1、河口村面板堆石坝 GPS 碾压系统的应用摘要:为实现对河口村水库面板堆石坝坝体填筑质量全方位、全过程、实时监测控制，采用了先进的 GPS（全球定位系统）碾压实时监控系统，该系统具有精度高、全天候、效率高、操作简便的特点，从而有效地保证了大坝填筑施工的质量。 关键词：数字化大坝；GPS（全球定位系统） ；坝体填筑施工；质量控制；河口村水库 中图分类号：O213.1 文献标识码： A 1.工程概况及监控系统概述 河口村水库工程是一座以防洪为主、集灌溉、发电、供水、改善河道基流等综合利用的大（2）型水利枢纽工程。其中大坝工程为钢筋混凝土面板堆石坝，坝高 122.5m、坝顶长度 530m。大坝主体填筑
2、主要包括反滤料、垫层料、过渡料、主堆料、次堆料等料体填筑，填筑总量约为 747.4万 m3。 河口村水库面板堆石坝是以钢筋混凝土面板（包括两岸趾板和帷幕灌浆）为主要防渗结构、以碾压堆石体填筑为支承结构的新型大坝。作为主体的碾压堆石体的填筑质量直接关系到大坝运行的安全，而堆石体的颗粒级配、压实度以及孔隙率又是关键控制因素。通过引进先进的GPS（全球定位）碾压系统，对大坝填筑碾压施工做到了全方位、全过程、实时监测控制有效的保证了填筑质量。 2.GPS 碾压控制系统组成及功能 2.1 系统组成 河口村水库大坝填筑碾压监控系统，主要由中心控制站、现场分控站、GPS 基准站以及现场流动监测点（碾压机械）
3、等部分组成。 中心控制站是本系统的核心，包含 GPS 通讯、监控系统、工程查询系统、压实率分析判断系统等一系列软件模块，负责整套系统的数据汇总、处理、分析及存储。 现场分控站包含工程查询系统和初始数据录入系统，负责原始数据的录入及现场碾压情况的实时监控。 GPS 基准站包含 GPS 基准站接收机和计算机，负责数据的接收及转发。高精度的 GPS 应用，使监控系统垂直及水平测量误差均保持在 2cm 之内，确保监控数据的可靠性。 现场流动监测点包含系统集成机箱、GPS 接收天线等，负责进行 GPS移动观测。 GPS 碾压系统示意简图 2.2 系统功能 GPS 监控系统综合应用了无线网络传输技术、全球
4、卫星定位技术和数据处理与分析及术，通过无线数据传输，由 GPS 基准站将差分数据实时、连续的传送给现场流动监测点，同时接收现场流动监测点的反馈数据，将数据反映到中心控制站电脑上进行分析，显示出现场碾压设备运行情况，现场分控站接收由中心站发布的信息，对碾压设备进行实时有效的管理控制。 该系统可以实时观测到碾压设备的行走轨迹，碾压搭接情况、行走速度以及碾压遍数，能够以简单明了的提示方式，及时反映给监控人员和施工人员，施工人员按照监控提示及时调整现场碾压情况。该系统能够按照大坝填筑规划对大坝各区、各层填筑碾压厚度进行复核，记录施工各区、各层的实际碾压厚度，使施工质量在整个施工过程中始终处于受控状态。
5、碾压结束后可以生产碾压轨迹图、碾压遍数图、高程图、厚度图等图形报告以便存档。 3.碾压系统实际中运行情况 河口村水库面板堆石坝，坝体填筑主要包含垫层料、反滤料、过渡料、主堆石、次堆石等料体的填筑，根据不同料体设计要求，制定了各种料体的碾压方案、并确定了碾压参数（料体虚铺厚度、碾压遍数、碾压机行走速度、加水量等） 。现场施工人员根据规划的填筑面按设计铺料厚度进行料体回填摊铺后，由测量人员利用 GPS 沿回填面边线测量出若干点，这些点组合成一个闭合的区域，由分控室人员将各点坐标在 GPS碾压系统中录入，并与现场情况比对，保证碾压规划图形与现场填筑面大致相同，根据现场需要分配碾压机，通知现场开始碾压
6、，在碾压过程中对碾压机行走速度、碾压遍数、碾压搭接情况进行实时观测，及时纠偏，避免漏碾、超速等情况出现，并实时生成碾压遍数图对坝面碾压总体情况进行控制，待达到合格率(一般控制为 90%，且无大面积漏碾)后碾压仓面关仓。关仓后生成碾压面高程图及厚度图，对超出 10%厚度区域进行补填或剥离，使填筑厚度达到规范要求，再进行补碾。 通过对碾压后的回填区域取样检测，发现通过 GPS 碾压系统对碾压参数的有效控制，回填区的压实度、孔隙率等各项重要指标均能满足设计标准，由此在填筑施工中，根据情况适当减少了取样次数，使填筑面不用每次等待取样结果方可进行下层填筑面施工，即减少了取样人工成本，又加快了施工进度。
7、在河口村水库坝体填筑施工过程中，GPS 碾压系统有效的提高了施工效率、保证了工程质量。根据设计要求通过对坝体填筑料进行碾压试验，确定了碾压参数指标（包含铺料厚度、碾压遍数、击振力要求、碾压机行进速度） ，按照碾压参数的要求，由 GPS 碾压系统对现场碾压实时监控，及时纠偏；通过 GPS 碾压系统运用，在实际中压实度和孔隙率得到了有效的保证，避免了碾压机过碾、漏碾现象发生。 4.结语 GPS 碾压控制系统在河口村水库大坝的建设中，通过全方位、全天候、全过程、实时监测碾压设备的工作状态，用数字保证了施工质量，真正实现了数字化大坝的目标，对河口村水库工程的施工质量具有十分重要的意义，为工程创优打下了坚实基础。
