Skip to main content
SUPERVISOR
Ebrahim Ghasemivarnosfaderani
ابراهیم قاسمی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Saeed Hasani
سعید حسنی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده معدن
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1395
Tunnels are one of the most widely used engineering structures. The most important criterion for the tunnel stability is the amount of deformations created in it. Squeezing phenomenon is one of the factors causing the tunnels deformation. So far, with the valuable steps taken in this field, there is no comprehensive and correct understanding in fundamental mechanism in squeezing. As a result, in this context, more attention has been paid to development of empirical and semi-analytical methods, which among of them there is only a few limited approach to predict the deformation of tunnel. Therefore, in the present study, it has been tried to estimate of tunnel deformation in squeezing grounds using empirical methods. For this purpose, in first section of this research, comprehensive study initiated in order to collect all researches in this field from 1946 to 2018, along with examination of advantages and disadvantages. Then, data related to the 15 tunneling projects from three different countries of India, Nepal and Bhutan were collected. Subsequent of this section, several methods have been studied, which three methods are chosen for the final analysis. In second section, this data mining and artificial intelligence models which include the Logistic Model Tree (LMT), Model Tree with M5P algorithm and Gene Expression Programming (GEP) was developed using collected database. Then, developed models are evaluated using several criteria. In this study, LMT, GEP and M5P models show the best results on the database, respectively. For example, each of the named models has a determination coefficient (R 2 ) of 89.5, 88.57 and 76.43, respectively. the result obtained from the models shows that generally, the deformation increases by increasing the height of overburden and diameter of tunnel and reducing support stiffness and rock mass quality index. In addition, one of the most important reasons for choosing these methods is that they are presented one or more functions as a result. The final models can be easily used anywhere and for various cases. In other words, these functions are analytical so can be used in most cases. Also, developed models are compared with empirical approaches, which show a good result with very high difference. In addition to the high accuracy of developed models, one of the advantages of this research is to investigate the probabilistic problem that causes uncertainty should be considered and the results are closer to reality.
تونل‌ها یکی از پرکاربردترین سازه‌های مهندسی به شمار می‌روند. مهم‌ترین معیار پایداری یک تونل میزان تغییر شکل‌های ایجاد شده در آن است. یکی از عامل‌های ایجاد تغییر شکل در تونل‌ها پدیده‌ی مچاله‌شوندگی است. تا کنون با گام‌های ارزشمندی که در زمینه‌ی بررسی پدیده‌ی مچاله‌شوندگی برداشته شده است درک جامع و صحیحی از مکانیزم‌های بنیادی و اساسی آن وجود ندارد. درنتیجه، در این زمینه توجه بیشتری به توسعه‌ی روش‌های تجربی و نیمه‌تحلیلی شده است که در بین آن‌ها نیز فقط چند روش محدود به‌منظور پیش‌بینی میزان تغییر شکل‌های شعاعی تونل وجود دارد. بنابراین، در مطالعه‌ی حاضر سعی بر آن شده است تا با استفاده از روش‌های تجربی میزان تغییر شکل تونل در زمین‌های مچاله‌شونده پیش‌بینی شود. به همین منظور در بخش اول تحقیق، ابتدا مطالعه‌ای گسترده در راستای جمع‌آوری همه‌ی کارهای انجام شده در این زمینه از سال 1946 تا 2018 میلادی به همراه بررسی مزیت‌ها و عیب‌های آن‌ها صورت گرفته است. سپس، داده‌های مربوط به 15 پروژه‌ی تونل‌سازی از سه کشور مختلف هند، نپال و بوتان جمع‌آوری شده است. در ادامه‌ی این بخش، چندین روش مختلف مورد مطالعه قرار گرفته است که از بین آن‌ها سه روش به‌منظور تحلیل‌های نهایی انتخاب شده‌اند. در بخش دوم، این روش‌های داده کاوی و هوش مصنوعی که شامل مدل درخت منطقی (LMT)، مدل درخت با الگوریتم M5P و مدل برنامه‌ریزی بیان ژن (GEP) می‌شوند، هر کدام به صورت جداگانه با استفاده از پایگاه داده‌ی جمع‌آوری شده توسعه داده شده‌اند. سپس، مدل‌های توسعه یافته با استفاده از چندین معیار مورد ارزیابی قرار گرفته‌اند. طی این مطالعه، مدل‌های LMT، GEP و M5P به ترتیب بهترین نتیجه را بر روی پایگاه داده نشان می‌دهند. به‌عنوان نمونه هر یک از مدل‌های نام برده به ترتیب دارای ضریب تعیین (R 2 ) 5/89، 57/88 و 43/76 درصد هستند. نتیجه‌ی به دست آمده از مدل‌ها نشان می‌دهد که به‌طور کلی میزان تغییر شکل‌ها با افزایش ارتفاع روباره‌ی تونل و قطر آن و کاهش سختی سیستم نگهداری و شاخص کیفیت توده‌سنگ افزایش می‌یابد. علاوه‌بر این، یکی از مهم‌ترین دلیل های انتخاب این روش‌ها این است که پس از توسعه‌ی مدل با آن‌ها، یک یا چند تابع به‌عنوان خروجی روش ارایه می‌شود. مدل‌های به دست آمده به راحتی می‌توانند در هرجا و برای موردهای مختلف مورد استفاده قرار گیرند. به عبارت دیگر، این تابع‌ها به صورت تحلیلی هستند و کاربر در هرجا قادر به استفاده از آن‌ها است. هم‌چنین، مدل‌های توسعه داده شده با رویکردهای تجربی نیز مورد مقایسه قرار گرفته‌اند که با اختلاف بسیار زیادی نتیجه‌ی خوبی را نشان می‌دهند. علا‌وه‌بر بالا بودن دقت مدل‌های توسعه داده شده از دیگر ویژگی‌های این تحقیق می‌توان به بررسی احتمالاتی مسئله اشاره کرد که باعث در نظر گرفته شدن عدم قطعیت و نزدیک‌تر شدن نتیجه‌ها به واقعیت شده است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی