پیش بینی سازندهای خاک در مسیر حفاری TBM با استفاده از مدلسازی داده های گمانه های ژئوتکنیک

زمین شناسی و پارامترهای ژئوتکنیک همیشه یکی از مسائل مهم و موثر در اجرای پروژه های زیر زمینی بویژه در تونلسازی به حساب می آید. این پژوهش به منظور توسعه یک روش سیستماتیک برای پیش بینی دقیق توزیع سازندهای خاکی در مسیر حفاری تونل با ماشین حفار تماممقطع (TBM) انجام شد. مطالعه موردی بر روی خط ۲ متروی تبریز با طول حدود ۲۲ کیلومتر متمرکز بود که از سازندهای خاکی متنوعی عبور می کند. در این تحقیق، از داده های ژئوتکنیکی ۱۱ گمانه شامل پارامترهای چسبندگی، زاویه اصطکاک داخلی، وزن مخصوص و مدول الاستیسیته استفاده شد. روش اصلی به کار گرفته شده، کریجینگ شاخص (Indicator Kriging) بود که به عنوان یک تکنیک زمین آماری پیشرفته برای مدلسازی سه بعدی تغییرات مکانی لایه های خاکی مورد استفاده قرار گرفت. مراحل تحقیق شامل: ۱) دسته بندی لایه ها به سه گروه اصلی (رس، شن و ماسه، سیلت) بر اساس اندازه ذرات، ۲) منظم سازی داده ها با ایجاد نقاط مجازی در فواصل یک متری در طول گمانه ها، ۳) تحلیل ساختار فضایی داده ها با استفاده از واریوگرام های افقی و قائم برای هر گروه، و ۴) اعتبارسنجی مدل با روش Cross-Validation بود. نتایج نشان داد که مدل توسعه یافته با دقت ۸۰٪ قادر به پیش بینی توزیع لایه ها در نقاط نمونه برداری نشده می باشد. این روش می تواند به عنوان ابزاری قدرتمند برای کاهش عدم قطعیت در پروژه های تونل زنی، بهینه سازی مسیر حفاری و مدیریت ریسک های ژئوتکنیکی مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

دستگاه TBM ، پارامترهای ژئوتکنیک ، مدل سازی ، کریجینگ