تخمین نرخ نفوذ ماشین حفر تونل با استفاده از روش شبیه سازی مونتکارلو

چکیده
 شاخص نرخ نفوذ است. ،( TBM) یکی از مهمترین پارامترهای تعیین کننده عملکرد ماشین حفر تونل پارامترهای تاثیرگذار بر شاخص نرخ نفوذ را می توان به دو دسته قابل کنترل نظیر نوع و و هندسه تونل و غیر قابل کنترل شامل خصوصیات سنگ بکر و مشخصات TBM مشخصات فنی ناپیوستگی های تودهسنگ تقسیم بندی کرد. مقالات متعددی در راستای تعیین میزان اثرگذاری پارامترهای غیر قابل کنترل بر نرخ نفوذ نگارش شده است. نقیصه اصلی این مقالات بررسی انفرادی نقش خصوصیات توده سنگ بر شاخص نرخ نفوذ است، در حال یکه این پارامترها به موثر باشند. هدف از نگارش این مقاله TBM صورت همزمان و توام می توانند بر میزان نفوذ بررسی اثرات خصوصیات تودهسنگ بر شاخص نرخ نفوذ و ارائه یک رابطه ریاضیاتی جدید به میباشد. برای دستیابی به این هدف، از روش TBM روش آنالیز ابعادی برای برآورد عملکرد استفاده شد. بر این اساس ابتدا پایگاه دادهای TBM شبیهسازی مونتکارلو برای مدلسازی عملکرد متشکل از اطلاعات مکانیک سنگی ازقبیل مقاومت فشاری تک محوره، مقاومت کششی، سختی و در 151 TBM سفتی سنگ، فاصلهداری و جهت داری ناپیوستگیها و نرخ نفوذ اندازهگیری شده نقطه از یک تونل آب جمع آوری شد. سپس با استفاده از روش آنالیز ابعادی یک رابطه ریاضیاتی بر اساس داده های یادشده توسعه داده شد. در نهایت با TBM جامع برای محاسبه میزان نرخ نفوذ استفاده از روش شبیهسازی مونتکارلو تابع احتمالاتی شاخص نرخ نفوذ مورد بررسی قرار گرفت. به منظور اعتبارسنجی رابطه ریاضی ارائه شده، مقادیر واقعی نرخ نفوذ با مقادیر محاسبه RMSE شده مقایسه شد. نتایج اعتبارسنجی نشان داد که رابطه پیشنهادی به خوبی و با خطای 0 توانایی تخمین شاخص نرخ نفوذ را دارد. شبیهسازی مونت کارلو نشان داد که سختی / کمتر از 3 TBM و چگالی سنگ به ترتیب بیشترین و کمترین تاثیر را بر روی نرخ نفوذ دارند.

واژه های کلیدی:

TBM ،نرخ نفوذ، شبیه سازی مونت کارلو، آنالیز ابعادی

نویسندگان :

نسرین میخک بیرانوند ، حسام دهقانی ، عمید مرشدلو

پنجمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1393)