ارائه يك متدولوژي جديد در تخمين فشار سينه‌كار ماشين TBM-EPB: مطالعه موردي

با گسترش روزافزون محيط‌هاي شهري، ايجاد و توسعه سيستم‌هاي حمل‌ونقل درون شهري به منظور كاهش ترافيك، آلودگي‌ها و كاهش هزينه‌هاي ناشي از عبور و مرور درون شهري امري ضروري است. با توجه به اينكه بخش مهمي از هزينه ساخت مترو مربوط به حفاري و نگهداري تونل‌ها مي‌شود. بنابراين يكي از مهم‌ترين تصميم‌ها در بحث ساخت تونل‌هاي مترو روش حفاري در محيط‌هاي آبرفتي و ريزشي مي‌باشد. حفاري تونل توسط ماشين TBMEPB در مقايسه با ساير روش‌هاي حفاري در خاك‌هاي نرم و مناطق ريزشي يك روش سريع، پرقدرت و همراه با نگهداري است. يكي از عوامل بسيار مهم در جلوگيري از ريزش سينه‌كار در حين حفاري در زمين‌ها‌ي نرم و آبرفتي برآورد فشار سينه‌كار بهينه ماشين حفاري در هر مرحله حفاري (كيلومتراژهاي مختلف) مي‌باشد. زيرا كم و يا زياد بودن فشار سينه‌كار ماشين حفاري منجر به افزايش هزينه‌ها، خسارت‌هاي جاني، سختي زياد و همچنين منجر به وقفه در اتمام پروژه مي‌شود. در اين مقاله به دليل عدم قطعيت در پارامترهاي ژئوتكنيكي و حساسيت تونل‌هاي شهري، مسئله از ديدگاه احتمالاتي مورد مطالعه قرار گرفته است. به همين منظور،  ابتدا براي 50 حالت مختلف مدل‌سازي عددي خط 2 مترو تبريز با استفاده از نرم‌افزار PLAXIS3D2020 صورت گرفته و در ادامه از روش شبيه‌سازي مونت‌كارلو براي توليد اعداد تصادفي و اختصاص توزيع‌هاي احتمالاتي مناسب استفاده شده است. سپس با استفاده از الگوريتم فراابتكاري گرگ خاكستري (GWO) فشار سينه‌كار ماشينTBMEPB  با كمك رابطه پيش‌بيني بدست آمده، تخمين زده شده است. در نهايت به منظور ارزيابي و صحت‌سنجي رابطه بدست آمده از شاخص‌هاي آماري ضريب همبستگي مربع (R2)، شمول واريانس (VAF)، ميانگين درصد خطاي مطلق (MAPE)، جذر ميانگين خطاي مربع (RMSE) و ميانگين خطاي مربع (MSE) استفاده شده است. با توجه به اعتبارسنجي مدل، رابطه ايجاد شده توسط الگوريتم گرگ خاكستري به واقعيت مسئله بسيار نزديك بوده و از آن مي‌توان براي ادامه مسير در مناطق مشابه ديگر استفاده كرد.