隧道结构层的抗渗分析方法、装置、存储介质及电子装置与流程

本申请涉及隧道支护分析领域，具体而言，涉及一种隧道结构层的抗渗分析方法、装置、存储介质及电子装置。

背景技术：

1、发明人发现，在隧道支护分析技术中，并未充分考虑喷射混凝土支护层、围岩、渗透水之间的相互作用及影响，即无法研究渗流水在围岩及喷射混凝土支护层中的变化规律，围岩及喷射混凝土支护层的渗流场受水流渗透的影响情况；导致抗渗分析不够精确。

2、针对相关技术中未充分考虑喷射混凝土支护层、围岩、渗透水之间的相互作用及影响造成的抗渗分析不够精确的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、本申请的主要目的在于提供一种隧道结构层的抗渗分析方法、装置、存储介质及电子装置，以解决未充分考虑喷射混凝土支护层、围岩、渗透水之间的相互作用及影响造成的抗渗分析不够精确的问题。

2、为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种隧道结构层的抗渗分析方法。

3、根据本申请的隧道结构层的抗渗分析方法包括：接收预先构建的隧道结构层的几何模型；接收定义的所述几何模型的物理力学参数、渗流影响因子和渗流边界条件；对所述几何模型进行网格划分；基于所述物理力学参数、渗流影响因子、渗流边界条件和网格划分结果生成流-固耦合有限元模型；采用渗流连续性方程对所述流-固耦合有限元模型进行计算，得到流-固耦合信息。

4、进一步的，隧道结构层的几何模型的构建包括：先根据隧道空间的分布几何形态，建立隧道的围岩结构层和喷射混凝土支护层的几何模型，再依据面面接触原则组合围岩结构层和喷射混凝土支护层的几何模型。

5、进一步的，采用渗流连续性方程对所述流-固耦合有限元模型进行计算，得到流-固耦合信息包括：采用渗流连续性方程对所述流-固耦合有限元模型进行计算，得到关于所述隧道结构层的饱和度的变化情况、孔压在大气降水作用下的分布情况和降水入渗后渗流速度变化情况。

6、进一步的，采用渗流连续性方程对所述流-固耦合有限元模型进行计算，得到流-固耦合信息之后还包括：根据多组输入变量为降水强度的流-固耦合信息，分析得到在不同降水条件下喷射混凝土支护层沿侧壁向下的孔压变化情况。

7、进一步的，采用渗流连续性方程对所述流-固耦合有限元模型进行计算，得到流-固耦合信息之后还包括：根据多组输入变量为喷射混凝土支护层位置的流-固耦合信息，分析得到喷射混凝土支护层不同位置下相同降水条件的孔压分布情况。

8、进一步的，采用渗流连续性方程对所述流-固耦合有限元模型进行计算，得到流-固耦合信息之后还包括：根据多组输入变量为降水强度的流-固耦合信息，分析得到在不同降水条件下喷射混凝土支护层沿侧壁向下的饱和度变化情况。

9、进一步的，采用渗流连续性方程对所述流-固耦合有限元模型进行计算，得到流-固耦合信息之后还包括：根据多组输入变量为喷射混凝土支护层位置的流-固耦合信息，分析得到喷射混凝土支护层不同位置下相同降水条件的饱和度分布情况。

10、为了实现上述目的，根据本申请的另一方面，提供了一种隧道结构层的抗渗分析装置。

11、根据本申请的隧道结构层的抗渗分析装置包括：第一接收模块，用于接收预先构建的隧道结构层的几何模型；第二接收模块，用于接收在应用处理软件中定义的所述几何模型的物理力学参数、渗流影响因子和渗流边界条件；网格划分模块，用于在应用处理软件的mesh模块中对所述几何模型进行网格划分；模型生成模块，用于基于所述物理力学参数、渗流影响因子、渗流边界条件和网格划分结果生成流-固耦合有限元模型；耦合计算模块，用于采用渗流连续性方程对所述流-固耦合有限元模型进行计算，得到流-固耦合信息。

12、为了实现上述目的，根据本申请的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质。

13、根据本申请的计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行所述的隧道结构层的抗渗分析方法。

14、为了实现上述目的，根据本申请的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质。

15、根据本申请的电子装置，包括：存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，其中，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行所述的隧道结构层的抗渗分析方法。

16、在本申请实施例中，采用对隧道结构层进行抗渗分析的方式，通过接收预先构建的隧道结构层的几何模型；接收在应用处理软件中定义的所述几何模型的物理力学参数、渗流影响因子和渗流边界条件；在应用处理软件的mesh模块中对所述几何模型进行网格划分；基于所述物理力学参数、渗流影响因子、渗流边界条件和网格划分结果生成流-固耦合有限元模型；采用渗流连续性方程对所述流-固耦合有限元模型进行计算，得到流-固耦合信息；达到了充分考虑喷射混凝土支护层、围岩、渗透水之间的相互作用及影响的目的，从而实现了提升抗渗分析精确性的技术效果，进而解决了由于未充分考虑喷射混凝土支护层、围岩、渗透水之间的相互作用及影响造成的抗渗分析不够精确的技术问题。

技术特征：

1.一种隧道结构层的抗渗分析方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的抗渗分析方法，其特征在于，隧道结构层的几何模型的构建包括：

3.根据权利要求1所述的抗渗分析方法，其特征在于，采用渗流连续性方程对所述流-固耦合有限元模型进行计算，得到流-固耦合信息包括：

4.根据权利要求1所述的抗渗分析方法，其特征在于，采用渗流连续性方程对所述流-固耦合有限元模型进行计算，得到流-固耦合信息之后还包括：

5.根据权利要求1所述的抗渗分析方法，其特征在于，采用渗流连续性方程对所述流-固耦合有限元模型进行计算，得到流-固耦合信息之后还包括：

6.根据权利要求1所述的抗渗分析方法，其特征在于，采用渗流连续性方程对所述流-固耦合有限元模型进行计算，得到流-固耦合信息之后还包括：

7.根据权利要求1所述的抗渗分析方法，其特征在于，采用渗流连续性方程对所述流-固耦合有限元模型进行计算，得到流-固耦合信息之后还包括：

8.一种隧道结构层的抗渗分析装置，其特征在于，包括：

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行所述权利要求1至7中任一项所述的隧道结构层的抗渗分析方法。

10.一种电子装置，包括：存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，其中，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行所述权利要求1至7中任一项所述的隧道结构层的抗渗分析方法。

技术总结
本申请公开了一种隧道结构层的抗渗分析方法、装置、存储介质及电子装置。该抗渗分析方法包括：接收预先构建的隧道结构层的几何模型；接收在应用处理软件中定义的所述几何模型的物理力学参数、渗流影响因子和渗流边界条件；在应用处理软件的Mesh模块中对所述几何模型进行网格划分；基于所述物理力学参数、渗流影响因子、渗流边界条件和网格划分结果生成流‑固耦合有限元模型；采用渗流连续性方程对所述流‑固耦合有限元模型进行计算，得到流‑固耦合信息。本申请解决了由于未充分考虑喷射混凝土支护层、围岩、渗透水之间的相互作用及影响造成的抗渗分析不够精确的技术问题。

技术研发人员：党悦,贾文欢,卢占元,何一峰,张瑞平,白松
受保护的技术使用者：中交路桥建设有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13