استفاده از روش آنالیز برگشتی در طراحی سیستم نگهداری تونل دشت ذهاب

استفاده از روش های آنالیز برگشتی امروزه کار را برای تحلیل بر روی ساختارهای زیرزمینی آسان کرده است. مهندسین از روش های مختلف آنالیز برگشتی در طراحی پارامترهای سیستم نگهداری ساختارهای زیرزمینی استفاده می کنند. روش های آنالیز برگشتی به طور کلی روش هایی هستند که با استفاده از جابجایی های اندازه گیری شده در تونل، پارامترهای سیستم کنترلی به دست می آید. استفاده از جابجایی ها در آنالیز برگشتی به این دلیل است که اندازه گیری جابجایی ها در فیلد کار بسیار آسان و ساده می باشد لذا این پارامتر می تواند در آنالیز برگشتی به طور گسترده های استفاده گردد. روش های آنالیز برگشتی در نهایت منجر به یک تابع خطا یا تابع ارزش می شود که می تواند با استفاده از ابزارهای بهینه سازی، بهینه گردند. در این پایان نامه از روش آنالیز برگشتی مستقیم جابجایی های اندازه گیری شده در تونل استفاده شده است و روش بهینه سازی تک متغیره متناوب از روش های بهینه سازی دقیق مورد استفاده قرار گرفته است. روش تک متغیره متناوب به این صورت انجام می شود که n پارامتر مجهول به طور همزمان بر طبق یک مسیر جستجو تغییر می کنند تا سرانجام تابع خطا کمینه گردد. مورد مطالعاتی این پایان نامه تونل انتقال آب دشت دهاب در استان کرمانشاه می باشد. آنالیز برگشتی در این تونل بر روی دو مقطع 3000 و 4800 متری انجام گرفته است. پارامترهای مجهول در آنالیز برگشتی برای مقطع 3000 متر، مدول الاستیسیته، زاویه اصطکاک داخلی، چسبندگی و حد کشش توده سنگ می باشد و در مقطع 4800 متر به دلیل وجود رفتار خزشی در توده سنگ علاوه بر 4 پارامتر مجهول ذکر شده در بالا، مدول برشی کلوین، ویسکوزیته ماکسول و ویسکوزیته کلوین می باشد. مقادیر پارامترهای بهینه به دست آمده از آنالیز برگشتی برای مقطع 3000 برای مدول الاستیسیته، زاویه اصطکاک داخلی، چسبندگی و حد کشش به ترتیب معادل 1.25 گیگاپاسکال، 15.5 درجه، 28 کیلوپاسکال و 11 کیلوپاسکال می باشد. نتایج این پارامترها برای مقطع 4800 حاصل از آنالیز برگشتی به ترتیب معادل 16.5 گیگاپاسکال، 47.2 درجه، 4.5 و 1.05 مگاپاسکال به دست آمده است مقادیر بهینه این 4 پارامتر برای مقطع 3000 متر در آنالیز برگشتی سه بعدی به ترتیب معادل 1.12 گیگاپاسکال، 14.8 درجه، 30 و 11 کیلوپاسکال حاصل شده است. مقادیر 3 پارامتر مجهول موجود در مدل خزشی برگر برای مدول برشی کلوین، ویسکوزیته کلوین و ویسکوزیته ماکسول به ترتیب معادل 21 گیگاپاسکال، 86.5 گیگاپاسکال ساعت و 9200 گیگاپاسکال ساعت به دست آمده است. اختلافات به دست آمده برای پارامترهای مجهول در دو آنالیز برگشتی دو سه بعدی در حدود 10.4، 4.5، 6.7 و 15.4 درصد به ترتیب ذکر شده در بالا می باشد.