本發(fā)明屬于靜態(tài)爆破模擬分析，涉及到一種石方路基靜態(tài)鉆爆施工模擬分析方法。

背景技術(shù)：

1、隨著靜態(tài)爆破技術(shù)的不斷發(fā)展，它在國(guó)內(nèi)石方工程中的應(yīng)用越來越廣泛。傳統(tǒng)爆破方法已經(jīng)無法滿足這些工程的要求，而靜態(tài)爆破技術(shù)則以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)成為了石方工程的新寵。與傳統(tǒng)爆破相比，靜態(tài)爆破有著諸多優(yōu)點(diǎn)。首先，它是一種無振動(dòng)、無沖擊、無噪聲、無粉塵的作業(yè)方式，不會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成任何影響。其次，靜態(tài)爆破可以在短時(shí)間內(nèi)立即見效，不用等待傳統(tǒng)爆破所需的時(shí)間，工作效率高。此外，靜態(tài)爆破還可以重復(fù)作業(yè)，工作效果顯著，為石方工程帶來了極大的便利。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，也有一些涉及巖石爆破模擬的相關(guān)解決方案，例如，中國(guó)專利公開號(hào)為cn117852356a的一種基于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)參與云端模擬的隧道施工方法及系統(tǒng)的發(fā)明申請(qǐng)，其主要根據(jù)得到的基本物理參數(shù)，基于云端超算系統(tǒng)得到爆破方案，并通過對(duì)爆破方案進(jìn)行數(shù)值模擬，得到數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果，根據(jù)數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果對(duì)爆破方案優(yōu)化，得到最優(yōu)爆破方案。

3、另外一件中國(guó)專利公開號(hào)為cn116579202a的一種基于abaqus有限元軟件的靜態(tài)爆破鉆孔布局參數(shù)化仿真分析方法的發(fā)明申請(qǐng)，其主要在鉆孔布局實(shí)體模型上通過數(shù)值模擬和分析對(duì)比，得出靜態(tài)爆破最高效的鉆孔布局參數(shù)，從而獲得靜態(tài)爆破的最優(yōu)方案，分析對(duì)比出適用于各類靜態(tài)爆破的最高效的鉆孔布局，降低了試驗(yàn)成本、提高效率。

4、上述方案中均通過分析計(jì)算得出巖石爆破的最優(yōu)方案，但是其均缺乏基于施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)采集的節(jié)理分布數(shù)據(jù)和巖石強(qiáng)度數(shù)據(jù)進(jìn)行其鉆孔布設(shè)和破碎劑情況進(jìn)行分析，從而無法根據(jù)實(shí)際情況準(zhǔn)確獲取鉆孔需求和破碎劑需求，從而無法減少無效鉆孔成本和破碎劑用量，并且現(xiàn)有技術(shù)只考慮了最優(yōu)爆破方案的獲取，但是忽略了在實(shí)施爆破后對(duì)其從多維度角度進(jìn)行爆破效果的檢測(cè)和分析，進(jìn)而不利于提升施工效率和施工質(zhì)量合格率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于此，為解決上述背景技術(shù)中所提出的問題，現(xiàn)提出一種石方路基靜態(tài)鉆爆施工模擬分析方法。

2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：本發(fā)明提供一種石方路基靜態(tài)鉆爆施工模擬分析方法，包括：s1、模擬仿真構(gòu)建：實(shí)時(shí)采集目標(biāo)石方路基施工區(qū)域巖石的基本三維信息，并將其作為輸入信息通過仿真模型構(gòu)建對(duì)應(yīng)三維模型，基本三維信息包括巖體節(jié)理分布數(shù)據(jù)及巖石強(qiáng)度數(shù)據(jù)。

3、s2、鉆孔需求判斷：基于所述巖體節(jié)理分布數(shù)據(jù)確認(rèn)節(jié)理組分布數(shù)據(jù)，將其與節(jié)理分布-鉆孔需求數(shù)映射表匹配判定鉆孔需求，在判定需要鉆孔需求時(shí)觸發(fā)鉆爆參數(shù)獲取流程。

4、s3、鉆爆參數(shù)獲?。焊鶕?jù)基本三維信息從預(yù)設(shè)參數(shù)確認(rèn)邏輯中獲取鉆孔布設(shè)參數(shù)和破碎劑參數(shù)，鉆孔布設(shè)參數(shù)包括鉆孔間距、鉆孔走向、孔徑和孔深，破碎劑參數(shù)包括靜態(tài)破碎劑類型和單孔靜態(tài)破碎劑量。

5、s4、鉆爆施工模擬：基于鉆孔布設(shè)參數(shù)和破碎劑參數(shù)在所述三維模型中模擬破碎劑作用下的巖石爆破過程，輸出裂縫擴(kuò)展路徑、開裂半徑及破碎體積，分析裂縫擴(kuò)展合理性、鉆孔參數(shù)匹配性以及破碎效果，生成反饋指令以優(yōu)化參數(shù)。

6、相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果如下：1、本發(fā)明通過實(shí)時(shí)采集巖體節(jié)理分布數(shù)據(jù)及巖石強(qiáng)度數(shù)據(jù)，結(jié)合gis工具構(gòu)建三維地質(zhì)模型，并基于節(jié)理組劃分規(guī)則篩選優(yōu)勢(shì)節(jié)理組，實(shí)現(xiàn)了巖體結(jié)構(gòu)的精準(zhǔn)量化表征，使鉆孔需求判斷與參數(shù)匹配更科學(xué)，減少無效鉆孔成本。

7、2、本發(fā)明通過鉆孔布設(shè)參數(shù)確認(rèn)邏輯與破碎劑參數(shù)確認(rèn)邏輯，結(jié)合數(shù)據(jù)庫動(dòng)態(tài)調(diào)用抗壓強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的孔徑、孔深及破碎劑類型，解決了參數(shù)選擇盲目性的問題，確保鉆孔間距、走向與破碎劑用量適應(yīng)當(dāng)時(shí)施工過程中的巖體特性，利于降低鉆孔間距誤差和節(jié)省破碎劑用量，提升了施工效率。

8、3、本發(fā)明基于三維模型模擬破碎劑作用下的裂縫擴(kuò)展路徑、開裂半徑和破碎體積，通過裂縫網(wǎng)絡(luò)連通性分析、開裂半徑比值驗(yàn)證和破碎體積與總體積比值分級(jí)評(píng)價(jià)，并實(shí)時(shí)生成反饋指令，有助于避免裂縫路徑不可控的問題，提升破碎體積達(dá)標(biāo)率，減少二次鉆孔風(fēng)險(xiǎn)，并且解決了破碎效果評(píng)價(jià)模糊的問題，實(shí)現(xiàn)施工質(zhì)量量化管理。

技術(shù)特征：

1.一種石方路基靜態(tài)鉆爆施工模擬分析方法，其特征在于：包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石方路基靜態(tài)鉆爆施工模擬分析方法，其特征在于：所述目標(biāo)石方路基施工區(qū)域巖石對(duì)應(yīng)三維模型的具體構(gòu)建過程包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石方路基靜態(tài)鉆爆施工模擬分析方法，其特征在于：所述目標(biāo)石方路基施工區(qū)域巖石的鉆孔需求的具體判斷過程包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種石方路基靜態(tài)鉆爆施工模擬分析方法，其特征在于：所述節(jié)理組劃分規(guī)則的具體內(nèi)容包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種石方路基靜態(tài)鉆爆施工模擬分析方法，其特征在于：所述預(yù)設(shè)參數(shù)確認(rèn)邏輯包括鉆孔布設(shè)參數(shù)確認(rèn)邏輯和破碎劑參數(shù)確認(rèn)邏輯，其中鉆孔布設(shè)參數(shù)確認(rèn)邏輯為：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種石方路基靜態(tài)鉆爆施工模擬分析方法，其特征在于：所述破碎劑參數(shù)確認(rèn)邏輯的具體內(nèi)容包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石方路基靜態(tài)鉆爆施工模擬分析方法，其特征在于：所述裂縫擴(kuò)展合理性的具體分析方式包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石方路基靜態(tài)鉆爆施工模擬分析方法，其特征在于：所述鉆孔參數(shù)匹配性的具體分析方式包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石方路基靜態(tài)鉆爆施工模擬分析方法，其特征在于：所述破碎效果的具體分析方式包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石方路基靜態(tài)鉆爆施工模擬分析方法，其特征在于：該方法在執(zhí)行過程中用到了數(shù)據(jù)庫，用于存儲(chǔ)各粗糙度對(duì)應(yīng)修正系數(shù)，存儲(chǔ)各抗壓強(qiáng)度對(duì)應(yīng)孔徑，存儲(chǔ)各抗壓強(qiáng)度對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)孔深，存儲(chǔ)各基本三維信息對(duì)應(yīng)靜態(tài)破碎劑類型和其對(duì)應(yīng)單位體積劑量以及單孔劑量修正因子，并存儲(chǔ)各巖石類型對(duì)應(yīng)圖像、巖性相關(guān)系數(shù)和抗拉強(qiáng)度-抗壓強(qiáng)度比例系數(shù)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于靜態(tài)爆破模擬分析技術(shù)領(lǐng)域，涉及到一種石方路基靜態(tài)鉆爆施工模擬分析方法。本發(fā)明通過實(shí)時(shí)采集巖體節(jié)理分布數(shù)據(jù)及巖石強(qiáng)度數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了巖體結(jié)構(gòu)的精準(zhǔn)量化表征，使鉆孔需求判斷與參數(shù)匹配更科學(xué)，減少無效鉆孔成本；通過鉆孔布設(shè)參數(shù)確認(rèn)邏輯與破碎劑參數(shù)確認(rèn)邏輯，解決了參數(shù)選擇盲目性的問題，確保鉆孔間距、走向與破碎劑用量適應(yīng)當(dāng)時(shí)施工過程中的巖體特性，利于降低鉆孔間距誤差和節(jié)省破碎劑用量，提升施工效率；通過裂縫連通性分析、開裂半徑驗(yàn)證和破碎體積占比分級(jí)評(píng)價(jià)，避免了裂縫路徑不可控的問題，提升破碎體積達(dá)標(biāo)率，減少二次鉆孔風(fēng)險(xiǎn)，并且解決了破碎效果評(píng)價(jià)模糊的問題，實(shí)現(xiàn)施工質(zhì)量量化管理。

技術(shù)研發(fā)人員：鄧乘程,張?jiān)?曹偉,周揚(yáng)穎,彭國(guó)治,伍根明
受保護(hù)的技術(shù)使用者：湖南梅溪湖建設(shè)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15