geotechnical parameters
در نشریات گروه مهندسی معدن-
حفاری تونل های مترو، درشهرهای بزرگ و پرجمعیت با چالش های اساسی از جمله حفظ پایداری زمین در زمان حفاری و جلوگیری از نشست های ناخواسته همراه است. نشست زمین یکی از مسائل اساسی در حفاری تونل کم عمق در زمین های نرم می باشد. این پدیده می تواند تاثیرات قابل توجهی بر روی سازه ها و تاسیسات مجاور داشته و اهمیت اندازه گیری و بررسی عوامل موثر بر آن را نمایان سازد. برآورد میزان نشست زمین در حفاری تونل ها بر اساس پارامترهای ژئوتکنیکی انجام می شود، با این حال، عدم قطعیت موجود در داده های ژئوتکنیکی می تواند منجر به خطاهای قابل توجهی در مدل های شبیه سازی شود. در این مقاله در ابتدا به بررسی تاثیر عدم قطعیت موجود در پروفیل ژئوتکنیکی و تاثیر آن بر نشست و حتی ریزش موجود در مسیر شرقی خط 2 متروی تبریز که در سنگ نرم مارن در حال حفاری می باشد، پرداخته شده است. در بخش دوم تاثیر پارامترهای ژئوتکنیکی بر میزان نشست با استفاده از مدل سازی دو بعدی در نرم افزار PLAXIS2D تحلیل شده است. نتایج نشان می دهد وجود لایه بسیار سست ماسه ای در قسمت بالایی تونل و عدم امکان تشخیص آن با مطالعات پایه ژئوتکنیک منجر به اضافه حفاری و وقوع ریزش سطح زمین در محدوده مورد بررسی گردیده است. از سوی دیگر بر مبنای آنالیز حساسیت انجام یافته کاهش چسبندگی و زاویه اصطکاک لایه فوقانی تونل و همچنین افزایش مدول الاستیسیته لایه ای که تونل در داخل آن حفاری می شود بیشترین تاثیر در افزایش نشست در مسیر تونل را داشته است.
کلید واژگان: ریزش تونل، نشست زمین، تحلیل حساسیت، پارامترهای ژئوتکنیکی، مدلسازی دو بعدیExcavation of metro tunnels in large and densely populated cities is accompanied by fundamental challenges, including maintaining ground stability during excavation and preventing unwanted subsidence. Subsidence is one of the fundamental issues in shallow tunnel excavation in soft soils. This phenomenon can have significant effects on adjacent structures and facilities, highlighting the importance of measuring and investigating the factors affecting it. Estimating the amount of subsidence in tunnel excavation is based on geotechnical parameters; however, the uncertainty in geotechnical data can lead to significant errors in simulation models. In this paper, the effect of uncertainty in the geotechnical profile and its effect on subsidence and even collapse in the eastern route of Tabriz Metro Line 2, which is being excavated in soft marl rock, is initially investigated. In the second part, the effect of geotechnical parameters on the settlement rate has been analyzed using two-dimensional modeling in PLAXIS2D software. The results show that the presence of a very loose sand layer in the upper part of the tunnel and the inability to detect it with basic geotechnical studies has led to over-excavation and the occurrence of ground subsidence in the studied area. On the other hand, based on the sensitivity analysis, the decrease in adhesion and friction angle of the upper layer of the tunnel and the increase in the modulus of elasticity of the layer in which the tunnel is excavated have had the greatest effect on increasing the settlement along the tunnel route.
Keywords: Tunnel Collapse, Ground Settlement, Sensitivity Analysis, Geotechnical Parameters, Two-Dimensional Modeling -
Journal of Aalytical and Numerical Methods in Mining Engineering, Volume:13 Issue: 37, Winter 2024, PP 1 -9In this study, the penetration rate of the excavation machine in Tabriz Metro Line 2 using geotechnical parameters and neural networks is estimated. For this purpose, through comprehensive analysis, including borehole drilling, field and laboratory tests, and consideration of similar projects, the geotechnical parameters for soil and rock layers have been determined. Preprocessing data techniques, such as normalization, have been applied to address challenges such as noise and bias in raw data. Also, neural networks with varying architectures were evaluated using mean square error and correlation coefficient as evaluation metrics. The architecture (1-12-8) of this research demonstrates superior performance with a mean square error of 1.630 and a correlation coefficient of 0.932. This shows a strong relationship between predicted and actual penetration rate values. The findings of this research highlight the effectiveness of neural networks in estimating the penetration rate. Accurate estimations of the non-linear penetration rate were achieved by employing a single-layer neural network with multiple neurons using appropriate transfer functions. Overall, this research contributes to the understanding of geotechnical considerations for urban train routes and demonstrates the accuracy of neural networks for penetration rate estimation. These insights have implications for the design and engineering of similar projects.Keywords: Tunnelling, Mechanized excavation, Neural networks, Geotechnical parameters, Penetration rate
-
انجام عملیات استخراج در معادن روباز مستلزم شناخت خواص هیدرولیکی توده سنگ به ویژه هدایت هیدرولیکی است. هدایت هیدرولیکی، میزان توانایی توده سنگ برای انتقال سیالات است که در بررسی مشکلات نشت، زهکشی و پایداری دیواره های کاواک معادن روباز اهمیت زیادی دارد. از این رو، محققان در جستجوی روش مناسبی برای تعیین هدایت هیدرولیکی توده سنگ تشکیل دهنده مناطق معدنی اند. در این مطالعه، برای تعیین رابطه تجربی هدایت هیدرولیکی بر اساس پارامترهای حاصل از گمانه های اکتشافی و ژیوتکنیکی شامل شاخص کیفی توده سنگ (RQD)، فاصله داری درزه ها و مقاومت فشاری، ابتدا تصویر مغزه های گمانه های ژیوتکنیکی حفر شده در آنومالی A کانسار غربی معدن سنگ آهن سنگان بررسی و با نمودارنگاری مجدد مقدار RQD برای هر نوبت حفاری محاسبه شد و با بررسی تصاویر مغزه های حفاری، هدایت هیدرولیکی هر ران حفاری در طول گمانه با متغیرهای کیفی ارزیابی شد. سپس با استفاده از روابط تجربی با شرایط زمین شناسی مشابه و ضرایب هدایت هیدرولیکی ارایه شده بر اساس جنس سنگ متغیرهای کیفی به کمی تبدیل شدند. در نهایت نمودار پراکندگی تغییرات هدایت هیدرولیکی نسبت به هر یک از فاکتورهای RQD، عمق، فاصله داری درزه ها و مقاومت فشاری سنگ رسم و منحنی رگرسیون بر هر یک از نمودارها برازش شده و مشخص شد با افزایش هر یک از فاکتورهای عمق، فاصله داری درزه ها و مقاومت فشاری سنگ، هدایت هیدرولیکی کاهش می یابد اما همبستگی بالایی بین تغییرات هدایت هیدرولیکی با هر یک از این فاکتورها وجود ندارد. نتایج نشان می دهد که رابطه هدایت هیدرولیکی بر اساس RQD ضریب تعیین بسیار بالایی دارد (R2=0.8247)، بنابراین این رابطه تجربی می تواند برای تخمین هدایت هیدرولیکی محدوده مورد مطالعه بسیار مفید واقع شود.کلید واژگان: هدایت هیدرولیکی، رابطه تجربی، شاخص کیفی توده سنگ، پارامترهای ژئوتکنیکی، معدن سنگان
-
The expansion of the settlement trough is an important factor in the risk assessment of the tunneling induced settlement. The increase of settlement trough requires buildings to be included in the impact zone, which causes damages. This paper conducts estimation of the settlement trough width (STW) using empirical approaches, field measurement data and numerical solutions. The credibility of the numerical results is affected by accuracy of the input data such as geotechnical parameters (E, c, and φ). Therefore, an approach in which 3D finite element modeling (FEM) and a Taguchis experimental design are combined to estimate the geotechnical parameters (E, c, and φ), is used. The field settlement measurements are used to validate the numerical modeling results. The results indicate that Taguchis (DOE) method is an effective approach to estimate the geotechnical parameters. In addition, numerical modeling provides a wider settlement trough than the empirical methods and instrumentation data. However, maximum settlement in numerical modeling has the minimum deviation of the filed settlement data. There is a good agreement between empirical approaches and field settlement data to estimate i-value and STW parameter. The results of numerical simulation overestimated the settlement trough width, which causes more buildings to be included in the tunnel impact zone. It demands more extensive study to assess the tunneling induced building damage, which is more conservative.Keywords: Design of experiment (DOE), Geotechnical parameters, Point of inflection, Settlement trough width (STW), Taguchi's method
-
ارزیابی تاثیر پارامترهای ژئوتکنیکی مصالح مسیر تونل بر روی نشست سطح زمین در تونل مترو کرجرشد جمعیت و کمبود فضا در شهرهای بزرگ باعث افزایش نیاز به توسعه سیستم حمل و نقل عمومی و اجرای خطوط زیرزمینی مترو در این شهرها شده است. یکی از مهمترین مخاطرات حفاری تونل های مترو، نشست ناشی از حفاری این تونل ها و اثرات احتمالی آن بر روی سازه های سطحی است. هدف اصلی از انجام این تحقیق بررسی میزان تاثیر مهمترین پارامترهای ژئوتکنیکی مصالح آبرفتی بر روی نشست سطح زمین است. مطالعه پیشینه تحقیق نشان می دهد که تجزیهوتحلیلهمزمانپارامترهایموثر بر رفتارمصالح دربرگیرنده تونل، کمتر مورد توجه قرار گرفته است. به منظور دستیابی به این هدف می توان از روش طراحی آزمایش به دلیل امکان اعمال تغییرات آگاهانه در متغیرهای ورودی (پارامترهای ژئوتکنیکی) مدل و بررسی تغییرات خروجی (نشست سطح زمین) استفاده کرد. از طرف دیگر استفاده از دانش افراد خبره در یک مدل مبتنی بر سیستم مهندسی سنگ به منظور قضاوت در خصوص سیستم های پیچیده همواره از کارایی بالایی برخوردار است. به همین دلیل در این مطالعه از این روش نیز به منظور دستیابی به اهداف تحقیق استفاده شده است. جهت استفاده از روش طراحی آزمایش ابتدا با استفاده از نرم افزار تفاضل محدود FLAC3D، بخشی از تونل خط دو مترو کرج مدل و نتایج مدل ساخته شده با اطلاعات رفتارنگاری مقایسه شد. بدین ترتیب از کارایی مدل عددی ساخته شده در شرایط زمین شناسی این محدوده اطمینان حاصل شد. در مرحله بعدی یک تحلیل دامنه ایی و تحلیل حساسیت با استفاده از روش تاگوچی انجام گرفت. در تحلیل دامنه ایی انجام گرفته پارامترهای مدول الاستیک و نسبت پواسون با محدوه 0/46 و 0/14 به ترتیب دارای بیشترین و کمترین تاثیر بر روی شاخص آزمایش و به تبع آن بر روی نشست سطح زمین هستند. همچنین خروجی های تحلیل انجام گرفته با استفاده از نرم افزار Minitab نشان می دهد که مدول الاستیسیته و نسبت پواسون به ترتیب دارای بیشترین و کمترین میزان تاثیر بر روی نشست سطح زمین هستند. نتایج مدل مبتنی بر نظرات افراد خبره نیز انطباق نسبی با نتایج روش طراحی آزمایش دارد. تحلیل مدل RES نشان می دهد که بیشترین و کمترین وزن فعالیت پارامترهای مورد بررسی به ترتیب مربوط به مدول الاستیک با وزن 28/6 و نسبت پواسون با وزن 7/1 است. بنابراین این دو پارامتر دارای بیشترین و کمترین تاثیر بر روی نشست سطح زمین هستند.
کلید واژگان: نشست، پارامترهای ژئوتکنیکی، طراحی آزمایش، سیستم مهندسی سنگEvaluation of geotechnical parameters effect on the surface settlement in Karaj subway tunnelPopulation growth and lack of space in some cities increased the need for public transportation and implementation of subway lines. One of the most important hazards in urban area tunneling is the possible effects of the settlement on the surface structures. In this research, the effect of the main geotechnical parameters on the surface settlement has been studied. Literature show that simultaneous analysis of the parameters that affect tunnel behavior is not considered well. For this aim experimental design can be used because of its ability to make changes in input variables (geotechnical parameters) and observe the output (settlement) changes. On the other side use the expert knowledge in a Rock Engineering System is useful in order to make judgment about complex systems. For this reason, this method was also applied in order to achieve research goal. A part of Karaj Metro tunnel Line was modeled by FLAC3D in order to use experimental design. Compare the simulation results with monitoring data indicates the efficiency of numerical model in condition like this. Next, a range and sensitivity analysis was performed by using the Taguchi method. Results show that E and ν, respectively has the highest and the lowest impact on the surface settlement. The output of the rock engineering system is also show that E and ν, respectively has the highest and lowest interaction with other parameters of the interaction matrix.Keywords: Settlement, Geotechnical parameters, experimental design, Rock Engineering System -
از نظر زمین شناسی مهندسی، خاکهای آلی به ویژه خاکهای جنگلی در رده های خاکهای مسالهدار قرار میگیرند که به دلیل حضور مواد آلی در آنها و شرایط جوی پربارش، مشکلات عدیدهای را در اغلب پروژه ها ایجاد میکنند. از جمله این مشکلات می توان به ظرفیت باربری پایین، نشست زیاد در محل شالوده سازه ها و غیره اشاره کرد که در صورت حضور این خاکها در محل پروژه ها باید آنها را بهسازی و تقویت نمود. در این مقاله تاثیر افزودن آهک زنده و شکفته و نیز دوره عمل آوری بر پارامترهای ژئوتکنیکی خاک آلی جنگل شهید زارع ساری بررسی شده و کارایی روش های بهکاررفته، مطالعه شده است. نتایج آزمایشها حاکی از این است که آهک شکفته بر خاصیت متراکم شدن خاک آلی موثرتر از آهک زنده است. همچنین تاثیر آهک زنده در افزایش مقاومت فشاری نمونه های اصلاح شده مشهودتر میباشد. در این بررسی مقادیر بهینه آهک زنده 5 درصد و آهک شکفته 7 درصد تعیین گردید.
کلید واژگان: پارامترهای ژئوتکنیکی، خاک مسالهدار، مقاومت برشی زهکشی نشده مقاومت فشاری، CBRIn engineering geology the organic soils are classified as problematic soils. Because of the organic matter presence in them, are created many problems in most projects. Some of these problems are low bearing capacity, excessive settlement in foundations, swelling, etc. If the organic soils are available on project sites, it should be stabilized. This research describes a study on the effect of quicklime and hydrated lime on geotechnical properties of organic soils in Shahid Zare forest and efficiency of used method. The results show that the hydrated lime more effective than quicklime on the compaction properties of organic soils. The effect of quicklime in increasing of compressive strength is more than of hydrated lime. In this study optimum amount of quicklime and hydrated lime determined 5% and 7% respectively.Keywords: Geotechnical parameters, Problematic soil, Compressive strength, CBR, Undrained shear strength.
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
©2000-2025 magiran.com All Rights Reserved.