پروفسور سید محمود فاطمی عقدا، دکتر آسیه حمیدی، مهندس فاطمه امیری،
جلد 19، شماره 5 - ( 10-1404 )
چکیده
ارزیابی مقاومت مکانیکی، بهویژه مقاومت فشاری تکمحوری (Uonixal Compersive Strength) سنگها، برای طراحی و پیشبینی عملکرد سازههای سطحی و زیرزمینی حیاتی است و تأثیر زیادی بر هزینهها و ایمنی پروژهها دارد. روشهای آزمایشگاهی سنتی برای ارزیابی UCS مخرب، زمانبر و پرهزینه هستند، در حالی که روشهای غیرمستقیم اغلب به دلیل ناهمگنی سنگها از دقت و قابلیت اطمینان کافی برخوردار نیستند. این مطالعه با توسعه چارچوبهای پیشرفته یادگیری ماشین که ویژگیهای پتروگرافی را با ویژگیهای سنتی سنگها ترکیب میکنند، این محدودیتها را برطرف کرده و به پیشبینی UCS و کمیسازی عدمقطعیتها پرداخته است. دادههای جامع از سنگهای رسوبی سواحل جنوبی ایران (خلیج فارس و دریای عمان) استفاده شده است که شامل ویژگیهای مکانیکی (UCS، مقاومت کششی برزیلی، شاخص بار نقطهای، تخلخل، سرعت پالس فراصوت)، شاخصهای دوام (سایش لس آنجلس، دوام ترکخوردگی، ارزش تأثیر مصالح) و ویژگیهای پتروگرافی استخراجشده از تحلیل مقاطع نازک میباشد. سه رویکرد مکمل بهکار گرفته شدهاند: (1) رگرسیون ترکیبی شبکه عصبی-افزایش گرادیان (ANN-GBR)، (2) جنگل تصادفی بهینهشده با AutoML، و (3) شبیهسازی مونت کارلو برای کمیسازی عدمقطعیت. . نتایج نشان داد که مدل جنگل تصادفی بهینهشده با AutoML عملکرد پیشبینی استثنائی با R² = 0.9884، RMSE = 0.5732 MPa و MAPE = 3.6% داشت که بهطور چشمگیری از روشهای تجربی سنتی بهتر عمل کرده است. رویکرد ترکیبی ANN-GBR موفق به کسب R² = 0.9412 و RMSE = 1.385 MPa شده است. شبیهسازیهای مونت کارلو ارزیابیهای احتمالاتی مقاوم با فواصل اطمینان 95% و شناسایی بایاس سیستماتیک را ارائه داده است. تحلیل اهمیت ویژگیها نشان داد که ویژگی های سلامت سدیم و ترکیب کانی شناسی مهمترین پیشبینیکنندهها هستند. چارچوب توسعه یافته مزایای عملی قابلتوجهی از جمله کاهش هزینههای آزمایشگاهی، پیشبینی سریعتر برای کنترل کیفیت و ارزیابی بهبود یافته ریسک از طریق کمیسازی عدمقطعیتها را فراهم میآورد و رویکردی مقاوم و مقرونبهصرفه برای ارزیابی مقاومت سنگها ارائه میدهد.
دکتر عماد نام آور،
جلد 19، شماره 5 - ( 10-1404 )
چکیده
طبقهبندی ژئوتکنیکی دقیق، برای طراحی گودبرداری در محیطهای شهری ضروری است، زیرا رفتار خاک بهشدت تحت تأثیر تنشهای ناشی از گودبرداری قرار دارد. این پژوهش به بازنگری در ویژگیهای ژئوتکنیکی رسوبات آبرفتی ریزدانه مربوط به جوانترین واحد رسوبی (واحد D) در طبقهبندی ریبن پرداخته است. برنامه جامع مطالعاتی شامل حفاری گمانهها، آزمایش (SPT)، آزمایش پرسیومتری و آزمایشهای آزمایشگاهی سهمحوری، تکمحوری و برش مستقیم انجام گرفت. پایداری گودبرداری با استفاده از روش Morgenstern–Price در شرایط کوتاهمدت و بلندمدت ارزیابی شد. بر اساس پارامترهای ژئوتکنیکی و پایداری شیب، واحد D به سه ناحیه متمایز (D1، D2 و D3) با رفتارهای متفاوت در گودبرداری تقسیم گردید. ناحیه D1 که دارای مقدار ماسه کمتر است، امکان ایجاد ترانشه های قائم عمیقتر را فراهم میکند، در حالی که وجود عدسیهای ماسهای در ناحیه D3 عمق گودبرداری را محدود کرده و نیازمند شیبهای ملایمتر میباشد. نتایج این مطالعه یک چارچوب بهروز برای طبقهبندی ژئوتکنیکی آبرفتهای ریزدانه ارائه میدهد که علاوه بر ارائه دستورالعملهای عملی برای طراحی ایمن گودبرداری، به درک جامعتر از سامانههای آبرفتی در مهندسی ژئوتکنیک شهری کمک میکند.
دکتر سید محمود فاطمی عقدا، دکتر مهدی تلخابلو، حبیب اله حیدری،
جلد 19، شماره 5 - ( 10-1404 )
چکیده
طراحی پشتیبانی اولیه برای تونلها در شرایط زمینشناسی پیچیده نیازمند روشهای ارزیابی قابل اعتماد است. این مطالعه یک ارزیابی تطبیقی جامع از چارچوبهای رتبهبندی توده سنگ (RMR) و سیستم مهندسی سنگ (RES) را با استفاده از یک مجموعه داده بزرگ شامل ۳۸ تونل در مناطق سنگشناسی و تکتونیکی متنوع ایران ارائه میدهد. در حالی که RMR سادگی تجربی را ارائه میدهد، RES یک رویکرد مبتنی بر سیستم را فراهم میکند که وابستگیهای متقابل پارامترها را کمی میکند. تحلیل دادههای میدانی، شامل ضخامت شاتکریت و تراکم پیچ سنگ، نشان داد که RES ارتباطات هیدرومکانیکی را به طور موثرتری ثبت میکند، به ویژه در تودهسنگهای با کیفیت متوسط. برای رفع اختلافات بین دو سیستم، یک فرمولبندی آماری تلفیقی مورد بررسی قرار گرفت که رتبههای نرمالشده RMR را با شاخصهای پایداری RES ترکیب میکرد. این رویکرد ترکیبی به طور قابل توجهی همبستگی بالاتری با عملکرد میدانی (R² ≈ 0.99) در مقایسه با روشهای انفرادی نشان داد. نتایج، ارزش تلفیق چارچوبهای تجربی و مبتنی بر سیستم را برای افزایش قابلیت اطمینان پیشبینی در طراحی پشتیبانی تونل برجسته میکند و پایهای مستحکم برای تصمیمگیریهای مهندسی در تودهسنگهای ناهمگن ارائه میدهد.
اکرم السادات قدمی، هوشنگ خیری، ابراهیم رحیمی،
جلد 20، شماره 1 - ( 3-1405 )
چکیده
فرونشست زمین یکی از مخاطرات ژئومورفولوژیکی مهم در مناطق خشک و نیمهخشک محسوب میشود که عمدتاً ناشی از برداشت بیرویه از منابع آب زیرزمینی است. در چنین مناطقی، افت سطح آب موجب فشردگی غیرقابل برگشت لایههای ریزدانه، کاهش ظرفیت ذخیرهسازی آب و آسیب به زیرساختهای حیاتی میگردد. هدف این پژوهش، پایش نرخ فرونشست زمین در آبخوان دامغان و تحلیل ارتباط آن با افت سطح آب زیرزمینی با استفاده از دادههای ماهوارهای، اطلاعات پیزومتری و شواهد میدانی است. منطقه مورد مطالعه بخشی از آبخوان دامغان در استان سمنان با وسعتی حدود ۱۵۲۲ کیلومتر مربع است که میزبان یک آبخوان آزاد در میان نهشتههای آبرفتی ناهمگن میباشد. دادههای مورد استفاده شامل تصاویر Sentinel-1A در بازه ۲۰۱۷ تا ۲۰۲۱، اطلاعات ۳۸ چاه مشاهدهای طی سالهای 1396تا 1402، و لاگهای حفاری ۱۳ گمانه بهرهبرداری بوده است. نتایج نشان داد که افت سطح آب زیرزمینی در بخشهای مرکزی و جنوبشرقی آبخوان تا 5 متر و با نرخ متوسط سالانه حدود 0/33 متر رخ داده است. نقشههای تداخلسنجی راداری نرخ متوسط فرونشست را حدود 0/32 متر در همین نواحی تأیید کردند. تحلیل بافت خاک و ضخامت لایههای اشباع نشان داد که مناطق با درصد بالای رس و سیلت حساسیت بیشتری به افت آب دارند و در گمانههایی با ریزدانه بالا حتی افتهای کوچک نیز منجر به نشست محسوس شده است، در حالیکه در گمانههای با ریزدانه ناچیز نشست محدود بوده است. شواهد میدانی شامل بیرونزدگی لولههای جدار چاههای پیزومتری تا حدود ۲۷ سانتیمتر، فروچالههای اولیه و تغییر در الگوی زهکشی طبیعی، ابعاد عملی این پدیده را برجسته میسازد. یافتههای این پژوهش نشان میدهد که افت سطح آب زیرزمینی در تعامل با ویژگیهای زمینشناسی و بافت خاک عامل اصلی بروز فرونشست در آبخوان دامغان است و پایش مستمر منابع آب زیرزمینی و مدیریت هدفمند بهرهبرداری برای کاهش مخاطرات و حفظ پایداری زیستمحیطی منطقه ضروری است.
دکتر منوچهر مرتضوی چمچالی، دکتر غزاله محبی تفرشی، دکتر امین محبی تفرشی،
جلد 20، شماره 1 - ( 3-1405 )
چکیده
شهر منجیل بهدلیل قرارگیری در مجاورت سامانههای گسلی فعال و استقرار در مسیر شریانهای حیاتی منطقه، از کانونهای پرریسک لرزهای شمال ایران محسوب میشود. تجربه زمینلرزههای مخرب گذشته نشان میدهد که فقدان ارزیابی فضایی ریسک میتواند پیامدهای انسانی، اقتصادی و زیرساختی را تشدید کند. هدف این پژوهش تحلیل و پهنهبندی ریسک زلزله در محدوده شهری منجیل با بهرهگیری از رویکرد تلفیقی سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS)، فرایند تحلیل سلسلهمراتبی (AHP) و منطق فازی است. در این چارچوب، ریسک بهعنوان برهمکنش خطر لرزهای و آسیبپذیری فضایی مدلسازی شد. شاخصهای آسیبپذیری شامل کاربریها و تراکم مسکونی، کاربریهای مهم شهری و شریانهای حیاتی استخراج و پس از استانداردسازی در محیط GIS، وزندهی آنها با استفاده از AHP انجام گرفت. نتایج نشان داد کاربریهای مسکونی بهدلیل تمرکز جمعیت بیشترین سهم را در افزایش آسیبپذیری دارند، در حالیکه زیرساختهای حیاتی نیز بهدلیل اهمیت عملکردی در شرایط بحران نقش قابل توجهی ایفا میکنند. در تحلیل خطر، شاخصهایی نظیر فاصله و چگالی گسلها، بیشینه شتاب زمین، شاخص زمینساخت فعال، شیب و ویژگیهای زمینشناسی بررسی شد که بیانگر وضعیت نامناسبتر بخشهای مجاور گسل است. تلفیق لایهها با تابع عضویت فازی و اپراتور گامای ۰٫۹ انجام شد و نقشه نهایی ریسک در پنج طبقه بسیار کم تا بسیار زیاد تهیه گردید. تحلیل فضایی نتایج نشان داد چهار پهنه کانونی ریسک بالا در محدوده شهری قابل شناسایی است که ناشی از همپوشانی خطر لرزهای و تمرکز کاربریهای مسکونی و زیرساختهای حیاتی است. یافتهها بیانگر کارآمدی رویکرد GIS–AHP–Fuzzy برای پشتیبانی از برنامهریزی شهری و مدیریت پیشگیرانه ریسک در شهرهای لرزهخیز است.
