CN112417547B - 沿海砂层注浆加固体强度多尺度多场演化模拟方法及系统 - Google Patents

沿海砂层注浆加固体强度多尺度多场演化模拟方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明属于岩土工程力学模型研究领域，提供了一种沿海砂层注浆加固体强度多尺度多场演化模拟方法及系统。其中，沿海砂层注浆加固体强度多尺度多场演化模拟方法，包括采用自下而上方法构建沿海砂层注浆加固体多尺度模型；建立沿海渗流劣化作用下砂层注浆加固体多场耦合模型，该耦合模型是基于等效应力原理以及注浆加固体水物质平衡、离子物质守恒、热平衡、液相物质的扩散与渗透过程以及热传导过程而构建的；联立并求解沿海砂层注浆加固体多尺度模型和砂层注浆加固体多场耦合模型，输出注浆加固体长期强度演化规律，获得沿海砂层注浆加固体长期劣化机制。

Description

沿海砂层注浆加固体强度多尺度多场演化模拟方法及系统
技术领域
本发明属于岩土工程力学模型研究领域，尤其涉及一种沿海砂层注浆加固体强度多尺度多场演化模拟方法及系统。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
在滨海城市砂层地铁基础设施中，受有害离子化学侵蚀和长期渗流作用，隧道长寿命安全服役更面临严峻挑战。注浆加固广泛应用于富水砂层地铁工程中，已见于青岛地铁、天津轨道交通、深圳地铁等滨海地铁工程。在建设期内，为抑制砂层变形、提高砂层胶结强度、降低空隙率，将浆液注入沿海砂层隧址区，以增强砂层抗滑抗剪能力、改善稳定性与整体力学性能，达到防控地质灾害、提供地铁建设施工条件和保障建设安全目的。在运营期内，砂层注浆加固体处于隧道结构与砂层之间，是保障地铁衬砌免受海水化学侵蚀及长期渗流作用的重要屏障。受渗流及有害离子长期作用，注浆加固体钙离子析出并导致渗透率不断增大，其承载能力与耐久性能持续降低，继而加速隧道衬砌性能劣化，引起结构稳定性问题甚至突发性灾害，对沿海砂层内地铁长寿命安全运营造成重大隐患。
数值模拟方法是开展岩土工程耐久性分析的有效技术手段，适用于注浆加固体等隐蔽性工程长期强度劣化分析，可以避免常规耐久性试验在混凝土类材料长寿命在长寿命周期研究中的温度控制困难和稳定性不足的问题。当前，已开展了大量针对注浆加固体的长期强度劣化机制数值研究，一般多采用单一多尺度或者多场方法，发明人发现，现有多尺度研究多基于数值多尺度方法，参用预设宏观参数，无法准确反映劣化过程的实际物理力学性能演变；现有多物理场分析存在类似问题，没有考虑长寿命周期分析中存在影响的多个参数，如干空气平衡、水蒸气流失等，导致计算准确性低，计算结果不符合实际。特别的，多尺度方法仅能反馈物理力学性能参数，多物理方法仅能反馈状态参数，当前单一方法无法实现多尺度-多场嵌套计算可解决的时间和空间协同演变过程。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的提供一种沿海砂层注浆加固体强度多尺度多场演化模拟方法及系统，其基于多尺度-多场强耦合嵌套计算的沿海砂层注浆加固体长期劣化分析，结合沿海砂层隧道的实际施工特点，从砂层空隙结构特征、物理力学性质出发，分析注浆材料理化性，建立多尺度-多场强耦合模型，开展注浆加固体长期劣化分析研究，能够更准确地反映注浆加固体长期强度演化过程，进而为相关工程设计提供参考。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的第一个方面提供一种沿海砂层注浆加固体强度多尺度多场演化模拟方法。
一种沿海砂层注浆加固体强度多尺度多场演化模拟方法，包括：
采用自下而上方法构建沿海砂层注浆加固体多尺度模型；
建立沿海渗流劣化作用下砂层注浆加固体多场耦合模型，该耦合模型是基于等效应力原理以及注浆加固体水物质平衡、离子物质守恒、热平衡、液相物质的扩散与渗透过程以及热传导过程而构建的；
联立并求解沿海砂层注浆加固体多尺度模型和砂层注浆加固体多场耦合模型，输出注浆加固体长期强度演化规律，获得沿海砂层注浆加固体长期劣化机制。
本发明的第二个方面提供一种沿海砂层注浆加固体强度演化模拟系统。
一种沿海砂层注浆加固体强度演化模拟系统，包括：
多尺度模型构建模块，其用于采用自下而上方法构建沿海砂层注浆加固体多尺度模型；
多场耦合模型构建模块，其用于建立沿海渗流劣化作用下砂层注浆加固体多场耦合模型，该耦合模型是基于等效应力原理以及注浆加固体水物质平衡、离子物质守恒、热平衡、液相物质的扩散与渗透过程以及热传导过程而构建的；
强度演化模拟模块，其用于联立并求解沿海砂层注浆加固体多尺度模型和砂层注浆加固体多场耦合模型，输出注浆加固体长期强度演化规律，获得沿海砂层注浆加固体长期劣化机制。
本发明的第三个方面提供一种计算机可读存储介质。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述所述的沿海砂层注浆加固体强度多尺度多场演化模拟方法中的步骤。
本发明的第四个方面提供一种计算机设备。
一种计算机设备，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计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述所述的沿海砂层注浆加固体强度多尺度多场演化模拟方法中的步骤。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明将多尺度-多场强耦合模型嵌套计算，通过对同一注浆加固体单元，通过多尺度模型赋予等效弹性模量、等效扩散系数、等效热传导系数等物理力学性质参量，通过多场模型赋予注浆加固体各组分体系分数、温度等状态参量，多尺度模型参量提供给多场模型，多场模型计算得到的状态参量提供给多尺度模型，两个模型互相嵌套，实现联立求解，可以准确反映多尺度-多场模型在时间和空间的演化过程。
本发明采用自下而上方法(upscaling)建立砂层注浆加固体多尺度模型，能够准确反映注浆加固体状态参量，且采用多尺度广义自洽模型(self-consistent model)有助于克服常规多尺度细观本构模型(Mori-tanaka model)中的砂浆比例无法高于30％的限制。其中广义自洽模型认为在符合材料中，骨料处于受远场应变作用的有效基体内，而骨料周围有效基体的弹性常数恰好就是复合材料的弹性常数，而细观本构模型将骨料嵌于无限大的基体中，视远场作用的应变与基体的平均应变相同，依此求解等效单元体力学性能。
本发明的多场强耦合模型，引入了包括固体、液体、干空气、水蒸汽物质平衡，能有准确反映长寿命周期演变过程，避免长时间尺度数值计算结果失准问题。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1是本发明实施例的沿海砂层注浆加固体多尺度模型示意图；
图2是本发明实施例的隧道工程注浆加固体结构多尺度层次构成；
图3是本发明实施例的砂层注浆加固体多场耦合关系示意图；
图4是本发明实施例的沿海砂层注浆加固体强度多尺度多场演化模拟方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
实施例一
参照图4，本实施例的一种沿海砂层注浆加固体强度多尺度多场演化模拟方法，包括：
步骤1：采用自下而上方法构建沿海砂层注浆加固体多尺度模型，如图1所示。
具体地，沿海砂层注浆加固体多尺度模型采用自下而上方法(upscaling)构建，包含四个层次:多孔硅酸钙水合物层次、水泥水化物层次、注浆结石体层次和砂层注浆加固体层次，如图2所示，采用多尺度均匀化方法提供注浆加固体初始宏观物理特性，包括弹性模量、扩散系数、热传导系数等，计算过程中后一层次输入信息取决于上一层次的输出结果。
本实施例采用自下而上方法(upscaling)建立砂层注浆加固体多尺度模型，能够准确反映注浆加固体状态参量，且多尺度广义自洽模型(self-consistent model)有助于克服常规多尺度细观本构模型(Mori-tanaka model)中的砂浆比例无法高于30％的限制。
将沿海砂层介质特性、注浆材料理化性质和注浆加固体浆-砂体积分数，应用多尺度广义自洽模型(self-consistent model)建立沿海砂层注浆加固体多尺度模型，在对比验证中考虑应用多尺度细观本构模型(Mori-tanaka model)。多尺度均一化方法一般表达形式如下：
Figure BDA0002735587550000061
Figure BDA0002735587550000062
其中n为多尺度模型待求参数，包括等效弹性模量、等效扩散系数和等效热传导系数。fπ为体积分数，π在本实施例中包括固相和液相。1表示二阶单位张量。
Figure BDA0002735587550000063
表示四阶局部应变张量。/>
Figure BDA0002735587550000064
运算构建了微观参量到宏观参量的桥梁。Σint为总表面张力。γπ为表面张力张量。
步骤2：建立沿海渗流劣化作用下砂层注浆加固体多场耦合模型，如图3所示，该耦合模型是基于等效应力原理以及注浆加固体水物质平衡、离子物质守恒、热平衡、液相物质的扩散与渗透过程以及热传导过程而构建的。
在具体实施中，建立沿海渗流劣化作用下砂层注浆加固体多场耦合模型的过程为：
1)建立总平衡方程弱形式。基于注浆加固体水物质平衡、离子(Cl-侵蚀和Ca2+溶蚀析出)物质守恒和热平衡，以及液相物质的扩散与渗透过程、热传导过程，根据等效应力原理建立总平衡方程。
Figure BDA0002735587550000071
Figure BDA0002735587550000072
Figure BDA0002735587550000073
Figure BDA0002735587550000074
π代表Cl-和Ca2+。
公式(3)中，ρw为水的密度，
Figure BDA0002735587550000075
为水的扩散，vl为水流速度，其中水物质和离子物质速度都与水流速度一致，公式(3)参照系为液体l；
公式(4)中，ρπ为离子密度一般形式，π包括Cl-和Ca2+，
Figure BDA0002735587550000076
为侵蚀及溶蚀离子质量改变率，
公式(4)参照系为液体l；
(5)(ρCp)eff即为固液二相等压热之和，ΔHπ-diss为离子侵蚀及溶蚀过程比热。
上述(3)-(6)式联立即为沿海砂层注浆加固体劣化过程多场弱形式。
2)构建多场模型强耦合形式并验证。基于上述方程，将温度(热)、压力作为基本未知量，在时域上采用有限差分法，空间域上采用有限元法，进而获得方程弱形式，建立整体数值求解方程。
计算过程中，由于未知量的阶次需要，为避免计算不稳定，采用混合单元，位移场采用非线性高阶差值函数，压力场与温度场采用线性插值函数。整体方程需遵循多场间的耦合关系，由于强耦合问题固有特性，其整体刚度矩阵非对称，存在为不良条件数矩阵可能，因此需控制单元尺寸及时间步长。在每个计算时间步利用牛顿法迭代，当计算参与满足收敛条件时完成迭代并进入下一步计算。完成多场计算模型后，开展计算模型参数敏感性分析、网格敏感性分析、时间步敏感性分析、参数校准及验证，结合岩石力学测试、室内试验及文献调研，通过反分析方法，比照数值结论与试验结果，在已有合理范围内校准，并结合实验结果及相关文献开展验证。
本实施例的多场强耦合模型，引入了包括固体、液体、干空气、水蒸汽物质平衡，能有准确反映长寿命周期演变过程，避免长时间尺度数值计算结果失准问题。
步骤3：联立并求解沿海砂层注浆加固体多尺度模型和砂层注浆加固体多场耦合模型，输出注浆加固体长期强度演化规律，获得沿海砂层注浆加固体长期劣化机制。
联立多尺度模型开展注浆加固体长时间尺度演化过程模拟，多场计算模型完成后，将第一部分基于多尺度模型求得的等效弹性模量、等效扩散系数、等效热传导系数代入模型，求解得到注浆加固体体积分数、温度等状态参量，并将此参量反馈给多场模型，更新下一阶段等效弹性模量等物理力学属性，多尺度模型与多场强耦合模型两者互相嵌套，实现联立求解，输出注浆加固体长期强度演化规律，获得沿海砂层注浆加固体长期劣化机制。
本实施例将多尺度-多场强耦合模型嵌套计算，通过对同一注浆加固体单元，通过多尺度模型赋予等效弹性模量、等效扩散系数、等效热传导系数等物理力学性质参量，通过多场模型赋予注浆加固体各组分体系分数、温度等状态参量，多尺度模型参量提供给多场模型，多场模型计算得到的状态参量提供给多尺度模型，两个模型互相嵌套，实现联立求解，可以准确反映多尺度-多场模型在时间和空间的演化过程。
实施例二
本实施例的一种沿海砂层注浆加固体强度演化模拟系统，其包括：
(1)多尺度模型构建模块，其用于采用自下而上方法构建沿海砂层注浆加固体多尺度模型。
具体地，沿海砂层注浆加固体多尺度模型采用自下而上方法(upscaling)构建，包含四个层次:多孔硅酸钙水合物层次、水泥水化物层次、注浆结石体层次和砂层注浆加固体层次，如图2所示，采用多尺度均匀化方法提供注浆加固体初始宏观物理特性，包括弹性模量、扩散系数、热传导系数等，计算过程中后一层次输入信息取决于上一层次的输出结果。
本实施例采用自下而上方法(upscaling)建立砂层注浆加固体多尺度模型，能够准确反映注浆加固体状态参量，且多尺度广义自洽模型(self-consistent model)有助于克服常规多尺度细观本构模型(Mori-tanaka model)中的砂浆比例无法高于30％的限制。
将沿海砂层介质特性、注浆材料理化性质和注浆加固体浆-砂体积分数，应用多尺度广义自洽模型(self-consistent model)建立沿海砂层注浆加固体多尺度模型，在对比验证中考虑应用多尺度细观本构模型(Mori-tanaka model)。多尺度均一化方法一般表达形式如下：
Figure BDA0002735587550000091
Figure BDA0002735587550000092
其中n为多尺度模型待求参数，包括等效弹性模量、等效扩散系数和等效热传导系数。fπ为体积分数，π在本实施例中包括固相和液相。1表示二阶单位张量。
Figure BDA0002735587550000093
表示四阶局部应变张量。/>
Figure BDA0002735587550000094
运算构建了微观参量到宏观参量的桥梁。Σint为总表面张力。γπ为表面张力张量。
(2)多场耦合模型构建模块，其用于建立沿海渗流劣化作用下砂层注浆加固体多场耦合模型，该耦合模型是基于等效应力原理以及注浆加固体水物质平衡、离子物质守恒、热平衡、液相物质的扩散与渗透过程以及热传导过程而构建的。
在具体实施中，建立沿海渗流劣化作用下砂层注浆加固体多场耦合模型的过程为：
1)建立总平衡方程弱形式。基于注浆加固体水物质平衡、离子(Cl-侵蚀和Ca+溶蚀析出)物质守恒和热平衡，以及液相物质的扩散与渗透过程、热传导过程，根据等效应力原理建立总平衡方程。
Figure BDA0002735587550000101
Figure BDA0002735587550000102
Figure BDA0002735587550000103
Figure BDA0002735587550000104
π代表Cl-和Ca2+。
公式(3)中，ρw为水的密度，
Figure BDA0002735587550000105
为水的扩散，vl为水流速度，其中水物质和离子物质速度都与水流速度一致，公式(3)参照系为液体l；
公式(4)中，ρπ为离子密度一般形式，π包括Cl-和Ca2+，
Figure BDA0002735587550000106
为侵蚀及溶蚀离子质量改变率，
公式(4)参照系为液体l；
(5)(ρCp)eff即为固液二相等压热之和，ΔHπ-diss为离子侵蚀及溶蚀过程比热。
上述(3)-(6)式联立即为沿海砂层注浆加固体劣化过程多场弱形式。
2)构建多场模型强耦合形式并验证。基于上述方程，将温度(热)、压力作为基本未知量，在时域上采用有限差分法，空间域上采用有限元法，进而获得方程弱形式，建立整体数值求解方程。
计算过程中，由于未知量的阶次需要，为避免计算不稳定，采用混合单元，位移场采用非线性高阶差值函数，压力场与温度场采用线性插值函数。整体方程需遵循多场间的耦合关系，由于强耦合问题固有特性，其整体刚度矩阵非对称，存在为不良条件数矩阵可能，因此需控制单元尺寸及时间步长。在每个计算时间步利用牛顿法迭代，当计算参与满足收敛条件时完成迭代并进入下一步计算。完成多场计算模型后，开展计算模型参数敏感性分析、网格敏感性分析、时间步敏感性分析、参数校准及验证，结合岩石力学测试、室内试验及文献调研，通过反分析方法，比照数值结论与试验结果，在已有合理范围内校准，并结合实验结果及相关文献开展验证。
本实施例的多场强耦合模型，引入了包括固体、液体、干空气、水蒸汽物质平衡，能有准确反映长寿命周期演变过程，避免长时间尺度数值计算结果失准问题。
(3)强度演化模拟模块，其用于联立并求解沿海砂层注浆加固体多尺度模型和砂层注浆加固体多场耦合模型，输出注浆加固体长期强度演化规律，获得沿海砂层注浆加固体长期劣化机制。
联立多尺度模型开展注浆加固体长时间尺度演化过程模拟，多场计算模型完成后，将第一部分基于多尺度模型求得的等效弹性模量、等效扩散系数、等效热传导系数代入模型，求解得到注浆加固体体积分数、温度等状态参量，并将此参量反馈给多场模型，更新下一阶段等效弹性模量等物理力学属性，多尺度模型与多场强耦合模型两者互相嵌套，实现联立求解，输出注浆加固体长期强度演化规律，获得沿海砂层注浆加固体长期劣化机制。
本实施例将多尺度-多场强耦合模型嵌套计算，通过对同一注浆加固体单元，通过多尺度模型赋予等效弹性模量、等效扩散系数、等效热传导系数等物理力学性质参量，通过多场模型赋予注浆加固体各组分体系分数、温度等状态参量，多尺度模型参量提供给多场模型，多场模型计算得到的状态参量提供给多尺度模型，两个模型互相嵌套，实现联立求解，可以准确反映多尺度-多场模型在时间和空间的演化过程。
实施例三
本实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述所述的沿海砂层注浆加固体强度多尺度多场演化模拟方法中的步骤。
实施例四
本实施例提供了一种计算机设备，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计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述所述的沿海砂层注浆加固体强度多尺度多场演化模拟方法中的步骤。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用硬件实施例、软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(RandomAccessMemory，RAM)等。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种沿海砂层注浆加固体强度多尺度多场演化模拟方法，其特征在于，包括：
采用自下而上方法构建沿海砂层注浆加固体多尺度模型；采用多尺度均匀化方法提供注浆加固体初始宏观物理特性，所述初始宏观物理特性包括弹性模量、扩散系数、热传导系数；所述沿海砂层注浆加固体多尺度模型包含四个层次：多孔硅酸钙水合物层次、水泥水化物层次、注浆结石体层次和砂层注浆加固体层次；
建立沿海渗流劣化作用下砂层注浆加固体多场耦合模型，该耦合模型是基于等效应力原理以及注浆加固体水物质平衡、离子物质守恒、热平衡、液相物质的扩散与渗透过程以及热传导过程而构建的；
联立并求解沿海砂层注浆加固体多尺度模型和砂层注浆加固体多场耦合模型，输出注浆加固体长期强度演化规律，获得沿海砂层注浆加固体长期劣化机制；在求解沿海砂层注浆加固体多尺度模型和砂层注浆加固体多场耦合模型的过程中，将所述初始宏观物理特性代入沿海砂层注浆加固体多尺度模型，将基于多尺度模型求得的等效弹性模量、等效扩散系数、等效热传导系数代入多场耦合模型，求解得到注浆加固体状态参量，所述状态参量包括体积分数和温度，并将所述状态参量反馈给多尺度模型，更新下一阶段的物理力学属性。
2.如权利要求1所述的沿海砂层注浆加固体强度多尺度多场演化模拟方法，其特征在于，在沿海砂层注浆加固体多尺度模型的计算过程中后一层次输入信息取决于上一层次的输出结果。
3.如权利要求1所述的沿海砂层注浆加固体强度多尺度多场演化模拟方法，其特征在于，将沿海砂层介质特性、注浆材料理化性质和注浆加固体浆-砂体积分数，应用多尺度广义自洽模型建立沿海砂层注浆加固体多尺度模型。
4.如权利要求1所述的沿海砂层注浆加固体强度多尺度多场演化模拟方法，其特征在于，将温度和压力作为未知量，在时域上采用有限差分法，空间域上采用有限元法，获得方程弱形式，建立整体数值求解方程，以验证沿海渗流劣化作用下砂层注浆加固体多场耦合模型的正确性。
5.一种沿海砂层注浆加固体强度演化模拟系统，其特征在于，包括：
多尺度模型构建模块，其用于采用自下而上方法构建沿海砂层注浆加固体多尺度模型；采用多尺度均匀化方法提供注浆加固体初始宏观物理特性，所述初始宏观物理特性包括弹性模量、扩散系数、热传导系数；所述沿海砂层注浆加固体多尺度模型包含四个层次：多孔硅酸钙水合物层次、水泥水化物层次、注浆结石体层次和砂层注浆加固体层次；
多场耦合模型构建模块，其用于建立沿海渗流劣化作用下砂层注浆加固体多场耦合模型，该耦合模型是基于等效应力原理以及注浆加固体水物质平衡、离子物质守恒、热平衡、液相物质的扩散与渗透过程以及热传导过程而构建的；
强度演化模拟模块，其用于联立并求解沿海砂层注浆加固体多尺度模型和砂层注浆加固体多场耦合模型，输出注浆加固体长期强度演化规律，获得沿海砂层注浆加固体长期劣化机制；在求解沿海砂层注浆加固体多尺度模型和砂层注浆加固体多场耦合模型的过程中，将所述初始宏观物理特性代入沿海砂层注浆加固体多尺度模型，将基于多尺度模型求得的等效弹性模量、等效扩散系数、等效热传导系数代入多场耦合模型，求解得到注浆加固体状态参量，所述状态参量包括体积分数和温度，并将所述状态参量反馈给多尺度模型，更新下一阶段的物理力学属性。
6.一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时实现如权利要求1-4中任一项所述的沿海砂层注浆加固体强度多尺度多场演化模拟方法中的步骤。
7.一种计算机设备，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计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-4中任一项所述的沿海砂层注浆加固体强度多尺度多场演化模拟方法中的步骤。
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