壩肩槽邊坡保護(hù)層開挖爆破孔三維自動布置研究*

趙逢澤，鄭 祥，陳 明，丁 釔，盧文波，葉志偉

(1.武漢大學(xué)水 資源與水電工程科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，武漢 430072；2.中國水利水電第七工程局，成都 610000)

在水電站建設(shè)過程中，壩肩槽邊坡的開挖質(zhì)量對于水利工程后續(xù)的安全穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。通常在預(yù)留一定保護(hù)層的基礎(chǔ)上，采用輪廓爆破技術(shù)控制壩肩槽邊坡的開挖質(zhì)量。壩肩槽邊坡保護(hù)層多輪廓、多傾角、高開挖質(zhì)量要求的特點(diǎn)往往會給爆破設(shè)計(jì)帶來困難，完全依靠工程技術(shù)人員完成炮孔布置，不僅效率緩慢，而且在輪廓比較復(fù)雜的情況難以提出合理的炮孔布置方案。因此，研究壩肩槽邊坡保護(hù)層炮孔自動布置方法，對實(shí)現(xiàn)水利工程的安全高效施工具有重要的意義。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)以及新型爆破器材的飛速發(fā)展，爆破行業(yè)的數(shù)字化、智能化正在逐步成為現(xiàn)實(shí)[1]。在臺階爆破設(shè)計(jì)系統(tǒng)方面，D E SCHECK等人研制的露天礦爆破設(shè)計(jì)系統(tǒng)，能夠根據(jù)理論和經(jīng)驗(yàn)公式自動進(jìn)行爆破參數(shù)計(jì)算[2]。趙明生等人開發(fā)的露天臺階爆破智能設(shè)計(jì)軟件采用Voronoi理論實(shí)現(xiàn)了炮孔的自動布置[3]。劉益超等人基于Floyd算法開發(fā)的中深孔爆破炮孔優(yōu)化設(shè)計(jì)模塊實(shí)現(xiàn)了中深孔臺階爆破炮孔布置的快速繪制[4]。劉超等人基于Visual Lisp和VBA開發(fā)的爆破輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)，大大提高了爆破設(shè)計(jì)的時(shí)間[5]。在隧洞爆破設(shè)計(jì)系統(tǒng)方面，曹洪洋等人開發(fā)的巖巷掘進(jìn)爆破專家系統(tǒng)能夠自動進(jìn)行巷道爆破圖表的自動繪制[6]。張繼春等人開發(fā)的隧道爆破設(shè)計(jì)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了掌子面上炮孔自適應(yīng)布置[7]。……