[發明專利]一種基于石料場開采及分區利用的三維動態設計方法

在審

• 申請號: 201710141394.6
• 申請日: 2017-03-10
• 公開（公告）號: CN106894383A
• 公開（公告）日: 2017-06-27
• 發明（設計）人: 方程;吳章雷;王勇
• 申請（專利權）人: 中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: E02B1/00
• 分類號: E02B1/00;E02B7/06;E21C47/10
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙)51124
• 代理人: 吳中偉

技術領域

本發明涉及水利水電工程技術領域，具體涉及一種基于石料場開采及分區利用的三維動態設計方法。

背景技術

目前，水電工程開發持續加速，針對堆石壩石料場開采及分區利用設計的水平也有很大提高。石料場開采與分區利用的關系直接影響整個石料場的開采規劃以及大壩的填筑質量。

現有技術中，主要是通過現場石料鑒定及室內試驗來控制石料開采：首先設計人員進行石料鑒定，確定石料巖性、風化程度等指標，再通過室內試驗確定石料的物理力學性質，繼而判斷該部位石料填筑至壩體分區的部位。

上述方法較為繁瑣，現場鑒定頻率高，缺乏宏觀判斷，一定程度上影響大壩填筑的進度。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提出一種基于石料場開采及分區利用的三維動態設計方法，解決傳統技術中對石料開采控制方案比較繁瑣、缺乏宏觀判斷，影響大壩填筑進度的問題。

本發明解決上述技術問題所采用的方案是：

一種基于石料場開采及分區利用的三維動態設計方法，包括以下步驟：

a.根據前期勘探資料建立石料場三維地質模型；

b.基于石料場三維地質模型確定開采部位與大壩分區的對應關系；

c.結合目前大壩填筑及石料場開采進度，實時控制、動態調整開采方案。

作為進一步優化，步驟a中，所述三維地質模型包括：石料場地形、地層分界面、構造面、剝離層面、風化卸荷面這些地質界面。

作為進一步優化，步驟b具體包括：

根據石料場三維地質模型，首先對石料好壞進行預判，然后，根據預判結果結合構建的地質界面對石料場巖石條件進行分區，根據分區結果，初步確定開采部位與大壩分區的對應關系。

作為進一步優化，步驟b中，所述初步確定開采部位與大壩分區的對應關系，包括：優先選用石料儲量和壩體分區相匹配、開采料源和填筑料高程匹配的料區。

作為進一步優化，步驟b還包括：根據模型反映出的當前最優開采部位制定相應的開采方案，在指定開采方案時保證開采強度和筑壩進度相匹配。

作為進一步優化，步驟c中，所述實時控制、動態調整開采方案包括：在開采過程中，若開挖揭示的地質條件與地質模型有偏差，則可以根據現場實測數據對地質模型進行動態調整。

本發明的有益效果是：

1)根據建立的三維地質模型，簡便準確的確定石料場開采部位與大壩分區的對應關系，可以進行宏觀判斷，從而對石料開采起到過程控制作用；

2)通過三維模型動態調整當前開采方案，開采方案與大壩填筑部位相匹配，控制；

3)在多個開采部位對應一個壩體分區的情況下，通過三維模型可以選擇最優方案，實現開采最優化選擇。

4)現場開采與模型建立有效聯動，模型能指導開采作業，開采能反饋于模型中對其進行校正和更新，從而保障填筑效率和填筑質量。

附圖說明

圖1為實施例中的基于石料場開采及分區利用的大壩填筑動態設計流程圖。

具體實施方式

本發明旨在提出一種基于石料場開采及分區利用的三維動態設計方法，解決傳統技術中對石料開采控制方案比較繁瑣、缺乏宏觀判斷，影響大壩填筑進度的問題。其通過三維信息化技術，有依據的預判，有序、高效的對石料場的開采進行動態控制，結合目前大壩填筑的進度，簡便準確的確定石料場開采部位與大壩分區的對應關系，從而提高開采效率，優化開采方案。

下面結合附圖及實施例對本發明的方案作進一步的描述：

如圖1所示，本實施例中的基于石料場開采及分區利用的三維動態設計方法包括以下實施步驟：

1、根據前期勘探資料建立石料場三維地質模型；

三維地質模型包括：石料場地形、地層分界面、構造面、剝離層面、風化卸荷面等地質界面，本申請中的三維地質模型還可以根據現場開采情況及時更新。

2、根據石料場三維地質模型，首先對石料好壞進行預判，根據預判結果，結合構建的地質界面，對石料場巖石條件進行分區。根據分區結果，初步確定開采部位與大壩分區的對應關系。

在本步驟中，根據石料場整體及不同地層巖石條件分區示意圖，可初步確定石料場部位與大壩分區對應關系，并初步制定開采方案。如：某壩體的下游側堆石1區采用弱下風化、弱卸荷～微新、無卸荷砂巖；上游側堆石1區采用弱下風化、弱卸荷～微新、無卸荷板巖；堆石2、3區采用弱下風化、弱卸荷砂巖或板巖。根據石料儲量和壩體分區相匹配、開采強度和筑壩進度相匹配、優先選用開采料源和填筑料高程匹配的料區，盡量減少壩上填筑等“料”，或料源開采過剩需“轉存”等矛盾。

3、結合目前大壩填筑及石料場開采進度，實時控制、動態調整開采方案。如：目前主要填筑區為大壩下游側堆石1區，則應優先開采位于剝離層下的新鮮砂巖，從模型中可反映出當前最優開采部位，從而制定開采方案；在開采過程中，若開挖揭示的地質條件與地質模型有偏差，則可以根據現場實測數據對地質模型進行動態調整。