[发明专利]一种变异地层与隧道数值模型不匹配网格映射方法

权利要求书

1.一种变异地层与隧道数值模型的不匹配网格映射方法，其特征是按如下步骤实施：

(1)步骤1：针对拟研究隧道场地，收集相应钻孔及现场勘察数据等场地信息为后续地层变异模拟做准备，同时对研究隧道的尺寸以及相关隧道材料参数等进行收集；

(2)步骤2：基于收集的钻孔信息，确定地层变异模拟网格单元大小，利用耦合马尔可夫链模型计算该研究场地的竖向转移概率矩阵和水平转移概率矩阵，结合收集钻孔信息对所选地层断面进行模拟，得到选定场地范围内每个模拟单元的土体类型；

(3)步骤3：根据CMC模型模拟得到的变异地层结果，获取每个变异地层网格单元的左右上下四个边界，用X₁,X₂,Z₁和Z₂来表示，同时，也标定相应的土体类型(用S₁，S₂，…S_n表示)；进入步骤4；

(4)步骤4：基于FLAC3D等数值模拟软件，建立一个和变异地层模拟范围完全相同的隧道数值模型，即隧道数值模型的整个左右上下边界要和变异地层的边界完全相同；进入步骤5；

(5)步骤5：利用CMC模型得到的变异地层每个单元的左右上下四个边界(X1,X2,Z1和Z2)和每个单元对应的土体类型(S₁，S₂，…S_n)来重新定义隧道数值模型中每个网格的土体类型；进入步骤6；

(6)步骤6：映射规则1：如果模拟的地层单元的面积大于等于数值模型区域中对应区域网格面积的一半，则将对应的土体类型进行映射一次，程序结束，或者被执行映射两次，进入步骤7；

否则，将不会执行映射，因为一个数值模型中的网格区域不可能有两种土体类型，此时返回到步骤4对数值模型网格大小进行重新分割；

(7)步骤7：映射规则2：如果数值模型中的某个区域被执行映射两次，则第二次执行映射时对应的土体类型将覆盖前面映射的土体类型，程序结束。

2.如权利要求1所述的一种变异地层与隧道数值模型的不匹配网格映射方法，其特征是，步骤2中，确定地层变异模拟网格单元大小，控制隧道数值模型中的网格单元尺寸小于模拟地层单元尺寸的两倍。

3.如权利要求1所述的一种变异地层与隧道数值模型的不匹配网格映射方法，其特征是，步骤3中，快速获取各网格单元边界的方法：

先在FLAC3D等数值模拟软件中建立一个和地层变异模拟完全相同的模型，网格单元的长和宽都是固定的；然后通过FLAC3D软件代码获取所有网格单元的中心点，同时会自带网格编号，在FLAC3D数值模拟软件中，网格编号是从左往右，从下向上来进行顺序编号；

其次根据网格宽度和长度得到每个单元的X1,X2,Z1和Z2。

4.如权利要求3所述的一种变异地层与隧道数值模型的不匹配网格映射方法，其特征是，步骤3中，根据网格宽度和长度得到每个单元的X1,X2,Z1和Z2：

如网格长度为L，宽度为W，那么对于网格中心点为(x，y)的网格单元而言，则X1＝x-1/2*L；X2＝x+1/2*L；Z1＝y-1/2*W；Z2＝y+1/2*W。

5.如权利要求4所述的一种变异地层与隧道数值模型的不匹配网格映射方法，其特征是，步骤3中，通过这样的方式得到每个网格单元的左右上下边界，且对应的网格编号和土体类型也一并获取。