k)为填筑石料第i层第j条第k幅铺满时间，时刻；
[0335] Tyljs(i,j)为填筑石料所选采块运料结束时间，块石料开采运输仿真中已计算出，以最后采块最后一车料送到坝面时刻计。
[0336] 备注：这里加1，就是保证最后一车料
送达1小时内可以碾压施工。
[0337] 块石料运输是连续运输，可昼夜作业，碾压施工不是连续作业，有上下班时间，所以最后采块最后一车料送达坝面的时间有可能不是碾压施工上班时间。因此需要判定是否在碾压施工上班时间，如果是，Tpm(i,j,k)即为填幅碾压开工时间Tnyks(i,j,k)，如果不是，填幅碾压开工时间应从第二天上班时间开始计算。
[0338] S4-2，对填筑石料碾压时耗及碾压结束时刻的计算，用于获取施工周期，
[0339] ①碾压轮次
[0340] Nnylcds(i,j,k)＝SQR{Bds(i,j,k)/[Bny(i)+Bdsdn]}+1，
[0341] Nnylcds(i,j,k)为填筑石料第i层j条k幅横向单遍需要碾压的轮次；
[0342] Bds(i,j,k)为填筑石料第i层j条k幅的宽度，施工分幅数据库给出；
[0343] Bny(i)为填筑石料选择的第i层中碾压设备的有效碾压宽度；
[0344] Bdsdn为填筑石料堆石料叠碾宽度。
[0345] ②碾压总行程
[0346] Lnyxds(i,j,k)＝Lds(i,j,k)Nnylcds(i,j,k)Ndsny，
[0347] Lnyxds(i,j,k)为填筑石料第i层第j条第k幅的碾压总行程；
[0348] Lds(i,j,k)为填筑石料第i层第j条第k幅的填筑长度，施工分幅数据库给出；
[0349] Nnylcds(i,j,k)为填筑石料第i层j条k幅横向单遍需要碾压的轮次，
[0350] 由Nnylcds(i,j,k)＝SQR{Bds(i,j,k)/[Bny(i)+Bdsdn]}+1算出；
[0351] Ndsny为填筑石料碾压遍数，遍，该填幅输入参数。
[0352] ③碾压施工时耗
[0353] Tnysh(i,j,k)＝Lnyxds(i,j,k)/Vny(i)/Nnysb(i)/Knygx(i)/1000，
[0354] Tnysh(i,j,k)为填筑石料第i层第j条第k幅碾压施工时耗，h；
[0355] Lnyxds(i,j,k)为填筑石料第i层第j条第k填幅的碾压总行程；
[0356] Vny(i)为填筑石料施工机械设备库选择的第i中碾压设备的行走速度，km/h；
[0357] Nnysb(i)为填筑石料用户在选择第i中碾压设备时输入的台数，台；
[0358] Knygx(i)为填筑石料多台联合工作工效，无量纲。
[0359] ④各填幅及填层碾压结束时刻
[0360] Tnyjs(i,j,k)＝Tnyks(i,j,k)+Tnysh(i,j,k)
[0361] Tnyjs(i,j,k)为填筑石料第i层第j条第k幅碾压结束时刻；
[0362] Tnyks(i,j,k)为填筑石料第i层第j条第k幅碾压开始时间；
[0363] Tnysh(i,j,k)为填筑石料第i层第j条第k幅碾压施工时耗。
[0364] 令j＝jm,k＝km
[0365] Tnyjs(i)＝Tnyjs(i,jm,km)，
[0366] Tnyjs(i)为填筑石料第i层碾压结束时刻，最后转化成日历时间；
[0367] jm为填筑石料第i层最大填条数，条，选择分幅模式时确定；
[0368] km为填筑石料第i层第jm填条的最大填幅，幅，选择分幅模式时确定。
[0369] S4-3，质检时间
[0370] ①填幅质检时间
[0371] Tzjsh(i,j,k)＝Sds(i,j,k)Rdszj/1000，
[0372] Tzjsh(i,j,k)为填筑石料第i层第j条第k幅的质检时间，h；
[0373] Sds(i,j,k)为填筑石料第i层第j条第k幅的填筑面积2；
[0374] Rdszj为填筑石料质检工效，h/m2，该填幅输入参数。
[0375] ②填幅质检结束时间
[0376] Tzjjs(i,j,k)＝Tnyjs(i,j,k)+Tzjsh(i,j,k)，
[0377] Tzjjs(i,j,k)为填筑石料第i层第j条第k幅的质检结束时间，h；
[0378] Tnyjs(i,j,k)为填筑石料第i层第j条第k幅碾压结束时刻；
[0379] Tzjsh(i,j,k)为填筑石料第i层第j条第k幅的质检时间，h。
[0380] 令j＝jm,k＝km
[0381] Tzjjs(i)＝Tzjjs(i,jm,km)
[0382] Tzjjs(i)为填筑石料第i层质检结束时间，h；
[0383] jm为填筑石料第i层最大填条数，条，选择分幅模式时确定的参数；
[0384] km为填筑石料第i层第jm条的最大填幅，幅，选择分幅模式时确定的参数。
[0385] S4-4，单层碾压施工结束时间
[0386] Tdsdcjs(i)＝Tzjjs(i)+Tdshz，
[0387] Tdsdcjs(i)为填筑石料单层碾压施工结束时间；
[0388] Tzjjs(i)为填筑石料堆石料第i层质检结束时间，h；
[0389] Tdshz为填筑石料堆石料单层填筑后置时间，h，该填幅输入参数。
[0390] S4-5，下一填层碾压开工时间
[0391] Tnykg(i+1)＝Tdsdcjs(i)，
[0392] Tnykg(i+1)为填筑石料第i+1填层碾压开工时间，日历时刻；
[0393] Tdsdcjs(i)为填筑石料第i层施工结束时间。
