【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于岩土工程，尤其涉及一种考虑非均质性的多孔介质渗透注浆模拟方法及系统。
技术介绍
1、隧道建设中常遭遇软弱松散砂土地层和突水灾害，而注浆是加固地层和突水治理的有效手段，但由于地下工程的隐蔽性，常规实验方法难以有效模拟注浆扩散及封堵过程，而注浆数值模拟可以有效地展示注浆扩散、封堵的全过程。
2、在砂土中，孔隙的非均质性对渗透注浆的扩散形态将产生不可忽视的影响，而砂土的粒径和级配也存在显著的差异分布。专利技术人发现，现有方法无法较好地模拟实际的砂土粒径、孔隙分布的注浆渗透扩散现象，因而缺少更精细地模拟实际非均质地层中渗透注浆的方法。
技术实现思路
1、为克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种考虑非均质性的多孔介质渗透注浆模拟方法及系统，能有效刻画多孔介质渗透注浆下，多孔介质砂土粒径、孔隙相差较大时的浆液的渗透扩散。
2、为实现上述目的，本专利技术的一个或多个实施例提供了如下技术方案：
3、本专利技术第一方面提供了一种考虑非均质性的多孔介质渗透注浆模拟方法。
4、一种考虑非均质性的多孔介质渗透注浆模拟方法，包括以下步骤：
5、考虑注浆中孔隙度的非均匀性，在多孔介质空间构建随机、光滑的孔隙率模型，生成砂土介质三维随机光滑初始孔隙率场，表征在待注区域内进行渗透注浆的行为；
6、基于三维随机光滑初始孔隙率场，结合多孔介质单相水力传导系数与孔隙率之间的经验关系，得到三维随机渗透系数场；
7、利用
8、本专利技术第二方面提供了一种考虑非均质性的多孔介质渗透注浆模拟系统。
9、一种考虑非均质性的多孔介质渗透注浆模拟系统，包括：
10、孔隙率场生成模块，被配置为：考虑注浆中孔隙度的非均匀性，在多孔介质空间构建随机、光滑的孔隙率模型，生成砂土介质三维随机光滑初始孔隙率场，表征在待注区域内进行渗透注浆的行为；
11、渗透系数场生成模块，被配置为：基于三维随机光滑初始孔隙率场，结合多孔介质单相水力传导系数与孔隙率之间的经验关系，得到三维随机渗透系数场；
12、迭代求解模块，被配置为：利用多相darcy理论框架对砂土的渗透注浆进行模拟，离散三维求解域，划分求解网格，根据实际砂土渗透注浆工况输入相压力边界和相流速边界，迭代求解饱和度场和压力场，实现对砂土注浆过程的精细化模拟。
13、本专利技术第三方面提供了计算机可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现如本专利技术第一方面所述的考虑非均质性的多孔介质渗透注浆模拟方法中的步骤。
14、本专利技术第四方面提供了电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，所述处理器执行所述程序时实现如本专利技术第一方面所述的考虑非均质性的多孔介质渗透注浆模拟方法中的步骤。
15、以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：
16、本专利技术提供了一种考虑非均质性的多孔介质渗透注浆模拟方法及系统，相对于现有方案，本专利技术考虑了随机孔隙率分布，充分考虑了实际注浆中砂土介质颗粒分布不均匀导致的浆液扩散范围扰动，可以实现砂土注浆过程的精细化模拟，可以较为准确地描述砂土介质渗透注浆中浆液在随机孔隙率分布下的扩散过程，对于研究砂土渗透注浆扩散效果研究有一定的参考价值。
17、本专利技术附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种考虑非均质性的多孔介质渗透注浆模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的考虑非均质性的多孔介质渗透注浆模拟方法，其特征在于，结合均匀分布和高斯随机分布函数，利用空间频率叠加的方法，在多孔介质空间构建随机、光滑的孔隙率模型，具体为：
3.如权利要求2所述的考虑非均质性的多孔介质渗透注浆模拟方法，其特征在于，所述三维随机渗透系数场为：
4.如权利要求3所述的考虑非均质性的多孔介质渗透注浆模拟方法，其特征在于，还包括计算单相水力传导率K：
5.如权利要求4所述的考虑非均质性的多孔介质渗透注浆模拟方法，其特征在于，迭代求解饱和度场和压力场，具体为：
6.如权利要求5所述的考虑非均质性的多孔介质渗透注浆模拟方法，其特征在于，毛细项为：
7.如权利要求6所述的考虑非均质性的多孔介质渗透注浆模拟方法，其特征在于，基于质量守恒方程和毛细项公式，得到解耦后的压力方程及饱和度方程：
8.一种考虑非均质性的多孔介质渗透注浆模拟系统，其特征在于：包括：
9.计算机可读存储介质，其上存
10.电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7任一项所述的考虑非均质性的多孔介质渗透注浆模拟方法中的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种考虑非均质性的多孔介质渗透注浆模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的考虑非均质性的多孔介质渗透注浆模拟方法，其特征在于，结合均匀分布和高斯随机分布函数，利用空间频率叠加的方法，在多孔介质空间构建随机、光滑的孔隙率模型，具体为：
3.如权利要求2所述的考虑非均质性的多孔介质渗透注浆模拟方法，其特征在于，所述三维随机渗透系数场为：
4.如权利要求3所述的考虑非均质性的多孔介质渗透注浆模拟方法，其特征在于，还包括计算单相水力传导率k：
5.如权利要求4所述的考虑非均质性的多孔介质渗透注浆模拟方法，其特征在于，迭代求解饱和度场和压力场，具体为：
6.如权利要求5所述的考虑非...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘东东，卜凡林，卜泽华，张一驰，赵晟喆，王志洋，许振浩，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。