ارائه مدل تجربي جديد براي تخمين مدول دگرشكل پذيري توده سنگ (مطالعه موردي: سد خرسان 2)

بدون عنوان

مدول تغيير شكل‌پذيري سنگ‌ها در طراحي بسياري از سازه‌هاي سنگي مثل پي‌ها و يا حفريات زيرزميني استفاده مي‌شود؛ تعيين اين ويژگي از جمله مباحث مهم در زمين‌شناسي مهندسي محسوب مي‌شود. حضور ناپيوستگي‌ها در سنگ به‌عنوان عاملي مهم و تأثيرگذار در مدول تغيير شكل‌پذيري سنگ شناخته‌شده است. روش‌هايي كه جهت تعيين مدول تغييرشكل‌پذيري به‌صورت مستقيم استفاده مي‌شوند، عمدتاً پرهزينه و زمان‌بر مي‌باشند، ازاين‌رو سعي بر تخمين مدول‌تغييرشكل‌پذيري با استفاده از روش‌هاي غيرمستقيم مي‌شود. در اكثر پژوهش‌هايي كه تعيين مدول تغييرشكل‌پذيري به‌صورت غيرمستقيم انجام‌گرفته است، از سيستم‌هاي طبقه‌بندي توده‌سنگ به‌منظور تخمين مدول‌ تغيير شكل‌پذيري استفاده‌ شده است. در اين پژوهش سعي بر ارائه رابطه‌اي جهت تخمين مدول تغيير شكل‌پذيري توسط پارامترهاي ژئومكانيكي سنگ است، بدين منظور روي 88 نمونه از داده‌هاي آزمايش ديلاتومتري در ساختگاه سد خرسان2 با استفاده از نرم‌افزار SPSS مطالعات آماري انجام شده و براي انتخاب مدل رگرسيوني مناسب از شاخص‌هاي آماري متداول استفاده شده است. از اين رو، ابتدا داده هاي موجود در نرم افزار SPSS تحليل حساسيت و مهمترين پارامترهاي تخمين گر مدول هاي ديلاتومتري، شناسايي شدند. سپس، از روش هاي مختلف تخمين، براي تخمين اين مدول ها كمك گرفته شد. نتايج حاصله حاكي از برتري نسبي اعتبار مدلهاي برازش شده رگرسيون غير خطي نسبت به نوع خطي مي باشد. به دنبال مدل چند متغيره غير خطي تركيبي به همراه مدول الاستيسيته ديناميكي، مدل چند متغيره غير خطي تواني، مدل چند متغيره غيرخطي تركيبي، مدل چند متغيره غير خطي نمايي و مدل چند متغيره خطي، در مراحل بعدي اعتبار قرار گرفته شد. درنهايت با استفاده از رگرسيون گيري چندمتغيره رابطه‌اي متشكل از پارامترهاي ژئومكانيكي توده‌سنگ و مدول الاستيسيته ديناميكي، با ضريب تعيين 865/0، به‌عنوان رابطه بهينه جهت تخمين مدول تغيير شكل‌پذيري برگزيده شد.

Deformability of Rock mass is used in many rock constructions such as foundations and underground excavations. Determining this feature is one of the trending fields in geological engineering. Rock discontinuities have been known as an important factor affecting deformability modulus. Methods for determining deformability modulus are usually expensive and very time-consuming, hence the goal is to estimate deformability module using some indirect methods and many efforts have been done in this area so far. Mass classification systems have been used for deformability module estimation. In this study, a relationship is presented to estimate deformability module using geomechanical parameters of rock. First, dilatometer tests have been done over 88 samples taken from Khersan dam and Statistical studies carried out on these data. Common statistical indices were used in order to choose a proper regression model. Finally using multivariate regression, an equation including geomechanical parameters of the rock mass and dynamic elastic modulus, with the determination coefficient of as high as 0.865, developed for estimation of deformability modulus.