一种体现渣土改良泡沫剂渗流特性的模型构建方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种体现渣土改良泡沫剂渗流特性的模型构建方法及系统，获取渣土改良泡沫室内渗透试验结果，得到不同泡沫侵入距离下渗流速度的变化规律；通过正则德劳奈三角划分，建立大规模流体流动孔隙尺度网格模型，根据局部孔隙几何形状充分定义孔隙之间的流体交换；根据所述变化规律，利用离散元软件对宏观细观参数标定及调整，得到不同泡沫侵入距离下的细观参数关系模型，将大规模流体流动孔隙尺度网格模型和细观参数关系模型嵌入到颗粒接触模型中，进行渣土改良泡沫渗透试验模拟，模拟泡沫在渣土中的渗透过程，得到不同泡沫侵入距离下渗流速度的变化规律。本发明专利技术为系统性开展泡沫改良土力学时变行为的模拟和分析提供理论依据。供理论依据。供理论依据。

【技术实现步骤摘要】
一种体现渣土改良泡沫剂渗流特性的模型构建方法及系统


[0001]本专利技术属于离散元模型构建
，具体涉及一种体现渣土改良泡沫剂渗流特性的模型构建方法及系统。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]在地下交通建设中，盾构法作为暗挖法施工中的一种全机械化施工方法，自动化程度高、施工速度快、可一次成洞、不受气候影响，因其经济上的优越性应用广泛。目前应用于城市地铁施工的盾构机类型主要是土压平衡式盾构机，其原理是使开挖面切口环内被动土压力与开挖面刀盘外侧主动土压力保持平衡，因此要求作为支撑介质的土砂具有良好的塑流性，以保证掘进效率。但是由于一般土壤不能完全满足这些特征，需要对其进行渣土改良。
[0004]渣土改良就是通过盾构机上的专用设备向开挖面或土舱内注入改良剂，将切削下来的土体调整成“塑性流动状态”，改良的渣土要具有良好的可塑性、较低的渗透性和较小的摩擦阻力，从而保证盾构掘进的顺利进行。泡沫剂又称发泡剂，是指能够降低液体表面张力，产生大量均匀稳定的泡沫，在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种体现渣土改良泡沫剂渗流特性的模型构建方法，其特征是，包括以下步骤：获取渣土改良泡沫室内渗透试验结果，得到不同泡沫侵入距离下渗流速度的变化规律；通过正则德劳奈三角划分，建立大规模流体流动孔隙尺度网格模型，根据局部孔隙几何形状充分定义孔隙之间的流体交换；根据所述变化规律，利用离散元软件对宏观细观参数标定及调整，得到不同泡沫侵入距离下的细观参数关系模型；基于室内渗透试验模型，将大规模流体流动孔隙尺度网格模型和细观参数关系模型嵌入到颗粒接触模型中，实现对渣土改良泡沫在不同侵入距离下渗流速度的模拟；基于渣土改良泡沫室内渗透试验和嵌入后得到的模型，进行渣土改良泡沫渗透试验模拟，模拟泡沫在渣土中的渗透过程，得到不同泡沫侵入距离下渗流速度的变化规律。2.如权利要求1所述的一种体现渣土改良泡沫剂渗流特性的模型构建方法，其特征是，所述渣土改良泡沫室内渗透试验结果为对要改良的渣土及待研究的泡沫剂，进行渣土改良泡沫室内渗透试验，利用光纤传感器，记录的渣土改良泡沫渗流速度在不同侵入距离下的变化规律。3.如权利要求1所述的一种体现渣土改良泡沫剂渗流特性的模型构建方法，其特征是，通过正则德劳奈三角划分的具体过程包括：将经典德劳奈三角剖分推广到加权点，采用正则德劳奈三角剖分，其中权重考虑球体的半径，正则三角划分的Voronoi图的边和面完全包含在球体之间的空隙中，正则Voronoi图的边和面是直线和平面。4.如权利要求1所述的一种体现渣土改良泡沫剂渗流特性的模型构建方法，其特征是，利用离散元软件对宏观细观参数标定及调整的过程中，对各个细观参数在不同泡沫侵入距离下分别进行参数拟合，获取改良渣土宏观参数与离散元模型细观参数之间的关系，进而得到渣土改良泡沫在不同侵入距离下渗流速度的关系函数。5.如权利要求1所述的一种体现渣土改良泡沫剂渗流特性的模型构建方法，其特征是，所述不同侵入距离通...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁超，王馨，张艺晨，李树忱，冯现大，叶宇航，王修伟，刘祥坤，田野，童里，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：