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基于云计算的隧道爆破设计系统研究
| 论文题名： | 基于云计算的隧道爆破设计系统研究 |
| 关键词： | 隧道工程;爆破设计;炮孔布置;云计算;决策树推理 |
| 摘要： | 本文针对隧道爆破方案设计效率低，传统爆破系统框架复杂、设计方案不完整的问题，采用技术研究和现场实验的方法，设计出了基于云计算的隧道爆破设计系统。 主要工作有以下几个方面：第一，基于B/S架构搭建了服务器程序和网站，作为承载隧道爆破设计系统的框架。将界面和交互模块部署到网站服务器，将核心算法和数据部署到云计算服务器，通过服务器和网站之间的数据通信实现基于云计算的在线隧道爆破设计系统。第二，基于决策树推理C4.5算法，以爆破手册、各类爆破研究文献中的爆破数据为样本，构建出了12棵决策树，并通过计算机编程语言写入到程序中，实现了爆破方案的自动化推理。第三，提出了考虑台架的隧道爆破方案的自动化设计算法，主要包括：炮孔布置算法，基于炮孔间排距、数量等数据输出炮孔布置方案；装药算法，基于炮孔长度、装药量、填塞长度等数据输出装药设计方案；起爆网路算法，基于炮孔坐标数据输出起爆连接方案。第四，在莱蓉铁路玉皇顶隧道项目对该系统进行了现场应用。采集现场岩样，通过单轴压缩实验、点荷载实验和波速实验获取岩石的基本力学参数，在此基础上结合施工情况，采用爆破系统设计出爆破方案并进行现场爆破。采用三维激光扫描仪等设备获取此次爆破的超欠挖信息、振动信息和碎石块度信息，并计算花费的经济成本，与该工程原有的爆破方案进行对比。 最终得到的结论是基于计算机的设计方案在超挖控制和碎石块度控制上要稍差于原设计方案，但是爆破引起的振动更小、欠爆情况更少、经济效益更好。良好的爆破效果充分证明了隧道爆破设计系统的合理性和可行性，这也为隧道爆破工程的自动化、智能化发展提供了重要的参考依据。最后，针对爆破效果中的不足的部分，对该系统后续的改进提出了建议。 |
| 作者： | 徐志超 |
| 专业： | 水利工程 |
| 导师： | 赵高峰;邓稀肥 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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