CN116595608B - 爆破和沉降下管线安全控制评估方法、装置、设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了爆破和沉降下管线安全控制评估方法、装置、设备及介质，涉及隧道施工技术领域，包括获取第一信息和第一采集数据；基于萨道夫斯基公式对第一采集数据进行拟合，建立振速预测公式；根据第一信息和振速预测公式建立隧道爆破‑沉降耦合力学模型，并基于隧道爆破‑沉降耦合力学模型计算得到最大药量；根据实际爆破药量进行爆破并采集得到第二采集数据；根据第二采集数据和隧道爆破‑沉降耦合力学模型，计算得到管线最大正应力；根据管线截面正应力允许值进行判断得到安全评价结果。本发明通过建立基于管线爆破振动和沉降动静耦合作用下的安全振速预测公式，结合现场振速和位移监测数据，可以对隧道爆破施工中管线安全进行评价和控制。
Description
技术领域
本发明涉及隧道施工技术领域，具体而言，涉及一种爆破和沉降下管线安全控制评估方法、装置、设备及介质。
背景技术
在城市轨道交通修建过程中，地铁隧道经常大量近距离下穿城区密集建筑群和市政管线网，尤其是隧道近距下穿大直径供水、输油及燃气市政管线,采用钻爆法施工时，安全风险极高。现有的安全评估方法往往只是通过管线材质考虑单一爆破作用下管线上拉应力超过抗拉强度导致管线开裂，没有同时对爆破振动和沉降动静耦合作用下管线的受力情况进行分析，忽略了隧道开挖引起管线变形所产生管线静态应力，导致管线安全评价偏不安全，无法根据安全评估结果指导爆破施工。
基于上述不足，本发明提出一种爆破和沉降下管线安全控制评估方法，通过建立爆破荷载和沉降动静耦合作用下的管线力学模型，同时考虑爆破动荷载和隧道开挖地层损失变形静荷载对管线的影响，计算出管线的所受应力大小，并根据最大拉应力破坏准则，实现对管线的安全评价。
发明内容
本发明的目的在于提供一种爆破和沉降下管线安全控制评估方法、装置、设备及介质，以改善上述问题。为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
第一方面，本申请提供了一种爆破和沉降下管线安全控制评估方法，包括：
获取第一信息和第一采集数据，所述第一信息包括工程勘察资料、隧道与管线的布置图和管线材质数据，所述第一采集数据包括试爆破时隧道与管线下方土层的振动速度数据；
基于萨道夫斯基公式对所述第一采集数据进行拟合，建立振速预测公式；
根据所述第一信息和所述振速预测公式建立隧道爆破-沉降耦合力学模型，并基于隧道爆破-沉降耦合力学模型计算得到最大药量；
根据实际爆破药量进行爆破并采集得到第二采集数据，所述第二采集数据为在隧道与管线交叉点处进行爆破时采集得到的振速和沉降数据；
根据所述第二采集数据和所述隧道爆破-沉降耦合力学模型，计算得到管线正应力允许值；
根据所述管线截面正应力允许值和所述管线最大正应力进行判断，得到安全评估结果。
第二方面，本申请还提供了一种爆破和沉降下管线安全控制评估装置，包括：
获取模块，用于获取第一信息和第一采集数据，所述第一信息包括工程勘察资料、隧道与管线的布置图和管线材质数据，所述第一采集数据包括试爆破时隧道与管线下方土层的振动速度数据；
拟合模块，基于萨道夫斯基公式对所述第一采集数据进行拟合，建立振速预测公式；
构建模块，用于根据所述第一信息和所述振速预测公式建立隧道爆破-沉降耦合力学模型，并基于隧道爆破-沉降耦合力学模型计算得到最大药量；
采集模块，用于根据所述实际爆破药量进行爆破并采集得到第二采集数据，所述第二采集数据为在隧道与管线交叉点处进行爆破时采集得到的振速和沉降数据；
计算模块，用于根据所述第二采集数据和所述隧道爆破-沉降耦合力学模型，计算得到管线正应力允许值；
判断模块，用于根据所述管线截面正应力允许值和所述管线最大正应力进行判断，得到安全评估结果。
第三方面，本申请还提供了一种爆破和沉降下管线安全控制评估设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现所述爆破和沉降下管线安全控制评估方法的步骤。
第四方面，本申请还提供了一种介质，所述介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述爆破和沉降下管线安全控制评估方法的步骤。
本发明的有益效果为：
本发明通过建立基于管线在爆破振动和沉降耦合作用下的振速预测公式，结合现场振速和位移监测数据，可以对施工过程中管线的实时情况做出精准安全评价。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例中所述的爆破和沉降下管线安全控制评估方法流程示意图；
图2为本发明实施例中所述的爆破和沉降下管线安全控制评估装置结构示意图；
图3为本发明实施例中所述的爆破和沉降下管线安全控制评估设备结构示意图。
图中标记：1、获取模块；2、拟合模块；21、第一处理单元；22、第一计算单元；23、第一优化单元；24、第一转换单元；3、构建模块；31、第二计算单元；32、第一构建单元；33、第三计算单元；331、第四计算单元；332、第五计算单元；333、第六计算单元；334、第七计算单元；4、采集模块；5、计算模块；51、第八计算单元；52、第九计算单元；53、第十计算单元；54、第十一计算单元；6、判断模块；61、第一判断单元；62、第二判断单元；63、第三判断单元；64、第四判断单元；800、爆破和沉降下管线安全控制评估设备；801、处理器；802、存储器；803、多媒体组件；804、I/O接口；805、通信组件。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
实施例1：
本实施例提供了一种爆破和沉降下管线安全控制评估方法。
参见图1，图中示出了本方法包括步骤S100、步骤S200、步骤S300、步骤S400、步骤S500和步骤S600。
步骤S100、获取第一信息和第一采集数据，第一信息包括工程勘察资料、隧道与管线的布置图和管线材质数据，第一采集数据包括试爆破时隧道与管线下方土层的振动速度数据。
可以理解的是，在钻爆法隧道施工时，在上方管线布置若干个振速监测器，用于监测隧道爆破后形成的地震波传播至传感器处产生的振动速度，工程勘测资料包括管线所在土层密度、隧道和管线下方岩(土)层的平均密度。
步骤S200、基于萨道夫斯基公式对第一采集数据进行拟合，建立振速预测公式。
可以理解的是，在本步骤中，现场试验进行开挖前的试爆破，通过振速监测器分别可以得到管线各处的振动速度数据，将这些数据用萨道夫斯基公式进行拟合。通过管线在爆破振动和沉降耦合作用下振速预测公式，防止管线在爆破振动和沉降耦合作用下发生破坏，并且可以用以控制爆破施工最大装药量。需要说明的是，步骤S200包括步骤S210、步骤S220、步骤S230和步骤S240。
步骤S210、对第一采集数据进行清洗和校验得到预处理数据。
可以理解的是，在本步骤中，对第一采集数据进行清理和校验，以去除异常值和错误数据，得到精确可靠的预处理数据。
步骤S220、使用萨道夫斯基公式对预处理数据进行数学拟合，建立数学模型。
可以理解的是，在本步骤中，利用预处理后的数据和萨道夫斯基公式进行数学拟合，通过分析各项数据的关系，建立一个能够预测振速的数学模型。
步骤S230、根据第一采集数据对数学模型进行验证并优化参数。
可以理解的是，在本步骤中，使用现场试验中第一采集到的数据来验证数学模型的准确性，并通过优化模型的参数来提高预测数据的准确性。
步骤S240、将优化后的数学模型进行转换，得到振速预测公式，振速预测公式用于表示管线质心振速与用药量间的关系。
可以理解的是，在本步骤中，经过前面步骤的数学模型的构建和验证并优化的过程后，对数学模型进行转换，得到一个公式，这个公式用于表示管线质心振速与用药量之间的关系，振速预测公式如下：
其中，v为安全允许的质点振动速度，k为介质与爆破条件因素有关的系数，Q为一次齐发量大量，R为爆源至保护建筑的距离，α为振动衰减系数。
步骤S300、根据第一信息和振速预测公式建立隧道爆破-沉降耦合力学模型，并基于隧道爆破-沉降耦合力学模型计算得到最大药量。
可以理解的是，在本步骤中，在隧道开挖之前，计算出一个最大药量，作为施工前炸药量设计的参考值。需要说明的是，步骤S300包括步骤S310、步骤S320和步骤S330。
步骤S310、根据管线材质数据确定管线截面正应力允许值。
可以理解的是，在本步骤中，根据管线的材质查阅相关资料得到管线截面正应力允许值。
步骤S320、根据工程勘察资料和布置图中隧道和管线之间的几何关系和受力特征进行抽离建立隧道爆破-沉降耦合力学模型，工程勘察资料包括管线所在土层密度、隧道和管线下方岩土层的平均密度。
可以理解的是，在本步骤中，使用工程勘察资料和布置图中隧道和管线之间的几何关系和受力特征来构建隧道爆破-沉降耦合力学模型，根据据隧道爆破-沉降耦合力学模型计算得到的最大药量，可以更好地确保爆破施工的安全性。
步骤S330、根据振速预测公式和预设的管线截面正应力公式计算得到最大药量。
可以理解的是，在本步骤中，根据管线截面正应力允许值反向推算出最大药量，提高钻爆施工的安全性。需要说明的是，步骤S330包括步骤S331、步骤S332、步骤S333和步骤S334。
步骤S331、根据第一采集数据和振速预测公式确定影响系数，影响系数包括介质影响系数和振动衰减数据。
可以理解的是，在本步骤中，影响系数为介质与爆破条件因素有关的系数和振动衰减系数，确定影响系数可以消除地形原因对监测器的干扰。
步骤S332、根据影响系数和第一采集数据计算得到管线上承受的爆破载荷数据和爆破引起的管线振速数据。
可以理解的是，在本步骤中，确定影响系数后就能精确预测在管线上受到到的振速数据。
步骤S333、根据爆破载荷数据和隧道爆破-沉降耦合力学模型对管线进行应力计算得到管线上承受的最大正应力。
可以理解的是，在本步骤中，通过以下公式计算得到：
其中，[σ]为管线上承受的最大正应力，Δ为沉降值，Δ的取值根据当地及工程要求，以管线的沉降控制标准为最大沉降取值，在(0，最大沉降值)范围内根据要求灵活取值；ξ为放大系数，ρ为岩土层平均密度，Cp为纵波速度，D为管线中性轴到边缘的距离,L为隧道开挖洞径，v为质点振动速度，α为振动衰减系数，E为管线的弹性模量,I Z为管线Z向的极惯性矩，R2为振速监测器距离隧道正中心的垂直距离，R1管线远端振速监测器距离隧道正中心的距离。
步骤S334、将管线振速数据、正应力允许值、影响系数和振速预测公式计算，得到最大药量。
可以理解的是，在本步骤中，根据正应力允许值和振速预测公式计算得到最大药量，最大药量作为施工前炸药量设计的参考值，用以精确控制爆破施工最大装药量，避免在施工过程中对管线造成破坏。
步骤S400、根据最大药量实际爆破药量进行爆破并采集得到第二采集数据，第二采集数据为在隧道与管线交叉点处进行爆破时采集得到的振速和沉降数据。
可以理解的是，在本步骤中，当隧道开挖接近管线时，使用实际爆破药量对隧道爆破施工，其中实际爆破药量小于最大药量，通过振速监测器采集实时振速数据，通过位移检测器采集管线的沉降值。
步骤S500、根据第二采集数据和隧道爆破-沉降耦合力学模型，计算得到管线最大正应力。
可以理解的是，在本步骤中计算得到管线最大正应力为实际承受的正应力，作为管线是否遭到破坏的依据。需要说明的是，步骤S500包括步骤S510、步骤S520、步骤S530和步骤S540。
步骤S510、根据第二采集数据计算得到质点振动速度。
可以理解的是，在本步骤中，通过实时采集的管线各处振动速度，通过振速预测公式计算得到质点振动速度，质点振动速度包括管线中心处的振速和远端处的振速。
步骤S520、基于爆炸力学和弹性波理论，根据质点振动速度计算得到管线周边土层所受到的土层应力值，土层应力值包括中心土层应力值和远端土层应力值。
可以理解的是，在本步骤中，土层应力值为爆破后管线周边土层受到的纵波应力，计算公式如下：
σ0＝ρCpv；
其中σ0为纵波应力，ρ为岩土层平均密度，Cp为纵波速度，v为质点振动速度。
步骤S530、根据第二采集数据中的管线纵波速度、管线所在土层纵波速度和隧道与管线下方岩土层的平均纵波速度确定爆破传导放大系数，并根据土层应力值和爆破传导放大系数计算得到管线应力值，管线应力值包括中心管线应力值和远端管线应力值。
可以理解的是，在本步骤中，将土体应力换算成管线应力，需要乘以放大系数，涉及的公式如下：
σ1＝ρCpvξ；
其中ξ为爆破传导放大系数，ρ1为管线密度，Cp1为管线纵波速度，ρ2为管线所在土层密度，Cp2为管线所在土层纵波速度，ρ为岩土层平均密度，Cp为纵波速度，v为质点振动速度，σ1为管线应力值。
步骤S540、根据管线应力值和第二采集数据中的管线沉降值计算得到管线最大应力值。
可以理解的是，在本步骤中，根据管线应力值和第二采集数据中的管线沉降值，结合隧道爆破-沉降耦合力学模型对管线的受力进行分析计算得到管线爆破中受到最大应力值，使得计算值更准确。
步骤S600、根据管线截面正应力允许值和管线最大正应力进行判断，得到安全评估结果。
可以理解的是，在本步骤中，通过比较管线截面正应力允许值和管线最大正应力，实现对施工过程中管线的实时情况做出安全评价，直到后续施工炸药装填量。需要说明的是，步骤S600包括步骤S610、步骤S620、步骤S630和步骤S640。
步骤S610、将管线截面正应力允许值和管线最大正应力进行数值大小比较。
可以理解的是，在本步骤中，比较管线截面正应力的允许值和实际的最大正应力，并确定这两个值的大小关系。
步骤S620、判断管线最大正应力是否超出正应力允许值。
步骤S630、若管线最大正应力超出正应力允许值，得出安全评估结果为不安全。
可以理解的是，在本步骤中，如果管线最大正应力大于允许值，则说明管线受到了过大的应力，需要采取补救措施，以保证管线的安全性。
步骤S640、若管线最大正应力未超出正应力允许值，得出安全评估结果为安全。
可以理解的是，在本步骤中，通过应力的判断进行安全评估，使得方法可以推广于不同截面形状、不同壁厚及不同材质的地下管线。
实施例2：
如图2所示，本实施例提供了一种爆破和沉降下管线安全控制评估装置，装置包括：
获取模块1，用于获取第一信息和第一采集数据，第一信息包括工程勘察资料、隧道与管线的布置图和管线材质数据，第一采集数据包括试爆破时隧道与管线下方土层的振动速度数据。
拟合模块2，基于萨道夫斯基公式对第一采集数据进行拟合，建立振速预测公式。
构建模块3，用于根据第一信息和振速预测公式建立隧道爆破-沉降耦合力学模型，并基于隧道爆破-沉降耦合力学模型计算得到最大药量。
采集模块4，用于根据实际爆破药量进行爆破并采集得到第二采集数据，第二采集数据为在隧道与管线交叉点处进行爆破时采集得到的振速和沉降数据。
计算模块5，用于根据第二采集数据和隧道爆破-沉降耦合力学模型，计算得到管线最大正应力。
判断模块6，用于根据管线材质数据确定管线截面正应力允许值，并将管线截面正应力允许值允许值和管线最大正应力进行判断，得到安全评估结果。
在本公开的一种具体实施方式中，拟合模块2包括：
第一处理单元21，用于对第一采集数据进行清洗和校验得到预处理数据。
第一计算单元22，使用萨道夫斯基公式对预处理数据进行数学拟合，建立数学模型。
第一优化单元23，用于根据第一采集数据对数学模型进行验证并优化参数。
第一转换单元24，用于将优化后的数学模型进行转换，得到振速预测公式，振速预测公式用于表示管线质心振速与用药量间的关系。
在本公开的一种具体实施方式中，构建模块3包括：
第二计算单元31，用于根据管线材质数据确定管线截面正应力允许值。
第一构建单元32，用于根据工程勘察资料和布置图中隧道和管线之间的几何关系和受力特征进行抽离建立隧道爆破-沉降耦合力学模型，工程勘察资料包括管线所在土层密度、隧道和管线下方岩土层的平均密度。
第三计算单元33，用于根据振速预测公式和预设的管线截面正应力公式计算得到最大药量。
在本公开的一种具体实施方式中，第三计算单元33包括：
第四计算单元331，用于根据第一采集数据和振速预测公式确定影响系数，影响系数包括介质影响系数和振动衰减数据。
第五计算单元332，用于根据影响系数和第一采集数据计算得到管线上承受的爆破载荷数据和爆破引起的管线振速数据。
第六计算单元333，用于根据爆破载荷数据和隧道爆破-沉降耦合力学模型对管线进行应力计算得到管线上承受的正应力允许值。
第七计算单元334，用于将管线振速数据、管线正应力允许值、影响系数和振速预测公式计算，得到最大药量。
在本公开的一种具体实施方式中，计算模块5包括：
第八计算单元51，用于根据第二采集数据计算得到质点振动速度。
第九计算单元52，基于爆炸力学和弹性波理论，根据质点振动速度计算得到管线周边土层所受到的土层应力值，土层应力值包括中心土层应力值和远端土层应力值。
第十计算单元53，用于根据第二采集数据中的管线纵波速度、管线所在土层纵波速度和隧道与管线下方岩土层的平均纵波速度确定爆破传导放大系数，并根据土层应力值和爆破传导放大系数计算得到管线应力值，管线应力值包括中心管线应力值和远端管线应力值。
第十一计算单元54，用于根据管线应力值和第二采集数据中的管线沉降值计算得到管线最大应力值。
在本公开的一种具体实施方式中，判断模块6包括：
第一判断单元61，用于将管线截面正应力允许值和管线最大正应力进行数值大小比较。
第二判断单元62，用于判断管线最大正应力是否超出正应力允许值。
第三判断单元63，若管线最大正应力超出正应力允许值，得出安全评估结果为不安全。
第四判断单元64，若管线最大正应力未超出正应力允许值，得出安全评估结果为安全。
需要说明的是，关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
实施例3：
相应于上面的方法实施例，本实施例中还提供了一种爆破和沉降下管线安全控制评估设备，下文描述的一种爆破和沉降下管线安全控制评估设备与上文描述的一种爆破和沉降下管线安全控制评估方法可相互对应参照。
图3是根据示例性实施例示出的一种爆破和沉降下管线安全控制评估设备800的框图。如图3所示，该爆破和沉降下管线安全控制评估设备800可以包括：处理器801，存储器802。该爆破和沉降下管线安全控制评估设备800还可以包括多媒体组件803，I/O接口804，以及通信组件805中的一者或多者。
其中，处理器801用于控制该爆破和沉降下管线安全控制评估设备800的整体操作，以完成上述的爆破和沉降下管线安全控制评估方法中的全部或部分步骤。存储器802用于存储各种类型的数据以支持在该爆破和沉降下管线安全控制评估设备800的操作，这些数据例如可以包括用于在该爆破和沉降下管线安全控制评估设备800上操作的任何应用程序或方法的指令，以及应用程序相关的数据，例如联系人数据、收发的消息、图片、音频、视频等等。该存储器802可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，例如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，简称SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EPROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，简称PROM)，只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。多媒体组件803可以包括屏幕和音频组件。其中屏幕例如可以是触摸屏，音频组件用于输出和/或输入音频信号。例如，音频组件可以包括一个麦克风，麦克风用于接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器802或通过通信组件805发送。音频组件还包括扬声器，用于输出音频信号。I/O接口804为处理器801和其他接口模块之间提供接口，上述其他接口模块可以是键盘，鼠标，按钮等。这些按钮可以是虚拟按钮或者实体按钮。通信组件805用于该爆破和沉降下管线安全控制评估设备800与其他设备之间进行有线或无线通信。无线通信，例如Wi-Fi，蓝牙，近场通信(Near FieldCommunication，简称NFC)，2G、3G或4G，或它们中的一种或几种的组合，因此相应的该通信组件805可以包括：Wi-Fi模块，蓝牙模块，NFC模块。
在一示例性实施例中，爆破和沉降下管线安全控制评估设备800可以被一个或多个应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称DSP)、数字信号处理设备(Digital SignalProcessingDevice，简称DSPD)、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，简称PLD)、现场可编程门阵列(Fiel dProgrammable Gate Array，简称FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述的爆破和沉降下管线安全控制评估方法。
在另一示例性实施例中，还提供了一种包括程序指令的计算机介质，该程序指令被处理器执行时实现上述的爆破和沉降下管线安全控制评估方法的步骤。例如，该计算机介质可以为上述包括程序指令的存储器802，上述程序指令可由爆破和沉降下管线安全控制评估设备800的处理器801执行以完成上述的爆破和沉降下管线安全控制评估方法。
实施例4：
相应于上面的方法实施例，本实施例中还提供了一种介质，下文描述的一种介质与上文描述的一种爆破和沉降下管线安全控制评估方法可相互对应参照。
一种介质，介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述方法实施例的爆破和沉降下管线安全控制评估方法的步骤。
该介质具体可以为U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可存储程序代码的介质。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种爆破和沉降下管线安全控制评估方法，其特征在于，包括：
获取第一信息和第一采集数据，所述第一信息包括工程勘察资料、隧道与管线的布置图和管线材质数据，所述第一采集数据包括试爆破时隧道与管线下方土层的振动速度数据；
基于萨道夫斯基公式对所述第一采集数据进行拟合，建立振速预测公式；
根据所述第一信息和所述振速预测公式建立隧道爆破-沉降耦合力学模型，并基于隧道爆破-沉降耦合力学模型计算得到最大药量；
根据实际爆破药量进行爆破并采集得到第二采集数据，所述第二采集数据为在隧道与管线交叉点处进行爆破时采集得到的振速和沉降数据；
根据所述第二采集数据和所述隧道爆破-沉降耦合力学模型，计算得到管线最大正应力；
根据管线材质数据确定管线截面正应力允许值，并将所述管线截面正应力允许值和所述管线最大正应力进行判断，得到安全评估结果。
2.根据权利要求1所述的爆破和沉降下管线安全控制评估方法，根据所述第一信息和所述振速预测公式建立隧道爆破-沉降耦合力学模型，并基于隧道爆破-沉降耦合力学模型计算得到管线截面正应力允许值和最大药量，其特征在于，包括：
根据所述管线材质数据确定管线截面正应力允许值；
根据所述工程勘察资料和所述布置图中隧道和管线之间的几何关系和受力特征进行抽离建立隧道爆破-沉降耦合力学模型，所述工程勘察资料包括管线所在土层密度、隧道和管线下方岩土层的平均密度；
根据所述振速预测公式和预设的管线截面正应力公式计算得到最大药量。
3.根据权利要求2所述的爆破和沉降下管线安全控制评估方法，根据所述振速预测公式和预设的管线截面正应力公式计算得到最大药量，其特征在于，包括：
根据所述第一采集数据和所述振速预测公式确定影响系数，所述影响系数包括介质影响系数和振动衰减系数；
根据所述影响系数和所述第一采集数据计算得到爆破引起的管线振速数据和管线上承受的爆破载荷数据；
根据所述爆破载荷数据和所述隧道爆破-沉降耦合力学模型对管线进行应力计算得到管线上承受的最大正应力；
将所述管线振速数据、所述正应力允许值、所述影响系数和所述振速预测公式计算，得到最大药量。
4.根据权利要求1所述的爆破和沉降下管线安全控制评估方法，根据所述第二采集数据和所述隧道爆破-沉降耦合力学模型，计算得到管线最大正应力，其特征在于，包括：
根据所述第二采集数据计算得到质点振动速度；
基于爆炸力学和弹性波理论，根据所述质点振动速度计算得到管线周边土层所受到的土层应力值，所述土层应力值包括中心土层应力值和远端土层应力值；
根据所述第二采集数据中的管线纵波速度、管线所在土层纵波速度和隧道与管线下方岩土层的平均纵波速度确定爆破传导放大系数，并根据所述土层应力值和所述爆破传导放大系数计算得到管线应力值，所述管线应力值包括中心管线应力值和远端管线应力值；
根据所述管线应力值、所述第二采集数据中的管线沉降值和所述隧道爆破-沉降耦合力学模型计算得到管线最大应力值。
5.一种爆破和沉降下管线安全控制评估装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取第一信息和第一采集数据，所述第一信息包括工程勘察资料、隧道与管线的布置图和管线材质数据，所述第一采集数据包括试爆破时隧道与管线下方土层的振动速度数据；
拟合模块，基于萨道夫斯基公式对所述第一采集数据进行拟合，建立振速预测公式；
构建模块，用于根据所述第一信息和所述振速预测公式建立隧道爆破-沉降耦合力学模型，并基于隧道爆破-沉降耦合力学模型计算得到最大药量；
采集模块，用于根据实际爆破药量进行爆破并采集得到第二采集数据，所述第二采集数据为在隧道与管线交叉点处进行爆破时采集得到的振速和沉降数据；
计算模块，用于根据所述第二采集数据和所述隧道爆破-沉降耦合力学模型，计算得到管线最大正应力；
判断模块，用于根据管线材质数据确定管线截面正应力允许值，并将所述管线截面正应力允许值和所述管线最大正应力进行判断，得到安全评估结果。
6.根据权利要求5所述的爆破和沉降下管线安全控制评估装置，其特征在于，所述构建模块包括：
第二计算单元，用于根据所述管线材质数据确定管线截面正应力允许值；
第一构建单元，用于根据所述工程勘察资料和所述布置图中隧道和管线之间的几何关系和受力特征进行抽离建立隧道爆破-沉降耦合力学模型，所述工程勘察资料包括管线所在土层密度、隧道和管线下方岩土层的平均密度；
第三计算单元，用于根据所述振速预测公式和预设的管线截面正应力公式计算得到最大药量。
7.根据权利要求6所述的爆破和沉降下管线安全控制评估装置，其特征在于，所述第三计算单元包括：
第四计算单元，用于根据所述第一采集数据和所述振速预测公式确定影响系数，所述影响系数包括介质影响系数和振动衰减系数；
第五计算单元，用于根据所述影响系数和所述第一采集数据计算得到爆破引起的管线振速数据和管线上承受的爆破载荷数据；
第六计算单元，用于根据所述爆破载荷数据和所述隧道爆破-沉降耦合力学模型对管线进行应力计算得到管线上承受的最大正应力；
第七计算单元，用于将所述管线振速数据、所述正应力允许值、所述影响系数和所述振速预测公式计算，得到最大药量。
8.根据权利要求5所述的爆破和沉降下管线安全控制评估装置，其特征在于，所述计算模块包括：
第八计算单元，用于根据所述第二采集数据计算得到质点振动速度；
第九计算单元，基于爆炸力学和弹性波理论，根据所述质点振动速度计算得到管线周边土层所受到的土层应力值，所述土层应力值包括中心土层应力值和远端土层应力值；
第十计算单元，用于根据所述第二采集数据中的管线纵波速度、管线所在土层纵波速度和隧道与管线下方岩土层的平均纵波速度确定爆破传导放大系数，并根据所述土层应力值和所述爆破传导放大系数计算得到管线应力值，所述管线应力值包括中心管线应力值和远端管线应力值；
第十一计算单元，用于根据所述管线应力值、所述第二采集数据中的管线沉降值和所述隧道爆破-沉降耦合力学模型计算得到管线最大应力值。
9.一种爆破和沉降下管线安全控制评估设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至4任一项所述爆破和沉降下管线安全控制评估方法的步骤。
10.一种介质，其特征在于：所述介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述爆破和沉降下管线安全控制评估方法的步骤。
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