技术特征：
1.一种适用于采空区上方修建隧道的双尺度耦合数值模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：基于预设的大尺度地质模型，构建第一初始应力场，并模拟工作面开挖过程以及工作面长期变形过程，得到研究区域内的变形位移场；基于预设的仅包含隧道及其围岩的小尺度模型，固定边界位移，构建第二初始应力场，并模拟隧道开挖过程，且根据所述变形位移场计算所述小尺度模型中各个节点坐标在不同时间节点的位移；以及根据所述各个节点坐标在不同时间节点的位移计算不同时间段内各个节点的位移速率，并以所述不同时间段内各个节点的位移速率为边界条件，耦合计算得到变形作用下隧道及围岩的变形情况。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在确定所述边界条件之前，还包括：以所述研究区域为边界，根据钻探资料建立所述大尺度地质模型，其中，在所述大尺度地质模型中，对隧道所在地层进行网格加密。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述小尺度模型中，利用预设的小网格以及结构单元剖分出所述隧道各个支护结构。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述模拟工作面开挖过程以及工作面长期变形过程，得到研究区域内的变形位移场，包括：采用预设方式模拟工作面的开挖过程，根据相关长期变形规律，计算工作面开挖后产生的长期变形；根据所述长期变形得到所述大尺度地质模型中每一个节点的位移随时间的函数，并由所有节点的位移构成所述研究区域内的长期变形位移场。5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述各个节点坐标在不同时间节点的位移计算不同时间段内各个节点的位移速率，包括：由所述研究区域内大尺度模型各个节点在停采后每一年的位移量，导出所述小尺度模型中各个节点的位置；根据所述小尺度模型中各个节点的位置作为待插值点的坐标，使用克里金插值计算得到所述小尺度计算模型中各个节点在停采后每一年的位移量，得到所述小尺度计算模型中各个节点在停采后每一年的位移速率。6.一种适用于采空区上方修建隧道的双尺度耦合数值模拟装置，其特征在于，包括：获取模块，用于基于预设的大尺度地质模型，构建第一初始应力场，并模拟工作面开挖过程以及工作面长期变形过程，得到研究区域内的变形位移场；模拟模块，用于基于预设的仅包含隧道及其围岩的小尺度模型，固定边界位移，构建第二初始应力场，并模拟隧道开挖过程，且根据所述变形位移场计算所述小尺度模型中各个节点坐标在不同时间节点的位移；以及耦合计算模块，用于根据所述各个节点坐标在不同时间节点的位移计算不同时间段内各个节点的位移速率，并以所述不同时间段内各个节点的位移速率为边界条件，耦合计算得到变形作用下隧道及围岩的变形情况。7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，在确定所述边界条件之前，所述耦合计算模块，还用于：
以所述研究区域为边界，根据钻探资料建立所述大尺度地质模型，其中，在所述大尺度地质模型中，对隧道所在地层进行网格加密。8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，在所述小尺度模型中，利用预设的小网格以及结构单元剖分出所述隧道各个支护结构。9.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如权利要求1-5任一项所述的适用于采空区上方修建隧道的双尺度耦合数值模拟方法。10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行，以用于实现如权利要求1-5任一项所述的适用于采空区上方修建隧道的双尺度耦合数值模拟方法。
技术总结
本申请涉及数据模拟处理技术领域，特别涉及一种适用于采空区上方修建隧道的双尺度耦合数值模拟方法，包括：基于预设的大尺度地质模型，构建第一初始应力场，并模拟工作面开挖过程以及工作面长期变形过程，得到研究区域内的变形位移场；基于预设的仅包含隧道及其围岩的小尺度模型，固定边界位移，构建第二初始应力场，并模拟隧道开挖过程，且根据变形位移场计算小尺度模型中各个节点坐标在不同时间节点的位移；根据各个节点坐标在不同时间节点的位移计算不同时间段内各个节点的位移速率，并以不同时间段内各个节点的位移速率为边界条件，耦合计算得到变形作用下隧道及围岩的变形情况。由此，在保证计算准确程度的基础上，大幅度减少计算时间。度减少计算时间。度减少计算时间。
技术研发人员：秦严 徐能雄 乐章 韩文斌 王海
受保护的技术使用者：山西省交通规划勘察设计院有限公司
技术研发日：2022.02.14
技术公布日：2022/6/1