کاربرد آنالیز احتمال در تعیین عمق بهینه تونل قطار شهری مشهد

این پژوهش روی خاک های واقع در امتداد خط دوم قطار شهری مشهد صورت گرفتهاست. اطلاعات حاصل از آزمون های نفوذ استاندارد و سایر تست های برجا و آزمایشگاهیبه منظور دست یابی به عمق بهینه تونل، استفاده شده اند که با تکیه بر آن ها می توان تراز استقراردستگاه حفاری را تعیین کرد. بدین منظور، ابتدا محدوده های عددی برای هر کدام از متغیرهایمعادلات مربوط به جابه جایی الاستیک، نشست و روان گرایی از داده های موجود تعیین شده وسپس این داده ها برای مدل هوشمند و مبتنی بر جست و جو موسوم به الگوریتم ژنتیک از نوعچندمنظوره تعریف شدند. جست و جو در فضای عددی معادلات مذکور منجر به تعیین چندنقطه بهینه برای عمق تونل شده که موثق بودن آن ها با مدل عددی از نوع اجزای محدودبازبینی و تأیید شده است. نتایج حاکی از به دست آمدن عمق بهینه با روش الگوریتم ژنتیک درعمق های 30 و 30 متری و روش اجزای محدود در عمق 29 متری است. ضمناً ضرایباطمینان مستخرج از روش اجزای محدود نیز مورد آنالیز احتمال قرار گرفت و توزیع آنbimodal به دست آمد. این به معنی آن است که در مناطق دارای ضریب اطمینان زیاد، مصالح پیش تحکیم یافته اند و در مناطق دارای ضریب اطمینان کم تر احتمالاً از مواد ریزشی ودانه درشت هستند. نتایج آنالیز احتمال برای ضرایب اطمینان حاکی از کاهش آن از عمق 29 متر به پایین تر است. از این رو، عمق 29 متر به عنوان عمق بهینه نهایی برای حفر تونل انتخابو پیشنهاد شده است. نتایج حاکی از تطابق خروجی مدل هوشمند (الگوریتم ژنتیک) و مدلعددی (اجزای محدود) است به نحوی که میتوان این روش ها را مکمل و جانشین یک دیگردر طراحی تونل ها منظور کرد.

Keywords:

نشست خاک , روان گرایی , الگوریتم ژنتیک چندمنظوره , ضریب اطمینان , آنالیز احتمال