در این مطالعه 3 نوع سیستم فازی برای تعیین بازگشتی پارامترهای ژئومکانیکی توده خاک و شرایط تنش منطقه ای از کیلومتر 4/3 تا 7/13 در پروژه خط 2 مترو کرج با روش تحلیل برگشتی هوشمند طراحی شدند. بدین منظور با استفاده از داده های حاصل از آزمایش های برجا و مطالعات زمین شناسی و مدل سازی عددی تونل پروژه خط 2 مترو کرج با نرم افزار plaxis 3d tunnel زوج داده های ورودی - خروجی مورد نیاز برای طراحی سیستم های فازی تولید شد. سپس 3 سیستم فازی با ساختار موتور استنتاج ضرب، فازی ساز منفرد، غیرفازی ساز میانگین مراکز و توابع عضویت گوسین، برای تحلیل برگشتی هوشمند با ورودی های شماره گروه خاکی، خصوصیات توده خاک و شرایط تنش منطقه و خروجی میزان نشست سطحی، با استفاده از روش های آموزش گرادیان نزولی، الگوریتم بهینه سازی جمعی ذرات و الگوریتم رقابت استعماری طراحی شدند. تعیین تعداد قواعد فازی، توسط خوشه بندی با روش نزدیک ترین همسایه، هم زمان با طراحی سیستم های فازی انجام شد. برای بررسی عملکرد سیستم های فازی طراحی شده، از نتایج حاصل از قرائت های نشست سنجی ثبت شده در 20 ایستگاه نشست سنجی پروژه خط 2 مترو کرج استفاده شد. برای تعیین ورودی های معادل با میزان نشست ثبت شده در ایستگاه های نشست سنجی در هر سیستم فازی، از الگوریتم های تکاملی استفاده شد. نتایج نشان دادند که هر 3 سیستم از عملکرد بسیار خوبی برخوردارند و سیستم فازی طراحی شده با الگوریتم بهینه سازی تجمعی ذرات با معیار mse،0.0065 دارای بهترین عملکرد می باشد.

امروزه در شهرهای بزرگ، مترو ها و تونل های شهری به عنوان یکی از کلیدی ترین و مهم ترین زیرساخت های شبکه حمل و نقل شهری به شمار می آیند. هر چه محیط شهری شلوغ تر و فضای سطحی محدودتر شده، نیاز به ایجاد سازه های زیر سطحی مانند تونل ها برای تامین این زیرساخت ها، بیشتر احساس می شود. با توجه به اینکه، پروژه های جدید تونل باید در زیر مناطق پر جمعیت شهری ساخته شوند، ساخت و اجرای این سیستم های زیرزمینی ممکن است عوارضی را برای تاسیسات و آسیب به سازه های سطحی و زیر سطحی در پی داشته باشد. هدف اصلی این تحقیق مدلسازی عددی نشست ساختمان های خط یک مترو تبریز در اثر حفاری تمام مقطع به روش epb می باشد. بدین منظور ابتدا نتایج حاصل از رفتارسنجی ساختمان های واقع در محدوده ایستگاه 11 تا 12 خط یک مترو تبریز که با استفاده از دوربین نقشه برداری انجام گرفته شده بود دسته بندی و جابجایی نهایی ساختمان-ها حاصل گردید. با استفاده از اندیس آسیب پذیری رانکین و نتایج نهایی رفتارنگاری، ساختمان های محدوده مورد بررسی طبقه بندی شده و مشخص گردید ساختمان های شماره 3، 4، 5، 6، 20، 21، 22، 23، 32، 33، 34، 40، 41، 42، 43 نسبت به سایر ساختمان ها در معرض آسیب بیشتری قرار دارند. به همین منظور برای بررسی بیشتر از مدلسازی عددی سه بعدی با استفاده از نرم افزار plaxis 3d tunnel برای بررسی مقاطع بحرانی مورد نظر استفاده شده است. برای تعیین دقیق منحنی نشست ساختمان ها، تحلیل حساسیت در راستای طولی مدل انجام گرفته شده و با توجه به نتایج حاصل از تحلیل حساسیت مشخص گردید که در فاصله d3 از ابتدا و انتهای ساختمان تا مرز مدل نشست ها به حالت ایستا می رسد. سپس با استفاده از این مدل بهینه، نشست سطح زمین و ساختمان ها در 7 فاز هنگام عبور دستگاه حفاری از زیر یا کنار ساختمان و یک فاز نهایی که آخرین سیستم نگهداری نصب شده به فاصله d3 از انتهای ساختمان قرار دارد بررسی شده و در نهایت به مقایسه نتایج حاصل از مدل عددی و نتایج واقعی پرداخته شده است. این مقایسه نشان می دهد که مقادیر بدست آمده از مدل عددی در محدوده نتایج حاصل از رفتارنگاری ساختمان ها قرار دارند. همچنین محدوده تاثیر حفاری تونل در تمامی مقاطع در جهت عرضی، تا 40 متری از محور مرکزی تونل بوده و ساختمان ها هر چه دورتر از محور مرکزی تونل قرار بگیرند، تاثیرپذیری کمتری از مراحل مختلف تونلسازی دارند.

در این تحقیق، به منظور تعیین محدوده بهینه کارگاه های استخراج، یک الگوریتم جزگرای جدید به نام soa طراحی شده است که در یک طبقه استخراجی با در نظر گرفتن محدودیت های فنی تعریف شده، محدوده بهینه را تعیین می نماید. این الگوریتم توانایی در نظر گرفتن محدودیت هایی مانند حداقل و حداکثر طول کارگاه استخراج در دو جهت امتداد و ضخامت، حداقل و حداکثر ارتفاع کارگاه های استخراج، محدودیت هم ترازی و همچنین حداقل عرض لنگه جانبی را دارا است. پس از تدوین این الگوریتم، برای فراگیر نمودن عملیات طراحی، الگوریتم دیگری به نام mloa تدوین و توسعه داده شده است. در این الگوریتم ابتدا تعداد و محل تمام طبقات محتمل، مشخص و سپس با فراخوانی الگوریتم soa، تعداد، ابعاد و موقعیت کارگاه های استخراج در درون هر طبقه استخراجی مشخص می گردد؛ در نهایت با تعیین ارزش بدست آمده از مجموع ارزش طبقات محتمل و تعیین ارزش هر محدوده معدن کاری محتمل، این محدوده ها با یکدیگر مقایسه شده و یک چیدمان بهینه از تعداد و جانمایی طبقات، به همراه تعیین محدوده ی استخراج در هر طبقه استخراجی به عنوان خروجی الگوریتم mloa انتخاب خواهد شد. یک برنامه کامپیوتری نیز در محیط نرم افزار matlab تدوین شده است که با کاربرد آن، پس از وارد نمودن مدل های بلوکی درآمدی و هزینه ای و دیگر پارامترهای فنی و اقتصادی، بر مبنای الگوریتم فراگیر mloa، محدوده بهینه معدن کاری تعیین می شود و در نهایت یک تصویر سه بعدی از محدوده بهینه کارگاه ها و طبقات استخراجی به عنوان خروجی این برنامه نشان داده خواهد شد.

چکیده با توسعه روزافزون مناطق شهری و گسترش شهرها و نیاز این جوامع به تأسیسات زیربنایی از قبیل تونل های حمل و نقل شهری، تونل های انتقال آب و...، نیاز به احداث سازه های زیرزمینی در این مناطق افزایش یافته است. یکی از روش های حفاری تونل، استفاده از ماشین حفاری تمام مقطع (tbm) است. به منظور مقابله با نشست زمین، حفظ پایداری فضای حفر شده، جلوگیری از ورود آب زیرزمینی به داخل تونل و سایر مسائل اجرایی مانند سرعت بخشیدن به پیشروی پروژه، حفاری همزمان با نصب سگمنت های بتنی انجام می شود. به دلیل اختلاف قطر حفاری با قطر خارجی قطعات پیش ساخته بتنی، لازم است فضای خالی بین سگمنت و دیواره حفاری شده بلافاصله با مواد مناسب پر شود تا از مشکلات آتی مانند نشست و یا نشت آب به داخل تونل جلوگیری شود که از این عملیات با اصطلاح تزریق تماسی یاد می شود. مواد پرکننده معمولاً به صورت دوغاب به پشت سگمنت پمپ می شود. هدف اصلی در این تحقیق ارایه طرح اختلاط مناسب دوغاب تزریق تماسی در پروژه تونل کمکی کانال ابوذر می باشد. دوغاب استفاده شده مخلوطی از موادی مانند سیمان، ماسه، بنتونیت، آب و مواد دیگر که هر کدام به نسبت خاصی به دوغاب اضافه می شوند، تولید می شود. دوغاب مناسب دوغابی خواهد بود که تمامی ملزومات اجرایی، فنی و اقتصادی را به خوبی تأمین نماید. دوغاب تهیه شده باید با در نظر گرفتن امکانات موجود پروژه قابلیت اجرایی داشته باشد، مقاومت و ویژگی های دیگر همچون آب اندازی و قابلیت پمپاژ، افت دوغاب تولید شده و روانی قابل قبول از نظر فنی حایز اهمیت می باشد و همچنین مصرف حداقل مصالحی که تعیین کننده قیمت تمام شده دوغاب هستند در به صرفه بودن دوغاب تهیه شده امری انکارناپذیر است. بنابراین دستیابی به معیارهای اقتصادی، اجرایی و فنی هم چون رسیدن به مقاومت مناسب، مقدار مطلوب آب اندازی و افت دوغاب نیازمند ارائه طرح اختلاط مناسب با توجه به شرایط پروژه می باشد. بدین منظور آزمایشات مختلفی انجام شد تا مصالح مورد استفاده در دستیابی به این معیارها به نحو بهینه انتخاب شوند. در این پژوهش 42 نمونه آزمایشگاهی (طرح اختلاط دوغاب) مختلف با نسبت های متفاوت مصالح تشکیل دهنده دوغاب تهیه شده است. برای هر نمونه مقاومت تراکمی تک محوره 24 ساعته، 7 روزه، درصد آب انداختگی و درصد افت دوغاب تعیین شده است. و در نهایت با ارزیابی نتایج حاصل از این آزمایشات طرح اختلاط مناسب دوغاب تماسی برای تونل کمکی کانال ابوذر ارایه شده است. با بررسی های فنی و اقتصادی که انجام شد مقادیر مصالح سیمان، بنتونیت، ماسه بادی و آب به ترتیب 340، 10، 1100 و 490 کیلوگرم در مترمکعب دوغاب تعیین شد. کلمات کلیدی : تونل کمکی کانال ابوذر، تونل سازی سپری مکانیزه، تزریق تماسی، طرح اختلاط دوغاب، مقاومت تک محوره، آب انداختگی دوغاب، افت دوغاب

اندازه گیری دقیق چقرمگی شکست سنگ ها بعنوان پارامتر کلیدی در تحقیقات مکانیک شکست سنگ، در حالت کشش و برش از اهمیت خاصی برخوردار است. برای تعیین این پارامتر روش های آزمایشگاهی مختلفی ارائه شده است که هرکدام مزایا و معایب خاص خود را دارند. این پایان نامه تلاشی برای ارائه مقایسه ای جامع بین شش روش تعیین چقرمگی مود کششی و سه روش تعیین چقرمگی شکست مود برشی سنگ ها براساس میزان حساسیت نتایج آن ها به تغییر اندازه نمونه ها و تغییر طول ترک در نمونه هاست. به منظور نیل به این هدف و با توجه به ماهیت مقایسه ای این پژوهش، ابتدا 316 نمونه ی ترک دار لازم بطور مصنوعی با مصالح گچی ساخته شدند تا نمونه ها حتی الامکان همگن و همسانگرد بوده و رفتار الاستیک خطی داشته باشند. سپس نتایج بدست آمده از روش های مختلف بطور جداگانه مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته و میزان حساسیت نتایج آن ها به تغییر اندازه نمونه و طول ترک مشخص شده است. در گام آخر نیز با استفاده از نرم افزار المان محدود abaqus، نحوه ی توزیع تنش و جابجایی ها در نمونه های دیسکی ترک دار و نیم دیسکی ترک دار بررسی شده و رفتار شکست نمونه های آزمایشگاهی با نتایج مدلسازی عددی مورد مقایسه قرار گرفته اند که نتایج مطابقت بسیار خوبی را نشان می دهند. با در نظر گرفتن عوامل مختلف نظیر سادگی هندسه نمونه، سادگی بارگذاری، دقت نتایج و تجهیزات بارگذاری لازم، می توان عنوان کرد که براساس نتایج این پژوهش روش نمونه های دیسک برزیلی با ترک مرکزی شورن (ccnbd) که یکی از روش های استاندارد پبشنهادی انجمن بین المللی مکانیک سنگ می باشد، هم در حالت کشش و هم در حالت برش مناسب ترین روش بوده است.

پروژه¬های زیرزمینی و زیرساختی عموماً پروژه¬های پیچیده با متغیرهای زیادی از جمله شرایط متغیر و نامطمئن زمین و آب¬های زیرزمینی هستند و اطلاعات حاصله اکثراً به صورت غیرمستقیم به¬دست می آیند. این شرایط ریسک¬های قابل توجهی را بر تمام اجزای پروژه حتی قسمت¬هایی که به صورت غیرمستقیم با پروژه در ارتباط¬ می¬باشند، وارد آورده و منجر به صرف هزینه¬های زیاد و تأخیرات زمانی در انجام پروژه می-گردد. مدیریت درست و به موقع این ریسک¬ها موجب حداقل کردن احتمال وقوع یا اثر پیامدهای منفی بر اهداف پروژه می¬شود. رتبه¬بندی با فراهم آوردن امکان پاسخ¬دهی به موقع به همه¬ی ریسک¬ها، کمک شایانی به انجام هرچه موفق¬تر فرآیند مدیریت ریسک می¬نماید. در این تحقیق به اولویت¬بندی ریسک¬ زمین¬شناسی در تونل¬سازی مکانیزه با استفاده از روش¬های شباهت به گزینه ایده¬آل فازی و تحلیل سلسله مراتبی دلفی فازی در تونل انتقال آب نوسود پرداخته شده و به منظور دست یافتن به نظری واحد از استراتژی اولویت¬بندی استفاده شده است. به منظور این اولویت¬بندی ابتدا ریسک¬های زمین¬شناسی شناسایی و عوامل مؤثر بر آن تعیین شده است. این محاسبات در 19 پهنه به صورت مجزا انجام و در نهایت 3 ریسک به عنوان ریسک بالا (اصلی) در هر پهنه مشخص شده است. نتایج تحلیل¬ها طبق روش شباهت به گزینه¬ی ایده¬آل فازی در پهنه¬های مختلف نشان می¬دهد که نشت گازهای سمی موجود در سنگ¬ها و نشت و هجوم آب به داخل تونل به ترتیب مهمترین مخاطره موجود در تونل بلند زاگرس می باشند و ریزش و سقوط بلوک¬های سنگی به همراه پدیده¬ی لهیدگی با شاخصی برابر در رده¬ی بعدی اهمیت قرار می¬گیرند. لازم به ذکر است نتایج تحلیل¬ها طبق روش تحلیل سلسله مراتبی دلفی فازی نزدیک به روش شباهت به گزینه¬ی ایده¬آل فازی می¬باشد با این تفاوت که پدیده¬ی لهیدگی جای خود را به برخورد با پهنه¬¬های خرد شده و گسله خواهد داد. تکنیک ادغام نیز نشت گازهای سمی موجود در سنگ¬ها، نشت و هجوم آب به داخل تونل و برخورد با پهنه¬های خرد شده و گسله را در پهنه¬های مختلف به عنوان مهمترین مخاطرات موجود در این تحقیق معرفی می¬نماید که این تحلیل مشابه نتایج روش تحلیل سلسله مراتبی دلفی فازی می¬باشد. نتایج حاصل از اعتبارسنجی بر صحت و نزدیکی محاسبات با واقعیت تاکید دارد.

قسمت اعظم هزینه و مصرف انرژی (حدود 60 درصد) در بخش فرآوری مواد معدنی، مربوط به دستگاه های خردایش است. از اینرو باید تدابیری در نظر گرفت تا علاوه بر دست یابی به ابعاد مورد نظر، از خردایش بیش از حد مواد و مصرف بی رویه انرژی جلوگیری کرد، چون نقش بسیار مهمی در توجیه اقتصادی محصول و قیمت تمام شده آن دارد. در اکثر موارد به دلیل پیچیدگی ذاتی عملیات، تعدد عوامل درگیر و نیز مطلوب نبودن طراحی اولیه، کارایی مدار خردایش کمتر از مقدار پیش بینی شده است. از اینرو از مدل های ریاضی و روش های بهینه سازی متعددی برای تعیین شرایط بهینه عملیاتی دستگاه های خرد کننده و فرآیندها استفاده شده است. در اکثر مسایل مهندسی استفاده از الگوریتم های تکاملی به دلیل مسایل اقتصادی و مدیریت زمان به کار گرفته می شود. معادلات موجود برای تعیین توان مصرفی به دلیل متغیرهای زیادی که اغلب در دسترس نیستند، نمی توانند در پیش بینی توان مصرفی آسیا به طور موثر به کار گرفته شوند. بنابراین در این پایان نامه ابتدا معادلات معتبر و شاخص برای محاسبه توان مصرفی مورد بررسی قرار گرفتند که مشخص شد دو مدل توان نرمال شده آسیا و مدل تجربی آستین برای تخمین توان آسیاهای صنعتی، تطبیق بیشتری با داده های واقعی دارند. سپس از این معادلات برای تعریف تابع هدف براساس روش بهینه سازی ازدحام ذرات استفاده شد و تابع هزینه براساس کمینه کردن توان مصرفی دستگاه مدل سازی شد و مقدار واقعی توان دستگاه به عنوان بهینه کلی در نظر گرفته شد. نتایج بر روی دو مدل مورد نظر نشان دادند که این روش از عملکرد بسیار خوبی برای بهینه سازی توان مصرفی آسیا برخوردار است و معادله توان نرمال شده آسیا با مقدار خطای نسبی 0061/0 بهترین عملکرد را دارد.