طراحی مرحله ای شبکه نمونه برداری، بر اساس پارامتر های ژئوتکنیکی و خصوصیات کیفی ساختگاه سد سمیلان، با استفاده از کریجینگ و شبکه عصبی
چکیده
از مهم ترین مراحل طراحی شبکه اکتشافات ژئوتکنیکی، تعیین تعداد و موقعیت گمانههای اکتشافی است، که به منظور کسب اطلاعات و نمونه برداری، حفر میشوند. یکی از مسائل چالش برانگیز در نمونه برداری، تعیین تعداد و موقعیت نمونهها است. منطق طراحی نمونه برداری بهینه، منطق نمونه برداری مرحلهای است. در این بررسی، به مقایسه نمونه برداری تک مرحلهای و چند مرحله ای در ساختگاه سد سمیلان، پرداخته شده است. در مرحله اول، نمونه برداری تک مرحله ای، با استفاده از اطلاعات ژئوتکنیکی (لوژون و شاخص کیفی سنگ) 23 گمانه، و با به کارگیری تابع شاخص، مورد مطالعه قرار گرفت. بر اساس تابع شاخص، پارامتر لوژون به چهارشاخص و شاخص کیفی به سه شاخص طبقه بندی شد. از دیگر کاربرد تابع شاخص، تبدیل دادههای کیفی به کمی است که به منظور شاخص گذاری درجه اهمیت سازه های مختلف ساختگاه سد سمیلان و سنگ شناسی منطقه، مورد استفاده قرار گرفت. سپس، بر اساس توابع شاخص، واریوگرافی در جهات مختلف انجام شده و با استفاده از پارامترهای واریوگرام، کریجینگ شاخص انجام شد. واریانس کریجینگ برای پارامترهای لوژون، شاخص کیفی سنگ و شاخص سنگ شناسی منطقه محاسبه و میانگین گیری و سپس به چهار شاخص تقسیم شد. به این ترتیب، تابع تعیین محل حفاریهای اضافه، بر اساس رابطه هر یک از پارامترها با ریسک و خطای طراحی، تعریف شد. این تابع عبارتست از: حاصلضرب مقدار کریجینگ شاخص لوژون در مقدار شاخص اهمیت سازههای مختلف سد در شاخص خطای تخمین؛ تقسیم بر حاصلضرب مقدار کریجینگ شاخص خصوصیت کیفی سنگ در شاخص سنگ شناسی منطقه. در ادامه بررسی ها، از نمونه برداری دو مرحلهای استفاده شد که در مرحله اول، تعداد 12 گمانه از 23 گمانه، بر اساس چگالی نمونهها، انتخاب شدند. در اینجا نیز تمام مراحل قبل تکرار شد و طبق تابع شاخص تعیین محل حفاری های اضافه، تعداد 8 گمانه برای مرحله دوم انتخاب شد. بر اساس تخمین گرهای کریجینگ و شبکه عصبی، با استفاده از مقادیر نرمال شده، پارامترهای مورد نظر تخمین زده شد و تمام مراحل قبل تکرار گردید. در بررسی حاضر، واریانس کریجینگ و خطای تخمین در حالت دو مرحلهای نسبت به تک مرحلهای کاهش یافته؛ باوجود آنکه تعداد گمانه ها از 23 عدد به 20 عدد کاهش یافته است. عامل مهم در کاهش خطای تخمین، نحوة آرایش گمانههای مرحله اول، در بین گمانه های مرحله دوم بوده است.