桩孔开挖光面爆破技术应用研究

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目前桩孔开挖光面爆破参数设计主要依靠工程类比进行,不同设计者设计的爆破参数往往因掌握的爆破理论和经验的不同而有明显差异,爆破质量参差不齐。基于爆破成缝机理、断裂力学以及弹性力学等理论,分析爆破成缝过程,推导光面爆破周边光爆孔线装药密度和轴向不耦合系数计算公式;结合遗传算法GA改进BP神经网络(GA-BP)建立桩孔开挖爆破参数优化设计模型,优化设计桩孔开挖光面爆破其他相关爆破参数,如设计进尺、炸药单耗、光薄层厚度、掏槽孔孔距、辅助孔孔距以及周边孔孔距等开挖爆破参数。该方法不仅为开挖爆破参数设计提供理论基础,也可以利用已有开挖光面爆破经验数据和工程地质条件,同时,使用遗传算法GA优化BP.网络连接权和阈值可以弥补BP网络不稳定的缺陷,以达到获得更优爆破参数的目的。实践表明,基于遗传算法改进的GA-BP网络预测相对误差相比一般BP神经网络较小。以周边光爆孔线装药密度以及轴向不耦合系数理论计算公式和GA-BP网络为基础对在建大渡河特大桥雅安岸边坡抗滑桩孔(UB11)3.0×2.0和塔基桩孔进行开挖光面爆破参数优化设计和现场开挖爆破试验,辅以爆破振动实时监测、数值模拟测点振动以及开挖爆破前后声波检测。结果分析表明,数值模拟两测点振动峰值与现场爆破振动监测结果较为吻合,且测点1最大振速仅为9.71 cm/s小于安全规程规定的最小值10cm/s;测点2振速在初次爆破时最大值仅为5.79 cm/s,完全满足边坡地表振速安全允许值;开挖爆破前后声波测试结果对比表明,桩孔开挖爆破8个测点位置平均声波下降率为5.7%,小于规范规定的10%的量化标准,抗滑桩孔和塔基桩孔开挖光面爆破现场试验效果较好。因此本文理论推导结合GA-BP神经网络优化设计桩孔开挖光面爆破参数的方法可以为类似工程开挖光面爆破参数设计提供参考。
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