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龙图腾网获悉内蒙古自治区水利水电勘测设计院有限公司申请的专利一种复合地层顶管施工的模型信息处理方法及装置获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119475518B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-05发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411540328.2，技术领域涉及：G06F30/13；该发明授权一种复合地层顶管施工的模型信息处理方法及装置是由石韬;邵东琛;曾念国;赵鸿涛;范岳;冯罡;王文彬;韩瑞华;张石磊;王佳音;薛永诚;张鑫;云惠;张琼;陈雅楠;穆怀静;陈森;白敬军;冀海涛设计研发完成，并于2024-10-31向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种复合地层顶管施工的模型信息处理方法及装置在说明书摘要公布了：本发明提供一种复合地层顶管施工的模型信息处理方法及装置。所述方法包括：获取顶管施工数据和地质数据；对所述顶管施工数据和所述地质数据进行预处理，得到预处理后的顶管施工数据和预处理后的地质数据；根据所述预处理后的顶管施工数据和所述预处理后的地质数据，得到几何模型；根据所述几何模型和预设约束条件，得到三维有限元模型；根据所述三维有限元模型，得到顶管与顶管周围土体相互作用的模拟结果。本发明能够提高顶管与顶管周围土体相互作用模拟结果的准确性。

本发明授权一种复合地层顶管施工的模型信息处理方法及装置在权利要求书中公布了：1.一种复合地层顶管施工的模型信息处理方法，其特征在于，包括： 获取顶管施工数据和地质数据； 对所述顶管施工数据和所述地质数据进行预处理，得到预处理后的顶管施工数据和预处理后的地质数据； 根据所述预处理后的顶管施工数据和所述预处理后的地质数据，得到几何模型； 根据所述几何模型和预设约束条件，得到三维有限元模型； 根据所述三维有限元模型，得到顶管与顶管周围土体相互作用的模拟结果； 其中，获取顶管施工数据和地质数据，包括： 获取顶管外径数据、顶管厚度数据、顶管长度数据、触变泥浆层的厚度数据、触变泥浆层的成分数据和施工阶段数据；根据实际测量确定顶管外径数据、顶管厚度数据和顶管的单节长度；根据顶管的单节长度和使用数量，得到顶管的总长度；所述顶管长度数据包括顶管的单节长度、使用数量、顶管的总长度； 获取土层数据、渗流数据和地质构造数据；所述土层数据包括土层分布数据和土层性质数据；所述渗流数据包括地下水位与水文地质条件；所述地质构造数据包括地质构造与断层情况； 根据所述顶管外径数据、所述顶管厚度数据、所述顶管长度数据、所述触变泥浆层的厚度数据和所述施工阶段数据，得到顶管施工数据；所述顶管施工数据包括顶管外径数据、顶管厚度数据、顶管长度数据、触变泥浆层的厚度数据、触变泥浆层的成分数据和施工阶段数据，还包括顶管材料属性，即根据顶管的材质定义其弹性模量、泊松比、密度的物理属性； 根据所述土层数据、所述渗流数据和所述地质构造数据，得到地质数据；所述地质数据包括土层数据、渗流数据、地质构造数据、岩土物理力学参数、抗剪强度指标、压缩性指标、岩土体渗透性，还包括土体材料属性，即根据地质勘察结果，定义不同土层的物理属性，包括弹性模量、泊松比、内摩擦角、粘聚力； 其中，对所述顶管施工数据和所述地质数据进行预处理，得到预处理后的顶管施工数据和预处理后的地质数据，包括： 对所述顶管施工数据和所述地质数据进行验证，得到验证结果；其中，通过与设计图纸、现场测量记录进行比对的方式，验证顶管施工数据的准确性；其中，触变泥浆层的厚度数据和触变泥浆层的成分数据的验证方式是：验证其是否符合施工规范或设计要求；施工阶段数据的验证方式是：验证施工阶段划分是否合理，是否覆盖了整个顶管施工过程的关键环节；将地质数据与实际的勘察结果再次进行比对，验证其是否存在与实际勘察结果不符的数据； 根据所述验证结果对所述顶管施工数据和所述地质数据进行调整，得到调整后的顶管施工数据和调整后的地质数据；调整的方式是使用设计图纸、现场测量记录、实际勘察结果中的正确数据替换所述顶管施工数据和所述地质数据中的错误数据；将所述顶管施工数据和所述地质数据中的重复、错误或不合理的数据删除；对触变泥浆层的厚度数据的调整是增加触变泥浆层的厚度，对于触变泥浆层的成分数据的调整是调整某个成分的比例； 对所述调整后的顶管施工数据和所述调整后的地质数据进行分组，得到预处理后的顶管施工数据和预处理后的地质数据；根据施工阶段数据将所述调整后的顶管施工数据和所述调整后的地质数据按照开挖阶段、顶进阶段、注浆阶段三个组进行划分； 其中，根据所述预处理后的顶管施工数据和所述预处理后的地质数据，得到几何模型，包括： 根据所述预处理后的顶管施工数据，得到顶管模型；按照预处理后的顶管施工数据中的顶管外径数据、顶管厚度数据和顶管长度数据创建顶管的几何模型，即顶管模型，其中，顶管模型是单节的或者多节拼接的； 根据所述预处理后的地质数据，得到顶管周围土体模型和触变泥浆层模型；按照所述预处理后的地质数据创建顶管周围土体模型，在顶管与周围土体之间添加触变泥浆层模型，其厚度与触变泥浆层的厚度数据一致； 根据所述顶管模型、所述顶管周围土体模型和所述触变泥浆层模型，得到几何模型；将顶管模型与顶管周围土体模型组合，顶管模型嵌入到顶管周围土体模型中，调整模型位置，得到几何模型； 根据所述几何模型和预设约束条件，得到三维有限元模型，包括： 获取预设边界条件和接触关系数据；预设边界条件是设置的顶管周围土体模型的边界条件，为固定边界、自由边界或滚动边界中的任意一种；接触关系数据包括： 根据f1＝pμ1+C1u1计算得到的管土摩阻力；其中，f1是单位长度管土摩阻力，p是单位长度管土接触压力，μ1是管土摩擦系数，取值为0.1至0.3，C1是管土黏聚力，u1是管土接触宽度； 根据计算得到的单位面积管浆滑动摩阻力；其中，τ是单位面积管浆滑动摩阻力，τd是极限动切力，K是泥浆稠度系数，V是管道顶进速度，d是泥浆套厚度，n是泥浆流性指数； 根据所述预设边界条件和所述接触关系数据，确定预设约束条件；预设约束条件包括固定边界、自由边界或滚动边界中的任意一种，还包括顶管与土体之间以及触变泥浆层与顶管和土体之间的接触关系； 根据所述预处理后的顶管施工数据和所述预处理后的地质数据，确定绑定参数；其中，绑定参数包括顶管的材料属性、土体材料属性和触变泥浆材料属性；其中，顶管的材料属性是根据顶管的材质定义其弹性模量、泊松比、密度的物理属性；土体材料属性是根据地质勘察结果，定义不同土层的物理属性，包括弹性模量、泊松比、内摩擦角、粘聚力；触变泥浆材料属性根据触变泥浆层的成分数据来确定，定义触变泥浆的力学特性，包括摩擦系数、流动性、密度、粘度、弹性模量； 将所述预设约束条件、所述绑定参数与所述几何模型进行绑定，得到三维有限元模型；对几何模型进行网格划分，将几何模型离散化为有限个单元体，这些单元体通过节点相互连接，在顶管与土体相互作用的关键区域加密网格；将预设约束条件、绑定参数与几何模型对应绑定，给几何模型添加实际的相关参数，根据实际施工过程定义模拟的施工阶段。

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