شبيه سازي پاسخ GPR مدل هاي مصنوعي دو و سه بعدي با هدف كاربردهاي ژيوتكنيكي، مطالعه موردي: شناسايي زيرسطحي مسير حفر تونل انتقال تاسيسات برقي اصفهان

Simulation of GPR response for 2-D and 3-D synthetic models for geotechnical applications, case study: detection of subsurface along Isfahan main power line tunnel

در پژوهش حاضر از شبيه سازي پاسخ رادار نفوذي به زمين (GPR) مدل هاي مصنوعي، براي مقاصد مهندسي ژيوتكنيك استفاده شده است. براي اين منظور ابتدا پاسخ GPR دوبعدي مدل هاي مصنوعي به شكل استوانه افقي، منشور دوبعدي مربعي و چندضلعي دلخواه متناظر با اهداف ژيوتكنيكي متداول (ساختارهايي همانند تونل ها، قنات ها، انواع لوله ها و كانال ها)، با استفاده از برنامه مدل سازي پيشرو به روش اختلاف متناهي دوبعدي بهبوديافته، شبيه سازي گرديد. سپس پاسخ GPR سه بعدي مدل هاي مصنوعي به شكل استوانه قايم و كره (معرف شكل عمومي فضاهاي خالي)، با استفاده از نرم افزار GPRMAX3D مدل سازي شد تا در تفسير نگاشت هاي راداري واقعي GPR مورد استفاده قرار گيرند. به منظور آشكارسازي ناهمگني هاي زيرسطحي شامل انواع تاسيسات مدفون، فضاهاي خالي، نشست ها، گسيختگي ها و چاه هاي مدفون در راستاي مسير حفر تونل انتقال تاسيسات برقي كلان شهر اصفهان، به عنوان مطالعه موردي پژوهش حاضر، تعداد 14 پروفيل GPR در امتداد يكديگر به صورت يك خط برداشت طولاني به طول كلي بيش از 1200 متر برداشت شد. برداشت داده ها توسط يك سامانه GPR پوشش دار با بسامد مركزي MHz250 انجام گرفت. بررسي نتايج حاصل از تفسير نگاشت هاي راداري، پس از اعمال فيلترهاي مختلف، حاكي از قابليت بسيار بالاي روش GPR در تعيين موقعيت و شناسايي انواع ناهمگني هاي زيرسطحي است. به منظور صحت سنجي نتايج به دست آمده، بر روي يكي از ناهمگني هاي تصوير GPR تفسير شده به عنوان يك چاه مدفون، چال قايمي حفر شد و اعتبار نتايج به اثبات رسيد.