عدم قطعیت در ساخت شبکه شکستگی مجزا به‌ منظور کاهش ریسک شبیه‌سازی بر اساس توابع توزیع آماری تصادفی؛ مطالعه موردی تونل امام زاده هاشم

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه آموزشی زمین شناسی مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

2 دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده علوم، گروه زمین شناسی مهندسی

3 استادیار، دانشکده مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود

4 دکتری زمین شناسی مهندسی . شرکت مهندسی مشاور ساحل

چکیده

توده‌سنگ، متشکل از سنگ بکر و ناپیوستگی‌هایی مانند شکستگی‌ها می‌باشد که این شکستگی‌ها تأثیر به‌سزایی بر خصوصیات مکانیکی و هیدرولیکی آن دارند. از جمله در تحلیل‌های حساس مانند شبیه‌سازی پایداری تونل، عدم قطعیت در ساخت شبکه شکستگی می‌تواند نتایج شبیه‌سازی را کاملاً تحت تأثیر قرار دهد. از این‌رو تعیین دقیق پارامترهای درزهداری سنگ مانند جهت‌داری و طول اثر بسیار حائز اهمیت است. استفاده از شبکه شکستگی مجزا یکی از روش‌های متدوال به‌منظور شبیه‌سازی سنگ درزه‌دار میباشد. از آنجاکه ساخت شبکه شکستگی با استفاده از توابع توزیع آماری صورت میگیرد، همواره عدم قطعیت در ساخت شبکه شکستگی یکی از چالش‌های بزرگ مهندسین بوده است و مخصوصا ارزیابی دقیقی از تاثیر استفاده از توابع آماری بر تولید پارامترهای درزه داری ارائه نشده است. در این مطالعه به وسیله یک کد توسعه داده شده در متلب و همچنین نرم افزار 3DEC شبکه شکستگی تونل امام زاده هاشم ساخته شده است و به بررسی تأثیر توابع توزیع آماری از جمله نرمال، توانی و نمایی منفی بر عدم قطعیت در ساخت شبکه شکستگی پرداخته شده است. نتایج حاکی از این است که توزیع نمایی منفی می‌تواند موجب خطا نسبتاً زیادی در ساخت شبکه شکستگی شود مخصوصاً هنگامی که از این توزیع برای تولید جهت شیب استفاده می‌شود. همچنین نتایج مطالعه پارامتریک نشان داد که استفاده از توابع توزیع آماری که واریانس داده‌ها در تابع توزیع احتمال آن‌ها در‌نظر گرفته شده می‌تواند موجب افزایش دقت در تولید پارامترهای شکستگی مانند شیب، جهت شیب و طول اثر و باعت کاهش عدم قطعیت در تولید شبکه شکستگی شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Uncertainty analysis in the discrete fracture network generation In order to reduce the risk of simulation based on probability distribution functions: A case study of Emamzadeh Hashem tunnel

نویسندگان [English]

  • mahin etemadifar 1
  • Gholamreza Shoaei 2
  • Morteza Javadi 3
  • arash hashemnejad 4
1 Department of Engineering Geology, Faculty of Basic Sciences, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran.
2 Department of Engineering Geology, Faculty of Basic Sciences, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
3 Assistant Professor, Faculty of Mining, Geophysics, and Petroleum Engineering, Shahrood University of Technology
4 PhD Engineering Gology, Sahel Consulting Engineering Co
چکیده [English]

Rock mass consists of intact rocks and discontinuities such as fractures, which have a significant impact on the mechanical and hydraulic properties of the rock mass. For example, in sensitive analyzes such as tunnel stability simulation. Therefore, it is very important to determine the exact parameters of stone jointing, such as orientation and length. Using Discrete Fracture Network is one of the common methods to simulate jointed rock. Since the construction of the fracture network is done using statistical distribution functions, the uncertainty in the construction of the fracture network has always been one of the great challenges of engineers. In this study, the fracture network of of Emamzadeh Hashem tunnel was constructed by a code developed in MATLAB and 3DEC software, and the influence of statistical distribution functions on the uncertainty in the construction of the fracture network was investigated. The results indicate that a negative exponential distribution can lead to relatively large errors in constructing the fracture network, especially when used to generate the fracture dip direction.

. Also, the results of the parametric study showed that the use of statistical distribution functions that have the variance of the data in their PDF (Probability Distribution Function) can increase the accuracy in the production of fracture parameters such as slope, slope direction and effect length, and To reduce the uncertainty in the production of the fracture network.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Discrete Fracture Network
  • Uncertainty analysis
  • 3DEC
  • statistical distribution functions

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 10 اسفند 1402
  • تاریخ دریافت: 22 آبان 1402
  • تاریخ بازنگری: 02 اسفند 1402
  • تاریخ پذیرش: 10 اسفند 1402