ارائه ی یک مدل پیش بینی جهت برآورد اندیس دوغاب پذیری توده ی سنگ درزه دار

از آنجا که درزه و ترک ها باعث کاهش بارپذیری توده ی سنگ درزه دار شده و همچنین خطر ناشی از نفوذ آب به درون ساختگاه ها و مناطق مسکونی همیشه موجب نگرانی مهندسان و دست اندرکاران برای کاهش میزان خسارات بوده است، لذا محققان همواره به دنبال روش هایی برای بهسازی و آب بند کردن ساختگاه پروژه ها بوده اند. یکی از روش هایی که برای نیل به این هدف مورد استفاده قرار می گیرد روش تزریق دوغاب به درون درزه و ترک های سنگ است. به علت پیچیدگی فرآیند انجام تزریق و نبود روابط فرم بسته ی کافی برای اجرای آن، معمولاً مهندسان تزریق به استفاده از روش های تجربی روی می آورند و تلاش می کنند که عملیات تزریق را با استفاده از روش سعی و خطا بهینه کنند. اما مشکلی که در این میان خودنمایی می کند، بالا رفتن میزان هزینه ها و زمان انجام عملیات تزریق است که تأثیر بسزایی در هزینه ی کل پروژه دارد. با این تفاسیر عدم وجود روشی مناسب برای مدل سازی و پیش بینی دقیق میزان نفوذ و گسترش تزریق درون سنگ توده ای برای محاسبه ی سایر پارامتر های وابسته به عملیات تزریق مثل عمق و فاصله داری چال ها احساس می شود. در این پایان نامه سعی شده است که روش جدیدی بر مبنای یک الگوریتم صریح توسعه داده شود که بتواند گسترش تزریق را به صورت عددی مدل سازی نماید. به همین منظور اقدام به توسعه یک نرم افزار جدید به نام groutiut2d شد که می تواند با استفاده از روش شبکه ی شکستگی های مجزا و دریافت پارامتر های هندسی درزه های محل و همچنین پارامتر های رفتاری دوغاب تزریق و حداکثر زمان مورد نظر، میزان گسترش سطح تزریق را محاسبه و با یک واسطه ی گرافیکی نمایش دهد. معیار مورد استفاده در این مطالعه مساحت سطح پخش شوندگی تزریق است که برنامه با استفاده از یک الگوریتم تعیین مساحت حول چال تزریق، پس از روند اجرا و انجام محاسبات آن را به همراه پارامتر های اولیه نمایش می دهد. در این برنامه امکان تزریق با دو نوع مدل رفتاری بینگهام و توانی (مدل رفتاری نیوتونی با هر دو نوع مدل مذکور قابل مدل سازی است) در شبکه ی شکستگی های مجزایی با ابعاد و سطح سیال پر کننده ی منافذ دلخواه با فرآیند سخت شوندگی قابل تغییر، وجود دارد و همچنین می تواند پیکربندی های مختلفی از چال تزریق را با موقعیت، زاویه نسبت به سطح افق و عمق دلخواه در مدل کند.در این مطالعه آنالیز حساسیت نسبت به پارامتر های رفتاری مختلف و قابل کنترل توسط مهندس عملیات تزریق برای چهار حالت تزریق با مدل های رفتاری بینگهام و توانی و در محیط های خشک و اشباع از آب زیرزمینی به تعداد حدوداً 400 نمونه در شبکه ی شکستگی های حاصل از پارامتر های هندسی درز های پی ساختگاه سد رودبار لرستان انجام شد. سپس یک مدل پیش بینی با استفاده از نتایج حاصل از مدل سازی با توسعه یک شبکه ی عصبی مصنوعی ارائه شد. تعیین بهینه ی پارامتر ها پیش از شروع تزریق از نظر صرفه جویی در هزینه و زمان بسیار مورد توجه می باشد. بنابراین با توجه به نتایج مدل پیش بینی به طور کلی افزایش فشار تا میزان فشار بحرانی، افزایش زمان عملیات تزریق تا زمان بحرانی، افزایش چگالی و اندیس رفتاری جریان وهمچنین کاهش گرانروی و تنش تسلیم، باعث افزایش مساحت سطح پخش شوندگی دوغاب تزریق در توده ی سنگ درزه دار می شود.