بررسي تاثير نوع تابع توزيع آماري شاخص مقاومت زمين شناسي در تحليل احتمالاتي پارامترهاي ژيومكانيكي توده سنگ

Investigating the Effect of the Statistical Distribution Function of the GSI on the Probabilistic Analysis of Rock Mass GeomeChanical Parameters

هوك و براون (1997) روشي را براي تخمين پارامترهاي مقاومتي و تغيير شكل پذيري توده سنگ ها پيشنهاد كردند. زماني كه اين روش پيشنهاد گرديد، در طراحي هاي مهندسي سنگ به‌طور گسترده استفاده شد. در طراحي ها اغلب از ميانگين مقادير پارامتر هاي هوك و براون استفاده مي شود، با توجه به تغييرپذيري خواص توده سنگ در دامنه وسيعي از اعداد اين عمل نمي-تواند مناسب باشد. در چنين مواردي تحليل احتمالاتي خواص توده سنگ اهميت پيدا مي كند. شاخص مقاومت زمين شناسي از مهم‌ترين پارامترهاي موجود در روابط هوك و براون است كه عدم قطعيت هاي موجود در تعيين آن بيش‌تر از ساير پارامترها است. در اين مقاله بر اساس نتايج آزمايش هاي مكانيك سنگ روي نمونه هاي سنگي معدن گل گهر سيرجان و هم‌چنين برداشت هاي صحرايي مورد نياز، به بررسي پارامترهاي ژيومكانيكي توده-سنگ پرداخته شد. سپس ميزان حساسيت اين پارامترها نسبت به تغيير نوع تابع توزيع آماري شاخص مقاومت زمين شناسي، در زمان استفاده از روش شبيه سازي مونت كارلو بررسي شد. نتايج نشان داد كه ميزان حساسيت روابط هوك و براون براي تعيين پارامترهاي مختلف ژيومكانيكي توده سنگ نسبت به تغيير نوع تابع توزيع شاخص مقاومت زمين شناسي يك‌سان نيست. ميزان حساسيت پارامترهاي مختلف نسبت به تغيير نوع تابع توزيع شاخص مقاومت زمين شناسي براي زاويه اصطكاك داخلي، چسبندگي و مقاومت كلي كم‌تر از 5%، مدول كم‌تر از10%، و براي مقاومت فشاري تك محوره و مقاومت كششي كم‌تر از 25%، به‌دست آمد

Hoek and Brown (1997) suggested a method to estimate the strength and deformation modulus parameters of rock masses. The method was then widely used in rock engineering designs. In such designs, the mean values of Hoek and Brown parameters are often used which are not proper values due to the great range of rock mass properties variations. In such cases, probability analysis of rock mass properties is highly important. The Geological Strength Index (GSI) is one of the most important parameters in Hoek and Brown equations. Determination of this parameter suffers greater uncertainties compared with other parameters. In this paper, the sensitivity of rock mass geomechanical properties was investigated based on the results of rock mechanical tests carried out on rock samples from Gol-Gohar iron ore mine, and also according to the required field surveys. Then the sensitivity of these parameters on the type of the statistical distribution function of the GSI while using Monte Carlo simulation method was investigated. The results indicated that the sensitivity of Hoek and Brown equations to determine different rock mass geomechanical parameters varies as the type of the statistical distribution function of the GSI changes. The sensitivity of different parameters on the type of the statistical distribution function of the GSI was obtained as the followings: less than 5% for the internal friction angle, cohesion and total strength; less than 10% for the modulus, and less than 25% for the uniaxial compressive strength and tension strength.