一种隧道爆破扩挖施工方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种隧道爆破扩挖施工方法及系统，涉及爆破工程技术领域，包括获取建立数值模型所需的爆破参数，根据爆破参数建立数值模型，所述数值模型用于模拟计算爆破处传递至目标处的振速；利用数值模型计算的爆破处传递至目标处的振速对第一函数进行回归分析，得到拟合后的第一函数；根据拟合后的第一函数和振速阈值计算每排炮孔中单孔临界炸药用量，本发明专利技术通过提供了一种隧道爆破扩挖施工方法，在现有技术的基础上考虑隧道爆破扩挖时临空面大小对爆破产生的振速的传播影响，得到第一函数，通过第一函数为存在临空面的隧道现场爆破参数设计提供依据更为精准。参数设计提供依据更为精准。参数设计提供依据更为精准。

【技术实现步骤摘要】
一种隧道爆破扩挖施工方法及系统


[0001]本专利技术涉及爆破工程
，具体而言，涉及一种隧道爆破扩挖施工方法及系统。

技术介绍

[0002]隧道扩挖技术发展至今，其主要的技术手段主要有机械开挖和钻爆发，无论是从经济上，还是从开挖效率上，钻爆法在隧道扩挖过程中发挥不可替代的作用，但是在采用钻爆法进行爆破施工时爆破产生的振动会对建筑物产生影响，导致施工安全不能得到保障，采用保守的施工方案又会导致效率低下，因此，需要一种施工方法在保证施工安全的同时还能保证施工效率。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种隧道爆破扩挖施工方法及系统，以改善上述问题。
[0004]为了实现上述目的，本申请实施例提供了如下技术方案：
[0005]一方面，本申请实施例提供了一种隧道爆破扩挖施工方法，所述方法包括：
[0006]获取隧道爆破扩挖前的既有临空面尺寸参数、隧道爆破扩挖前的既有临空面的埋深尺寸参数、每一排炮孔的参数信息、爆破扩挖后新形成的临空面的尺寸参数、爆破扩挖后新形成的临空面的埋深尺寸参数、最终隧道临空面的尺寸参数和最终隧道临空面埋深尺寸参数，记为第一信息；
[0007]根据所述第一信息建立数值模型，所述数值模型用于模拟计算爆破处传递至目标处的振速；
[0008]利用所述数值模型计算的爆破处传递至目标处的振速对第一函数进行回归分析，得到拟合后的第一函数；
[0009]根据拟合后的第一函数和振速阈值计算每排炮孔中单孔临界炸药用量。
[0010]第二方面，本申请实施例提供了一种隧道爆破扩挖施工系统，所述系统包括：
[0011]第一获取模块，用于获取隧道爆破扩挖前的既有临空面尺寸参数、隧道爆破扩挖前的既有临空面的埋深尺寸参数、每一排炮孔的参数信息、爆破扩挖后新形成的临空面的尺寸参数、爆破扩挖后新形成的临空面的埋深尺寸参数、最终隧道临空面的尺寸参数和最终隧道临空面埋深尺寸参数，记为第一信息；
[0012]建立模块，用于根据所述第一信息建立数值模型，所述数值模型用于模拟计算爆破处传递至目标处的振速；
[0013]处理模块，用于利用所述数值模型计算的爆破处传递至目标处的振速对第一函数进行回归分析，得到拟合后的第一函数；
[0014]第一计算模块，用于根据拟合后的第一函数和振速阈值计算每排炮孔中单孔临界炸药用量。
[0015]第三方面，本申请实施例提供了一种隧道爆破扩挖施工设备，所述设备包括存储
器和处理器。存储器用于存储计算机程序；处理器用于执行所述计算机程序时实现上述隧道爆破扩挖施工方法的步骤。
[0016]第四方面，本申请实施例提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述隧道爆破扩挖施工方法的步骤。
[0017]本专利技术的有益效果为：
[0018]1、本专利技术通过建立数值模型得到爆破处传递至目标处的振速，并且结合实际测试的爆破处传递至目标处的振速验证数值模型的准确性，从而得到较为精准的爆破处传递至目标处的振速，再根据数值模型计算出的爆破处传递至目标处的振速对第一函数进行拟合，得到拟合后的第一函数，从而根据拟合后的第一函数以及振速阈值即可计算出在保证施工安全的同时最优的施工方案的设计参数，达到保证施工安全的同时还能保证施工效率的目的。
[0019]2、本专利技术通过结合隧道爆破扩挖前临空面的断面面积对隧道爆破产生的振速的衰减规律对萨道夫斯基经验公式进行改进，得到第一函数，使本专利技术可以适用于存在临空面下的辅助孔爆破，可以为存在临空面下的辅助孔爆破参数设计提供依据，提高设计参数的精确性，从而减少施工误差，达到提高施工效率的目的。
[0020]本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术实施例了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0022]图1为本专利技术实施例中所述的隧道爆破扩挖施工方法的流程示意图。
[0023]图2为本专利技术实施例中所述的隧道爆破扩挖施工系统的结构示意图。
[0024]图3为本专利技术实施例中所述的隧道爆破扩挖施工设备的结构示意图。
[0025]图4为本专利技术实施例中所述的炮孔布置与临空面示意图。
[0026]图5为本专利技术实施例中所述的实际测试中的测点布置图。
具体实施方式
[0027]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0028]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一
个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本专利技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0029]实施例1
[0030]本实施例提供了一种隧道爆破扩挖施工方法，应用于存在临空面的隧道进行爆破扩挖的场景中。
[0031]如图1所示，本实施例提供了一种隧道爆破扩挖施工方法，该方法包括步骤S1、步骤S2、步骤S5和步骤S6。
[0032]步骤S1、获取隧道爆破扩挖前的既有临空面尺寸参数、隧道爆破扩挖前的既有临空面的埋深尺寸参数、每一排炮孔的参数信息、爆破扩挖后新形成的临空面的尺寸参数、爆破扩挖后新形成的临空面的埋深尺寸参数、最终隧道临空面的尺寸参数和最终隧道临空面埋深尺寸参数，记为第一信息；
[0033]可以理解的是，隧道爆破扩挖前的既有临空面尺寸参数，隧道爆破扩挖前的既有临空面的埋深尺寸参数和每一排炮孔的参数信息均为在实际的施工场景中测量的实际参数。
[0034]步骤S2、根据所述第一信息建立数值模型，所述数值模型用于模拟计算爆破处传递至目标处的振速；
[0035]可以理解的是，本申请中所提及的爆破处即为炮孔处，目标处即为建筑物所在位置，爆破处传递至目标处的距离即为爆心距R。
[0036]可以理解的是，根据不同的隧道爆破扩挖前的既有临空面尺寸参数、隧道爆破扩挖前的既有临空面的埋深尺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隧道爆破扩挖施工方法，其特征在于，包括：获取隧道爆破扩挖前的既有临空面尺寸参数、隧道爆破扩挖前的既有临空面的埋深尺寸参数、每一排炮孔的参数信息、爆破扩挖后新形成的临空面的尺寸参数、爆破扩挖后新形成的临空面的埋深尺寸参数、最终隧道临空面的尺寸参数和最终隧道临空面埋深尺寸参数，记为第一信息；根据所述第一信息建立数值模型，所述数值模型用于模拟计算爆破处传递至目标处的振速；利用所述数值模型计算的爆破处传递至目标处的振速对第一函数进行回归分析，得到拟合后的第一函数；根据拟合后的第一函数和振速阈值计算每排炮孔中单孔临界炸药用量。2.根据权利要求1所述的隧道爆破扩挖施工方法，其特征在于，所述根据所述第一信息建立数值模型后，还包括：获取至少三个影响爆破振动传播的物理量参数；根据量纲分析法和每个所述影响爆破振动传播的物理量参数的量纲计算得到第一函数。3.根据权利要求2所述的隧道爆破扩挖施工方法，其特征在于，所述根据量纲分析法和每个所述影响爆破振动传播的物理量参数的量纲计算得到第一函数，包括：根据量纲分析法对每个所述影响爆破振动传播的物理量参数的量纲进行计算得到隧道爆破扩挖后新形成的临空面断面面积的导出量纲、最终隧道临空面断面面积的导出量纲、振动波速的导出量纲和目标处振速的导出量纲；根据所述量纲分析法对所述隧道爆破扩挖后新形成的临空面断面面积的导出量纲和所述最终隧道临空面断面面积的导出量纲进行计算，得到第一无量纲；根据所述量纲分析法对所述振动波速的导出量纲和所述目标处振速的导出量纲进行计算，得到第二无量纲；根据所述量纲分析法对所述第一无量纲和所述第二无量纲进行计算得到第一函数。4.根据权利要求1所述的隧道爆破扩挖施工方法，其特征在于，所述根据拟合后的第一函数和振速阈值计算每排炮孔中单孔临界炸药用量，包括：获取第二信息，所述第二信息包括隧道爆破扩挖后新形成的临空面的断面面积与最终隧道临空面的断面面积之比、炮孔与目标处之间的距离；根据所述拟合后的第一函数、所述第二信息和所述振速阈值计算得到每排炮孔中单孔临界炸药用量。5.一种隧道爆破扩挖施工系统，其特征在于，包括：第一获取模块，用于获取隧道爆破扩挖前的既有临空面尺寸参数、隧道爆破扩挖前的既有临空面的埋深尺寸参数、每一排炮孔的参数信息、爆破扩挖后新形成的临空面的尺寸参数、爆破扩...

【专利技术属性】
技术研发人员：管晓明，许华威，刘泉维，武科，王洪波，张鹏，王旭春，刘延春，赵军，王青松，张素磊，杜明庆，朱珍，
申请(专利权)人：青岛市西海岸轨道交通有限公司，
类型：发明
国别省市：