ارائه مدلی جدید برای پیش بینی نرخ نفوذ tbm در سنگ سخت

پیش بینی دقیق نرخ نفوذماشین حفاردر پروژه های حفاری در سنگ سخت تأثیر زیادی در تخمین میزان هزینه و مدت زمان اجرای پروژه دارد. تا کنون مدل های بسیاری برای پیش بینی نرخ نفوذماشین حفار ارائه شده است؛ کههر کدام دارای مزایا و معایب خاص خود بوده اند. طی بررسی های انجام شده بهترین مدل به منظور پیش بینی نرخ نفوذ،مدل های امتیازدهی می باشند. در تجربیات گذشته نشان داده شده است که اصلاح شاخص های رده بندی توده سنگ به تنهایی نمی تواند شاخص خوبی به منظور پیش بینی نرخ نفوذ باشد. در نتیجه نیاز به معرفی یک شاخص جدید که دربرگیرنده پارامتر های ماشین حفار به همراه شرایط زمین باشند احساس می شد. در این تحقیق با استفاده از ابزار تطبیقی جعبه ابزار شبکه عصبی نرم افزارmatlab سعی شد پارامترهای موثر بر نرخ نفوذ ماشین حفار تونلبا کمترین همپوشانی و بیش ترین تأثیر انتخاب شوند؛ اینپارامترهاعبارت اند از سرعت چرخش سر حفار، نیروی پیشران به ازای هر کاتر، امتیازرده بندی توده سنگ اصلاح شده، مقاومت کششی؛همچنین برای وزن دهی به پارامترها با استفاده از نظر متخصصان و به وسیله تحلیل سلسله مراتبی فازی دلفی وزن هر یک از پارامترها به دست آمد تا مدل جدید از وابستگی کمتری به داده ها وجامعیت بیشتری برخوردار باشد. با توجه به اهمیت نسبی پارامترهای مورد استفاده مجموع امتیازات،100 در نظر گرفته شده است. همچنین در طبقه بندی جدید هر چهار پارامتر به تنهایی طبقه بندی و مورد امتیازدهی به صورت غیرخطی قرار گرفتند، در مرحله بعد برای اعتبارسنجی سیستم،امتیازدهی جدید برای برداشت های به دست آمده از 18 قطعه با خصوصیات ژئومکانیکی مختلف در پروژه تونل انتقال آب زاگرساعمال شد.سپس به کمک تحلیل رگرسیونی رابطه ریاضی y = 0.0621x - 0.8098بین امتیاز به دست آمده از مدل جدید با مقادیر واقعی نرخ نفوذ با ضریب تعیین r² = 0.9191به دست آمد.در ادامه مقادیر پیش بینی شده به وسیله مدل جدید با مقادیر پیش بینی شده به وسیله مدل های دیگر و مقادیر واقعی نرخ نفوذ مقایسه و مورد تحلیل قرار گرفتند. مقادیر پیش بینی شده به وسیله مدل جدید،بیش ترین نزدیکی را با مقادیر واقعی نرخ نفوذ نسبت به مدل-های دیگر بررسی شده از خود نشان داد.