[发明专利]一种适合隧道工程岩体结构精细化重构的方法及系统

说明书

本发明提供了一种适合隧道工程岩体结构精细化重构的方法及系统。其中，适合隧道工程岩体结构精细化重构的方法包括获取岩体结构三维模型区域范围，得到模型体边界面；依次生成岩体结构三维模型的确定性结构面和推演性结构面，去除岩体结构三维模型边界外的平面部分；识别岩体结构三维模型体区域内的分区结构体；结合每个分区岩体结构体地质特征分布规律，通过蒙特卡洛随机模拟方法在每个分区岩体结构体内生成随机结构面，以随机结构面圆盘中心所在区域为归属区域，删除非包含在该每个分区岩体结构体的随机结构面外侧部分，构建出完整岩体结构三维模型体。

技术领域

本发明属于岩体结构模拟领域，尤其涉及一种适合隧道工程岩体结构精细化重构的方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

岩体结构模拟作为岩体力学发展的重要分析手段，其在孤立岩体分析、地下裂隙水的分布规律及渗流特征等方面均发挥着重要的作用。历经多年发展，岩体结构模拟实现了从二维到三维的转变，从单一随机蒙特卡洛生成到考虑确定性与随机性岩体结构面耦合的模拟，一定程度上满足了精细化建模的需求，但是构建过程只是简单地将确定性结构面添加到模型体中，并未考虑不同类型岩体结构面在实际工程中的分布特征和地质作用规律。发明人发现，对于隧道等地下工程而言，除了外露于表面的大尺度结构面，岩体内部仍然赋存大量大型结构面，如果忽略它们，一定程度上降低了岩体结构三维模型的建模精度。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种适合隧道工程岩体结构精细化重构的方法及系统，其结合结构面“分区重构”的思想，提出岩体结构三维模型精细化分区重构方法，考虑确定性、推演性和随机性结构面的实际赋存状态，依据地质特性进行有效的耦合，实现了隧道岩体结构真实分布再现，为后续块体的准确识别奠定基础。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一个方面提供一种适合隧道工程岩体结构精细化重构的方法。

一种适合隧道工程岩体结构精细化重构的方法，包括：

获取岩体结构三维模型区域范围，得到模型体边界面；

依次生成岩体结构三维模型的确定性结构面和推演性结构面，去除岩体结构三维模型边界外的平面部分；

识别岩体结构三维模型体区域内的分区结构体；

结合每个分区岩体结构体地质特征分布规律，通过蒙特卡洛随机模拟方法在每个分区岩体结构体内生成随机结构面，以随机结构面圆盘中心所在区域为归属区域，删除非包含在该每个分区岩体结构体的随机结构面外侧部分，构建出完整岩体结构三维模型体。

本发明的第二个方面提供一种适合隧道工程岩体结构精细化重构的系统。

一种适合隧道工程岩体结构精细化重构的系统，包括：

模型体边界面获取模块，其用于获取岩体结构三维模型区域范围，得到模型体边界面；

确定性及推演性结构面生成模块，其用于依次生成岩体结构三维模型的确定性结构面和推演性结构面，去除岩体结构三维模型边界外的平面部分；

分区结构体识别模块，其用于识别岩体结构三维模型体区域内的分区结构体；

随机结构面生成模块，其用于结合每个分区岩体结构体地质特征分布规律，通过蒙特卡洛随机模拟方法在每个分区岩体结构体内生成随机结构面，以随机结构面圆盘中心所在区域为归属区域，删除非包含在该每个分区岩体结构体的随机结构面外侧部分，构建出完整岩体结构三维模型体。

本发明的第三个方面提供一种计算机可读存储介质。