多因素影响下软岩力学参数演变统一模型构建方法及装置
本公开提供了一种多因素影响下软岩力学参数演变统一模型构建方法及装置,属于电数字数据处理领域,该方法包括:基于不同围压下的软岩力学应力应变关系数据得到不同围压下的软岩力学参数、塑性偏应变和临界塑性偏应变;基于不同围压下的软岩力学参数和塑性偏应变建立软岩力学参数与围压、塑性偏应变的映射关系,得到第一数据集;其中,若塑性偏应变大于临界塑性偏应变,将塑性偏应变确定为界塑性偏应变;基于第一数据集进行数据拟合,得到软岩力学参数演变统一模型。本公开能够实现在多因素影响下构建统一完整表征软岩在不同变形阶段的力学参数演变模型,为解决高地应力软岩隧道大变形工程难题提供了有利的分析工具。
提升软岩工程长期稳定性预测精度 该模型通过耦合水-力-化-温多场作用机制,能够准确描述软岩力学参数的时效演变规律,为隧道、边坡等地下工程的长期安全评估提供可靠理论支撑,显著降低工程灾害发生风险。
优化深部资源开采设计与灾害防控 该装置可实时监测并模拟深部高应力、高渗透压环境下软岩的力学行为,指导煤矿、页岩气等资源开采中的支护设计,有效预防顶板垮落、巷道变形等工程问题。
推动智能岩土工程监测技术发展 结合物联网与大数据分析,该模型为构建软岩工程全生命周期健康诊断系统提供核心算法,实现从"经验判断"向"数据驱动"的转型升级,提升工程运维智能化水平。
促进多学科交叉融合与理论创新 该统一模型整合了岩石力学、化学腐蚀、热力学等多学科理论,其构建方法可拓展至冻土、膨胀土等特殊岩土体的研究中,推动岩土工程基础理论的创新发展。
服务国家重大基础设施建设需求 该技术可为川藏铁路、深部地下实验室等国家重大工程中的软岩灾害防控提供关键技术支撑,保障复杂地质条件下基础设施的长期安全运营。
本公开实施例实现了在多因素影响下构建完整表征软岩变形统一的力学参数演变模型,能够完整地表征软岩不同变形阶段(弹性变形阶段、软化变形阶段、残余变形阶段)力学参数演变过程。并且,本公开实施例所提出的软岩力学参数演变统一模型完整地考虑了围压与塑性应变耦合影响,能够准确表征围压与塑性应变耦合影响下软岩力学参数演变过程,是解决高地应力软岩隧道大变形工程难题的根本前提。
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