[发明专利]一种基于石料场开采及分区利用的三维动态设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及水利水电工程技术领域，具体涉及一种基于石料场开采及分区利用的三维动态设计方法。

背景技术

目前，水电工程开发持续加速，针对堆石坝石料场开采及分区利用设计的水平也有很大提高。石料场开采与分区利用的关系直接影响整个石料场的开采规划以及大坝的填筑质量。

现有技术中，主要是通过现场石料鉴定及室内试验来控制石料开采：首先设计人员进行石料鉴定，确定石料岩性、风化程度等指标，再通过室内试验确定石料的物理力学性质，继而判断该部位石料填筑至坝体分区的部位。

上述方法较为繁琐，现场鉴定频率高，缺乏宏观判断，一定程度上影响大坝填筑的进度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提出一种基于石料场开采及分区利用的三维动态设计方法，解决传统技术中对石料开采控制方案比较繁琐、缺乏宏观判断，影响大坝填筑进度的问题。

本发明解决上述技术问题所采用的方案是：

一种基于石料场开采及分区利用的三维动态设计方法，包括以下步骤：

a.根据前期勘探资料建立石料场三维地质模型；

b.基于石料场三维地质模型确定开采部位与大坝分区的对应关系；

c.结合目前大坝填筑及石料场开采进度，实时控制、动态调整开采方案。

作为进一步优化，步骤a中，所述三维地质模型包括：石料场地形、地层分界面、构造面、剥离层面、风化卸荷面这些地质界面。

作为进一步优化，步骤b具体包括：

根据石料场三维地质模型，首先对石料好坏进行预判，然后，根据预判结果结合构建的地质界面对石料场岩石条件进行分区，根据分区结果，初步确定开采部位与大坝分区的对应关系。

作为进一步优化，步骤b中，所述初步确定开采部位与大坝分区的对应关系，包括：优先选用石料储量和坝体分区相匹配、开采料源和填筑料高程匹配的料区。

作为进一步优化，步骤b还包括：根据模型反映出的当前最优开采部位制定相应的开采方案，在指定开采方案时保证开采强度和筑坝进度相匹配。

作为进一步优化，步骤c中，所述实时控制、动态调整开采方案包括：在开采过程中，若开挖揭示的地质条件与地质模型有偏差，则可以根据现场实测数据对地质模型进行动态调整。

本发明的有益效果是：

1)根据建立的三维地质模型，简便准确的确定石料场开采部位与大坝分区的对应关系，可以进行宏观判断，从而对石料开采起到过程控制作用；

2)通过三维模型动态调整当前开采方案，开采方案与大坝填筑部位相匹配，控制；

3)在多个开采部位对应一个坝体分区的情况下，通过三维模型可以选择最优方案，实现开采最优化选择。

4)现场开采与模型建立有效联动，模型能指导开采作业，开采能反馈于模型中对其进行校正和更新，从而保障填筑效率和填筑质量。

附图说明

图1为实施例中的基于石料场开采及分区利用的大坝填筑动态设计流程图。

具体实施方式

本发明旨在提出一种基于石料场开采及分区利用的三维动态设计方法，解决传统技术中对石料开采控制方案比较繁琐、缺乏宏观判断，影响大坝填筑进度的问题。其通过三维信息化技术，有依据的预判，有序、高效的对石料场的开采进行动态控制，结合目前大坝填筑的进度，简便准确的确定石料场开采部位与大坝分区的对应关系，从而提高开采效率，优化开采方案。

下面结合附图及实施例对本发明的方案作进一步的描述：

如图1所示，本实施例中的基于石料场开采及分区利用的三维动态设计方法包括以下实施步骤：

1、根据前期勘探资料建立石料场三维地质模型；

三维地质模型包括：石料场地形、地层分界面、构造面、剥离层面、风化卸荷面等地质界面，本申请中的三维地质模型还可以根据现场开采情况及时更新。

2、根据石料场三维地质模型，首先对石料好坏进行预判，根据预判结果，结合构建的地质界面，对石料场岩石条件进行分区。根据分区结果，初步确定开采部位与大坝分区的对应关系。

在本步骤中，根据石料场整体及不同地层岩石条件分区示意图，可初步确定石料场部位与大坝分区对应关系，并初步制定开采方案。如：某坝体的下游侧堆石1区采用弱下风化、弱卸荷～微新、无卸荷砂岩；上游侧堆石1区采用弱下风化、弱卸荷～微新、无卸荷板岩；堆石2、3区采用弱下风化、弱卸荷砂岩或板岩。根据石料储量和坝体分区相匹配、开采强度和筑坝进度相匹配、优先选用开采料源和填筑料高程匹配的料区，尽量减少坝上填筑等“料”，或料源开采过剩需“转存”等矛盾。

3、结合目前大坝填筑及石料场开采进度，实时控制、动态调整开采方案。如：目前主要填筑区为大坝下游侧堆石1区，则应优先开采位于剥离层下的新鲜砂岩，从模型中可反映出当前最优开采部位，从而制定开采方案；在开采过程中，若开挖揭示的地质条件与地质模型有偏差，则可以根据现场实测数据对地质模型进行动态调整。