三峡基坑开挖台阶爆破参数优化的多判据模糊决策研究

摘要

该文首先简要介绍了国内外在爆破理论上的研究现状、水平,指出了各理论存在的主要问题,在此基础上阐述了选题的目的、意义.要进行工程爆破理论研究,首先要了解爆破破岩机理,为此文中接着介绍了炸药爆轰气体及爆炸冲击波、应力波破岩机理、单排和多排成组齐发药包破岩机理,并对影响爆破效果的孔排距、装药结构、炸药单耗、起爆方式及顺序等主要因素进行了分析.多判据模糊决策方法属于模糊数学范畴,为此文中简要介绍了模糊数学思想,从模糊集合、模糊关系入手对模糊数学进行了简要介绍,并在此基础上介绍了模糊识别的直接方法及间接方法、模糊聚类分析、模糊相似选择、模糊综合评判等模糊数学常用的几种方法.通过对模糊数学及模糊数学模型的简单介绍,文中进一步着重介绍了多判据模糊决策数学模型,通过对如何获得原始数据表、建立模糊优越关系矩阵、模糊不一致关系矩阵、总体F不一致关系以及如何决策等各步骤的介绍,阐述了建立多判据模糊决策模型的方法.在工程爆破参数优化考虑的各判据中,爆破块度为重要判据,为此该文介绍了两种爆破块度理论研究:炸药破碎能耗与块度分布关系的研究以及利用爆破流体动力学进行岩石破碎块度理论研究.在前面章节理论研究的基础上,该文利用研究成果对三峡基坑开挖梯段爆破进行了爆破参数优化.首先介绍了三峡工程的边界条件(包括岩石性质、孔径、药卷直径以及起爆材料等)、约束条件(主要是块度要求),再利用前几章节介绍的理论方法结合现场条件进行了初步钻爆参数取值范围的确定,把每次试验参数与实验结果一一对应,对试验数据进行整理,最后利用多判据模糊数学模型对一系列试验结果进行模糊判断,选出最优参数.为提高计算速度,特编制了计算程序,利用此程序进行了求解,找出了最优试验,确立了该开挖工程的最优钻爆参数.文中结尾对该研究课题进行了结论分析,并对模糊数学在工程爆破中的运用进行了展望.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1引言

1.2本课题研究的主要内容

第二章国内外研究现状、水平、存在的问题及选题目的、意义

2.1国内外研究现状、水平及存在的问题

2.2选题的目的和意义

第三章爆破破岩机理及影响爆破效果的主要因素分析

3.1爆破破岩机理

3.2孔网参数对爆破块度的影响

3.3装药结构对爆破效果的影响

3.4炸药单耗对爆破效果的影响

3.5起爆方式及起爆顺序对爆破效果的影响

3.6小结

第四章模糊数学模型

4.1概述

4.2模糊数学思想

4.3模糊集合

4.4模糊关系

4.5模糊数学常用的几种方法简介

4.6小结

第五章多判据模糊决策数学模型

5.1层次分析法概述

5.2模糊层次分析法的原理

5.3多判据模糊决策的数学模型

5.4小结

第六章岩石破碎块度的理论研究

6.1概述

6.2炸药破碎能耗与块度分布关系的研究

6.3利用爆破流体动力学进行岩石破碎块度理论研究

第七章三峡基坑开挖梯段爆破参数优化

7.1概述

7.2边界条件

7.3约束条件

7.4初步钻爆参数的确定

7.5爆破试验及试验数据采取整理

7.6利用多判据模糊决策方法求解

7.7小结

第八章结论与展望

8.1结论

8.2展望

参考文献

致谢

作者在攻读硕士学位论文期间发表的主要论文