تخمین پارامترهای مقاومت برشی توده سنگ با استفاده از روش مونت کارلو

پارامترهای مقاومت برشی توده های سنگی از مهم ترین اطلاعات مورد نیاز در طراحی و بررسی پایداری سازه هایی می باشند که در سنگ حفر می شوند. بر این اساس هوک و براون روشی را برای تخمین پارامترهای مقاومتی و تغییر شکل پذیری توده سنگ های درزه دار پیشنهاد کردند. در طراحی های مهندسی سنگ اغلب از میانگین مقادیر پارامتر های هوک و براون استفاده می شود. در چنین مواردی تحلیل احتمالاتی خواص توده سنگ بسیار مهم است. در این مقاله بر اساس نتایج آزمایش های مکانیک سنگ روی نمونه های سنگی محدوده معدن گل گهر سیرجان به مدل سازی عدم اطمینان ها در تعیین پارامترهای مقاومت برشی توده سنگ های موجود در معدن، بر اساس معیار شکست هوک و براونو با استفاده از روش شبیه سازی مونت کارلو پرداخته شد. چون با تعیین پارامترهای مقاومت برشی توده سنگ بر اساس یک سطح اطمینان مشخص در مراحل بعدی می توان طراحی های مورد نیاز را بر اساس یک سطح اطمینان مشخص انجام داد، مقادیر این پارامترها با سطح اطمینان مشخصی تعیین شد. نتایج شبیه سازی نشان داد که ضریب تغییرات و در نتیجه پراکندگی داده های شبیه سازی شده می تواند ناشی از روابط استفاده شده در محاسبه پارامترهای خروجی باشد. رابطه ای که با وجود ورودی های یکسان در مقایسه با روابط دیگر، خروجی هایی با ضریب تغییرات بیشتر را ایجاد می کند نشان می دهد که عدم قطعیت بیشتری در مدل ریاضی حاکم بر آن رابطه و در نتیجه خروجی های محاسبه شده توسط آن رابطه وجود دارد. بر این اساس ضریب تغییرات و در نتیجه آن پراکندگی در داده های شبیه سازی شده زاویه اصطکاک داخلی به دلیل رابطه مثلثاتی کمتر از چسبندگی است. همچنین برتری استفاده از توابع توزیعی با کران صفر تا بی نهایت مثبت نسبت به توابع توزیعی که دارای دو کران باز هستند در مورد برازش بر داده هایی با مقدار عددی کم و پراکندگی زیاد در هنگام استفاده از روش مونت کارلو در شبیه سازی نشان داده شد.