4 نتیجه برای مهندسی سنگ
مجتبی کمالی، رسول اجل لوئیان،
جلد 12، شماره 3 - ( 9-1397 )
چکیده
امروزه بافت سنگ بهوسیلۀ بررسی مقاطع نازک میکروسکوپی و سیستمهای اندازهگیری تصویر، کمیسازی میشود. یکی از اهداف اصلی کمیسازی بافت سنگ، بررسی ارتباط ویژگیهای بافتی و فابریک سنگ با خصوصیات مهندسی آن است. روش ضریب بافت[1] یکی از روشهای کمیسازی بافت سنگ است. در این روش با استفاده از توصیف
پارامترهای شکل دانهها، دایرهای بودن، کشیدگی، جهتگیری و چگالی فشردگی دانهها، بافت سنگ کمیسازی میشود. در این تحقیق از این روش برای ارزیابی خصوصیات مهندسی سنگهای کربناته که قسمتهای وسیعی از کشور را در برگرفته، استفاده شده است. بدینمنظور تعداد 28 نمونه سنگ کربناته از سازندهای مختلف ایران گردآوری و علاوه بر تعیین ضریب بافت بر روی مقاطع نازک از هر نمونه، آزمایشهای تعیین چگالی، تخلخل، جذب آب، مقاومت تراکمی تکمحوره، شاخص بار نقطهای، دوام و سایش لسآنجلس انجام شده است. برای بررسی ارتباط بین ضریب بافت با نتایج هر یک از آزمایشها، از تحلیلهای رگرسیون خطی و غیرخطی استفاده و بهترین رابطه دارای بیشترین ضریب همبستگی (R2) انتخاب شده است. طبق تحلیلهای آماری انجام گرفته ضریب بافت با چگالی (r=0.862)، شاخص بار نقطهای (r=0.635)، مقاومت تراکمی تکمحوره (r=0.942) و شاخص دوام (r=0.701) رابطۀ مستقیم و با درصد جذب آب (r=0.845)، تخلخل (r=0.715) و درصد سایش لسآنجلس (r=0.697) رابطۀ معکوس دارد. بهطورکلی، با افزایش ضریب بافت، خصوصیات مهندسی سنگهای کربناته بهبود مییابد. با بررسی نتایج پژوهشهای قبلی و همچنین بررسی ضرایب همبستگی در نمونههای متعلق به یک سازند، درمییابیم که اگرچه ارتباط کلی بین ضریب بافت و خصوصیات مهندسی سنگها وجود دارد، ولی این ارتباط در سنگهای متعلق به یک سازند و یا یک منطقه بیشتر و محکمتر است.
مهدی تلخابلو، سید محمود فاطمی عقدا، حبیب اله حیدری رنانی،
جلد 16، شماره 2 - ( 6-1401 )
چکیده
پایدارسازی فضاهای زیرزمینی از چالش برانگیزترین مباحث در زمینشناسیمهندسی هستند. روشهای مختلفی برای تعیین نوع سیستم پایدارسازی تونل وجود دارد، اما اغلب این روشها دارای نقاط ضعف متعددی هستند. بنابراین ارائه یک روش که تقریباً تمامی پارامترهای مؤثر بر پایداری تونل را لحاظ نموده و اثر متقابل آنها را بر یکدیگر در نظر بگیرد، کمتر موردتوجه قرار گرفته است. هدف از این تحقیق مطالعه پارامترهای مؤثر بر پایداری تونلها با استفاده از روش سیستم مهندسی سنگ است. در این تحقیق 6 تونل با ویژگیهای زمینشناسی متفاوت انتخاب شد. پارامترهای مؤثر بر سیستم پایداری این تونلها با استفاده از روش ESQ کدگذاری گردید. سپس تحلیلها با استفاده از روش سیستم مهندسی سنگ RESبهمنظور برآورد و ارزیابی سیستم پایدارسازی تونل انجام گردید. نتایج نشان داد پارامترهایی همچون هوازدگی سطح درزه، پرشدگی و فاصلهداری درزهها نقش مؤثر بیشتری نسبت به جهت گیری درزه ها و مقاومت فشاری تک محوری دارند. بهمنظور مقایسه، تحلیلها با روش رتبهبندی توده سنگRMR نیز انجام شد. مقایسه میان نتایج دو روشRES و RMRنشان داد که نتایج روش RES همخوانی بهتری با شرایط واقعی تونل و مقادیر ضخامت شاتکریت پیشنهادی به عنوان سیستم پایدارسازی تونلهای مورد مطالعه دارد. ازآنجا که هیچ محدودیتی در تعداد پارامترهای ورودی در این روش وجود ندارد و از طرفی تأثیر متقابل پارامترها بر یکدیگر در نظر گرفته میشود، میتوان روابط حاصل از روش RES در این تحقیق را در کنار سایر روشها، در پروژههای مهندسی به کار برد.
پروفسور سید محمود فاطمی عقدا، دکتر آسیه حمیدی، مهندس فاطمه امیری،
جلد 19، شماره 5 - ( 10-1404 )
چکیده
ارزیابی مقاومت مکانیکی، بهویژه مقاومت فشاری تکمحوری (Uonixal Compersive Strength) سنگها، برای طراحی و پیشبینی عملکرد سازههای سطحی و زیرزمینی حیاتی است و تأثیر زیادی بر هزینهها و ایمنی پروژهها دارد. روشهای آزمایشگاهی سنتی برای ارزیابی UCS مخرب، زمانبر و پرهزینه هستند، در حالی که روشهای غیرمستقیم اغلب به دلیل ناهمگنی سنگها از دقت و قابلیت اطمینان کافی برخوردار نیستند. این مطالعه با توسعه چارچوبهای پیشرفته یادگیری ماشین که ویژگیهای پتروگرافی را با ویژگیهای سنتی سنگها ترکیب میکنند، این محدودیتها را برطرف کرده و به پیشبینی UCS و کمیسازی عدمقطعیتها پرداخته است. دادههای جامع از سنگهای رسوبی سواحل جنوبی ایران (خلیج فارس و دریای عمان) استفاده شده است که شامل ویژگیهای مکانیکی (UCS، مقاومت کششی برزیلی، شاخص بار نقطهای، تخلخل، سرعت پالس فراصوت)، شاخصهای دوام (سایش لس آنجلس، دوام ترکخوردگی، ارزش تأثیر مصالح) و ویژگیهای پتروگرافی استخراجشده از تحلیل مقاطع نازک میباشد. سه رویکرد مکمل بهکار گرفته شدهاند: (1) رگرسیون ترکیبی شبکه عصبی-افزایش گرادیان (ANN-GBR)، (2) جنگل تصادفی بهینهشده با AutoML، و (3) شبیهسازی مونت کارلو برای کمیسازی عدمقطعیت. . نتایج نشان داد که مدل جنگل تصادفی بهینهشده با AutoML عملکرد پیشبینی استثنائی با R² = 0.9884، RMSE = 0.5732 MPa و MAPE = 3.6% داشت که بهطور چشمگیری از روشهای تجربی سنتی بهتر عمل کرده است. رویکرد ترکیبی ANN-GBR موفق به کسب R² = 0.9412 و RMSE = 1.385 MPa شده است. شبیهسازیهای مونت کارلو ارزیابیهای احتمالاتی مقاوم با فواصل اطمینان 95% و شناسایی بایاس سیستماتیک را ارائه داده است. تحلیل اهمیت ویژگیها نشان داد که ویژگی های سلامت سدیم و ترکیب کانی شناسی مهمترین پیشبینیکنندهها هستند. چارچوب توسعه یافته مزایای عملی قابلتوجهی از جمله کاهش هزینههای آزمایشگاهی، پیشبینی سریعتر برای کنترل کیفیت و ارزیابی بهبود یافته ریسک از طریق کمیسازی عدمقطعیتها را فراهم میآورد و رویکردی مقاوم و مقرونبهصرفه برای ارزیابی مقاومت سنگها ارائه میدهد.
دکتر سید محمود فاطمی عقدا، دکتر مهدی تلخابلو، حبیب اله حیدری،
جلد 19، شماره 5 - ( 10-1404 )
چکیده
طراحی پشتیبانی اولیه برای تونلها در شرایط زمینشناسی پیچیده نیازمند روشهای ارزیابی قابل اعتماد است. این مطالعه یک ارزیابی تطبیقی جامع از چارچوبهای رتبهبندی توده سنگ (RMR) و سیستم مهندسی سنگ (RES) را با استفاده از یک مجموعه داده بزرگ شامل ۳۸ تونل در مناطق سنگشناسی و تکتونیکی متنوع ایران ارائه میدهد. در حالی که RMR سادگی تجربی را ارائه میدهد، RES یک رویکرد مبتنی بر سیستم را فراهم میکند که وابستگیهای متقابل پارامترها را کمی میکند. تحلیل دادههای میدانی، شامل ضخامت شاتکریت و تراکم پیچ سنگ، نشان داد که RES ارتباطات هیدرومکانیکی را به طور موثرتری ثبت میکند، به ویژه در تودهسنگهای با کیفیت متوسط. برای رفع اختلافات بین دو سیستم، یک فرمولبندی آماری تلفیقی مورد بررسی قرار گرفت که رتبههای نرمالشده RMR را با شاخصهای پایداری RES ترکیب میکرد. این رویکرد ترکیبی به طور قابل توجهی همبستگی بالاتری با عملکرد میدانی (R² ≈ 0.99) در مقایسه با روشهای انفرادی نشان داد. نتایج، ارزش تلفیق چارچوبهای تجربی و مبتنی بر سیستم را برای افزایش قابلیت اطمینان پیشبینی در طراحی پشتیبانی تونل برجسته میکند و پایهای مستحکم برای تصمیمگیریهای مهندسی در تودهسنگهای ناهمگن ارائه میدهد.
