随着筑坝技术的不断提高,近年来,碾压混凝土坝的建设规模和工程数量近年来不断增长。高碾压混凝土坝具有施工强度高、施工工期短和施工技术复杂等特点,这些给其施工进度控制带来了极大的挑战。施工仿真技术是当前的高碾压混凝土坝施工进度分析控制的重要手段,仿真成果的准确性直接影响到施工进度控制效果。施工自适应仿真方法能够充分利用已有施工信息和先验信息实现仿真模型的自适应更新,从而提高施工仿真结果的准确性。然而,现有的基于贝叶斯更新技术的施工自适应仿真方法并未考虑样本信息的不确定性影响,这导致施工仿真结果与实际进度存在脱节的风险,同时存在施工进度实时预警模型未考虑已有工期延误对进度预警结果的影响,以及施工方案实时优化未能考虑专家知识水平的差异性和方案指标评判标准的模糊性等问题。如何解决上述问题是当前高碾压混凝土坝施工进度控制研究亟待解决的难点问题。本文就上述问题进行深入的分析研究,并取得了如下创新性成果:(1)针对当前高碾压混凝土坝施工进度仿真不够准确和施工方案决策优化缺乏实时性的现状,提出了基于自适应仿真的高碾压混凝土坝施工进度控制理论,实现了考虑不确定性因素影响下的高碾压混凝土坝施工进度的自适应仿真和施工方案的实时决策。现有的高碾压混凝土坝施工进度实时控制仿真不够准确和施工方案决策优化缺乏实时性理论。针对这一问题,本研究提出了基于自适应仿真的高碾压混凝土坝施工进度实时控制理论,基于考虑不确定因素影响下的施工自适应仿真方法、施工进度实时预警方法和施工方案实时优化方法对施工进度进行了事前和事中控制。首先,扼要阐述了现有施工进度控制方法并分析不同施工进度控制方法的优缺点;其次,实现了高碾压混凝土坝工程总系统从高阶、复杂的大系统到低阶、简单的子系统的分解,并根据分解成果提出了施工系统协调模型。再者,提出了施工进度实时控制原理、目标和方法,建立了基于自适应仿真的高碾压混凝土坝施工进度实时控制理论框架,并建立了基于自适应仿真的高碾压混凝土坝施工进度实时控制模型。(2)针对碾压混凝土坝已有施工自适应仿真中对施工仿真参数的贝叶斯更新未考虑样本信息的不确定性的现状,提出了施工仿真参数的灰色贝叶斯更新方法,建立了考虑不确定性因素影响下的高碾压混凝土坝施工自适应仿真模型,提高了高碾压混凝土坝施工自适应仿真结果的准确性。当前高碾压混凝土坝施工进度控制采用施工自适应仿真方法对施工进度进行预测,但是在已有施工自适应仿真方法中利用贝叶斯更新技术实现了仿真参数的更新。针对贝叶斯更新技术未能考虑样本信息不确定性的影响,本研究将灰色系统理论与贝叶斯更新技术结合,提出了灰色贝叶斯更新技术,实现了施工仿真参数的灰色贝叶斯更新。具体过程如下:首先,系统地分析了高碾压混凝土坝施工工序,建立了考虑不确定因素影响下的高碾压混凝土坝施工自适应仿真的数学模型和仿真框架,实现了考虑不确定因素影响下的高碾压混凝土坝施工自适应仿真分析与建模;其次,介绍了不同施工工序施工数据实时采集与处理的原理和方法,包括上坝运输、填筑碾压和施工质检等数据的实时采集方法,通过对不同施工工序施工信息的采集存储,为施工自适应仿真提供可靠的数据支持;最后,提出了施工仿真初始条件和施工仿真参数的实时更新方法,实现了考虑不确定性因素影响下的高碾压混凝土坝施工自适应仿真模型的更新。通过对施工自适应仿真方法的上述改进,提高了高碾压混凝土坝施工自适应仿真结果的准确性,为高碾压混凝土坝施工进度实时控制提供了决策支持。(3)针对目前高碾压混凝土坝施工进度控制过程中存在的实时预警未考虑已有施工进度延误对下阶段施工预警结果的影响以及施工方案实时优化缺乏考虑专家知识水平的差异性和评价标准模糊性对方案实时优化结果的影响的现状,提出了考虑施工进度延误的施工进度预警模型和基于熵权-D数模型的施工方案实时优化方法,实现高碾压混凝土坝的施工进度实时预警和施工方案实时优化。针对当前高碾压混凝土坝施工进度预警缺乏考虑已有工期延误对下一阶段施工进度预警结果影响的不足,结合大坝不同施工阶段和不同坝段的关键节点工期,建立高碾压混凝土坝施工进度实时预警模型,并提出了高碾压混凝土坝施工进度实时预警方法,通过对实际进度和计划进度进行偏差分析,对当前施工阶段的不同坝段施工进度进行预警,通过对下阶段仿真施工进度和计划进度进行偏差分析,对下阶段不同施工坝段进行预警,为方案实时优化提供决策支持。针对高碾压混凝土坝施工方案多目标决策过程中,缺乏考虑方案评审专家知识水平的差异性和评判标准的模糊性对方案评审结果影响的不足,首先,由仿真计算结果得到不同施工方案评价指标,利用Pearson相关性检验方法分析处理评价指标之间的相关性;其次利用熵权法给施工方案评价指标赋权,采用D数理论分析不同施工方案在不同辨识框架下的指标评价D数;最后根据不同专家的信任度排序和不同指标权重大小关系,确定施工方案综合评价D数的融合规则,实现方案优选指标的递归融合,将融合结果进行集成得到施工方案综合评价指标,实现了施工方案的实时优化。(4)结合某工程实现了基于自适应仿真的高碾压混凝土坝施工进度实时控制应用研究。根据高碾压混凝土坝施工进度实时控制理论,结合某工程实现了基于考虑不确定因素影响下的自适应仿真方法、施工进度实时预警方法和施工方案实时优化方法的高碾压混凝土坝施工进度实时控制。首先,综合利用GPS技术、传感器技术、PDA信息采集技术、数据库技术和互联网技术,实现了高碾压混凝土坝施工数据的实时采集,为施工进度实时控制提供可靠的数据支持;其次,以LDL工程为例,详述了考虑不确定因素影响下的高碾压混凝土坝施工自适应仿真方法、施工进度实时预警方法和施工方案实时优化方法的实现过程。工程实践表明,本研究提出的理论和方法能够有效提高高碾压混凝土坝施工进度控制的准确性和实时性,保证施工进度实时受控。