一种精细化随机裂隙溶洞隧道数值模型构建方法

1.一种精细化随机裂隙溶洞隧道数值模型构建方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种精细化随机裂隙溶洞隧道数值模型构建方法，其特征在于：步骤s1）中，在构建隧道及地层模型前，需要先对工程地质条件进行量化，包括岩石的类型及其分布范围、断层褶皱、岩土物理力学参数、裂隙的分布特征、溶洞的发育特征。

3.根据权利要求2所述的一种精细化随机裂隙溶洞隧道数值模型构建方法，其特征在于：步骤s1）中，所述的隧道及地层模型的建立包括如下步骤：

4.根据权利要求1所述的一种精细化随机裂隙溶洞隧道数值模型构建方法，其特征在于：步骤s2）中，所述的离散裂隙网络dfn模板的要素包括裂隙倾向、裂隙倾角、裂隙迹长、裂隙位置、裂隙密度；其中，所述的裂隙倾向、裂隙倾角服从fisher分布，裂隙位置服从均匀分布，裂隙迹长服从幂律分布。

5.根据权利要求1所述的一种精细化随机裂隙溶洞隧道数值模型构建方法，其特征在于：步骤s2）中，所述的岩体节理裂隙分布的密度参数指标由下式确定：

6.根据权利要求1所述的一种精细化随机裂隙溶洞隧道数值模型构建方法，其特征在于：步骤s2）中，所述的粘合块体模型bbm的生成，具体包括如下步骤：

7.根据权利要求1所述的一种精细化随机裂隙溶洞隧道数值模型构建方法，其特征在于：步骤s3）中，所述的随机小球模型的构成要素包括溶洞位置、溶洞洞高、溶洞密度以及溶洞与隧道的相对距离，所述的溶洞密度服从泊松分布，溶洞与隧道的相对距离服从对数正态分布；所述的溶洞位置的y坐标，即沿着隧道开挖进尺方向服从均匀分布；而溶洞位置的x、z坐标则根据小球中心点位置与隧道中轴线的垂线及其与x方向上的切平面的夹角共同确定；其中，夹角在空间平面上服从均匀分布；所述的溶洞洞高服从正态分布。

8.根据权利要求1所述的一种精细化随机裂隙溶洞隧道数值模型构建方法，其特征在于：步骤s3）中，定义要生成的随机小球模型的参数，包括定义小球的空间范围、密度参数、半径分布、小球间最小允许距离、隧道在空间上的分布范围、隧道与距离参数，然后确定生成小球的数量，然后生成随机小球模型。

9.根据权利要求8所述的一种精细化随机裂隙溶洞隧道数值模型构建方法，其特征在于：步骤s3）中，所述小球在空间上的相对位置以及与y轴的垂线距离的对数正态分布函数表达式为：

10.根据权利要求1所述的一种精细化随机裂隙溶洞隧道数值模型构建方法，其特征在于：步骤s4）中，将随机小球模型导入粘合块体模型bbm中进行切割，并基于布尔运算的差集生成随机裂隙溶洞模型，具体包括如下步骤：