[发明专利]一种复杂地质体数值模型的耦合建模方法

摘要

本发明是一种复杂地质体数值模型的耦合建模方法，涉及工程地质领域，涉及一种地质信息处理技术，包括保留地理信息系统中复杂地质体信息，并创建第一三维地质面、第一地下硐室结构模型和第一采场地质空间模型，分解处理后将第一三维地质面、第一地下硐室结构模型和第一采场地质空间模型转化为第二三维地质面、第二地下硐室结构模型和第二采场地质空间模型，并将第二三维地质面、第二地下硐室结构模型和第二采场地质空间模型转化为命令行节点操作创建可用于解决非线性问题以及大变形的岩石力学问题的复杂地质体。本发明提供了一种实现对任意复杂地质体的数值建模，保证数值模型与实际地质体基本吻合，提高数值模型的准确性的耦合建模方法。

主权项

1.一种复杂地质体数值模型的耦合建模方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1，获取地下硐室设计参数，根据地下硐室开挖时的影响范围确定采场地质空间模型的参数；地下硐室设计参数包括地下硐室的形状、尺寸和具体位置；采场地质空间模型的参数包括采场地质空间的形状、尺寸和具体位置；步骤2，根据采场地质空间模型的参数收集所述采场地质空间模型涉及的勘探线剖面图和勘探线剖面图的地质信息，并创建包含各个勘探线剖面图及勘探线剖面图的地质信息的第一数据文件；第一数据文件中所有勘探线剖面图按照勘探线剖面图的实际位置、方位角和高程依次排列对齐；勘探线剖面图的地质信息包含采场地质空间模型涉及的地质体的信息；步骤3，根据第一数据文件建立各个地质体间的第一三维地质面，根据地下硐室设计参数建立第一地下硐室结构模型，根据所述采场地质空间模型的参数建立第一采场地质空间模型；每个第一三维地质面均可以将第一采场地质空间模型完整分割为至少两部分；步骤4，在所述第一三维地质面上创建实体网格，获取实体网格的网格线与第一三维地质面的交叉点，创建包含所有所述交叉点的三维坐标信息的第二数据文件；步骤5，创建包含第一地下硐室结构模型和第一采场地质空间模型的边界曲线信息的第三数据文件，所述边界曲线信息包括用于描述边界曲线的分段拟合边界曲线的三维空间线段；步骤6，将第三数据文件中的边界曲线根据三维空间线段分割成多段线，并保存为第四数据文件；步骤7，在第一三维有限元模型分析软件中进行以下操作：（1）导入第四数据文件创建与第一地下硐室结构模型和第一采场地质空间模型对应的第二地下硐室结构模型和第二采场地质空间模型；（2）导入第二数据文件，并创建第二采场地质空间模型涉及的地质体的第二三维地质面；（3）利用第二三维地质面将包含第二地下硐室结构模型和第二采场地质空间模型的实体模型进行分割，并进行共享面操作；（4）对分割后的实体模型进行网格划分，得到实体网格模型；（5）导出实体网格模型的节点信息到第一文本文件；节点信息包括节点号、节点坐标值、节点所属单元号、节点所属单元的分组号；步骤8，将第一文本文件修改为符合第二三维有限元模型分析软件的命令行操作的语法要求的第二文本文件；所述命令行操作包括创建节点、创建节点单元、创建节点单元分组；步骤9，在第二三维有限元模型分析软件中，导入第二文本文件，创建用于开挖模拟计算的复杂地质体数值模型。