Skip to main content
SUPERVISOR
Ahmad Reza Mokhtari,Mahmoud Behnia
احمدرضا مختاري (استاد راهنما) محمود بهنيا (استاد راهنما)
 
STUDENT
Hessam JAVIDNIA
حسام جاويدنيا

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده معدن
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1395

TITLE

Estimation of geomechanical parameters of soft rocks using intelligent methods
Estimation of geomechanical parameters of rocks plays an important role in designing mining and civil projects. In general, the determination of these properties is done in two ways, directly and indirectly. Direct methods include laboratory tests, which, despite the high precision, are costly and time consuming. In addition, the preparation of core samples is difficult to perform for laboratory experiments, especially in soft rocks, and it requires very careful attention. The characteristics of soft rocks are unresolved issues among geotechnical materials, which have not been addressed to them like soils and hard rocks so far. Because of the intermediate properties of these materials, it is necessary to estimate their parameters with an appropriate approach. To overcome these problems, indirect methods can be used as a convenient and reliable alternative. Using indirect methods, two characteristics of uniaxial compressive strength (UCS) and elastic modulus (E) can be obtained employing the input variables including density, porosity, water content, water absorption and compressive velocity waves. In order to estimate UCS and E, predictive techniques such as artificial neural network, decision tree and linear regression and nonlinear regression techniques have been used in this study. In this research, after collecting geomechanical properties of soft rocks (such as siltstone, mudstone, marl, and claystone) resulting from laboratory experiments, the relationship between the UCS and E were set based on non-destructive tests including sound velocity and physical. The RMSE and R2 statistics were used to evaluate the resulting models. Different combination of the independent input variables were tried and the accuracy of the methods were studied. The results showed that the decision tree method was the most suitable method for establishing the relationship between parameters from destructive tests and parameters from non-destructive experiments
تخمين پارامترهاي ژئومکانيکي سنگها نقش مهمي در طراحي پروژههاي معدني و عمراني دارد. به طور کلي، تعيين اين خصوصيات به دو روش مستقيم و غيرمستقيم انجام ميشود. روشهاي مستقيم شامل آزمايشهاي برجا و آزمايشگاهي ميباشد که عليرغم دقت زياد، دربسياري از موارد پرهزينه و زمانبر هستند. علاوه بر اين، تهيه و آمادهسازي نمونههاي مغزهاي براي انجام آزمايشهاي آزمايشگاهي به ويژه در سنگهاي نرم مشکل بوده و نيازمند دقت بسيار زيادي است. خصوصيات سنگهاي نرم از جمله مسائل حلنشده در بين مصالح ژئوتکنيکي هستند که از لحاظ پيشينة مطالعاتي تاکنون به آنها مانند خاکها و سنگهاي مقاوم پرداخته نشده است. بخاطر خصوصيات حد وسط اين مصالح لازم است پارامترهاي مربوط به آنها با رويکردي مناسب، برآورد گردد. براي رفع مشکلات فوق، ميتوان از روشهاي غيرمستقيم به عنوان جايگزيني مناسب و قابل اعتماد استفاده کرد. با استفاده از روشهاي غيرمستقيم، دو ويژگي مقاومت فشاري تکمحوره ) UCS ( و مدول الاستيسيته ) E ( را ميتوان با استفاده از متغيرهاي ورودي چگالي، تخلخل، آبمحتوي، جذبآب و سرعت امواج فشاري به دست آورد. به منظور برآورد UCS و E تکنيکهاي پيشبيني مانند شبکه عصبي مصنوعي، درخت تصميم و تکنيکهاي رگرسيون خطي و غيرخطي مورد استفاده قرار گرفته است. در اين تحقيق با جمعآوري دادههاي آزمايشگاهي مربوط به سنگهاي نرم رسسنگ، گلسنگ، مارن، لايسنگ و غيره از تعدادي از پروژههاي سدسازي و برقآبي ايران، ارتباط بين پارامترهاي حاصل از آزمايشات مقاومتي مخرب با پارامترهاي حاصل از آزمايشات غيرمخرب برقرار گرديد. از دو روش خطاي جذر ميانگين ) RMSE ( و ضريب تعيين ) 2R ( به منظور مقايسه بين روشهاي مختلف پيشبيني و دقت نتايج استفاده شد. با تغيير متغيرهاي مستقل ورودي دقت روشها و نتايج مورد مطالعه قرار گرفت که نتايج نشان ميدهد روش درخت تصميم مناسبترين روش براي ايجاد ارتباط بين پارامترهاي مخرب و غيرمخرب ميباشد. در نهايت روابط کاربردي براي برآورد پارامترهاي مقاومتي )مخرب( از پارامترهاي غيرمخرب ارائه شده است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی