مقایسه عملکرد مدل های هوش مصنوعی در پیش بینی منحنی مشخصه آب خاک

 
منحني مشخصه آب - خاك كه ارتباط بين تغييرات مکش ( به عنوان مشخصه اي با روش هاي اندازه گيري نه چندان ساده ) با مقدار رطوبت خاك غير اشباع ( به عنوان مشخصه اي با روش اندازه گيري راحت ) را مشخص مي كند پایه اساسي هرگونه مدل سازي و پيش بيني رفتار مکانيکي خاكهاي غير اشباع شده است . در این راستا مدل هاي هوش مصنوعي سودمند مختلفي توسط محققين براي پيش بيني این منحني ارائه گردیده است. در این مقاله عملکرد مدل هاي برنامه نویسي ژنتيکي (GP) ، شبکه عصبي ژنتيکي (GBNN) ، رگرسيون چندجمله اي تکاملي (EPR) و شبکه عصبي مصنوعي (ANN) براي پيش بيني 186  منحني مشخصه آب خاك از بانک اطلاعاتی  (SoilVision (2002مورد ارزیابي و مقایسه قرار مي گيرد. نتایج بدست آمده نشانگر دقت بالاتر مدل EPR براي پيش بيني منحني مشخصه آب خاك در ميان این روش ها مي باشد.

کلمات کلیدی:

منحنی مشخصه آب خاک، - EPR, ANN, GBNN, GP

نویسندگان :

علی جوهری (استادیار دانشکده عمران و محیط زیست، دانشگاه صنعتی شیراز)

احمد هوشمندنژاد (دانشجوی کارشناسی ارشد خاک وپی ، دانشگاه صنعتی شیراز)

دومين كنفرانس ملي مهندسي ژئوتکنيک ایران (1393)

بررسی اثر تنش برشی استاتیکی اولیه بر روانگرایی ماسه ها در شرایط برش ساده و مقایسه آن با نتایج دستگاه سه محوری سیکلیک

پتانسيل روانگرایي ماسه های اشباع مي تواند تحت تاثير وجود تنش برشي استاتيکي اوليه قرار گيرد. برای مطالعه تاثير تنش برشي اوليه بيشتر از دستگاه سه محوری سيکلي استفاده شده است، ولي در دستگاه سه محوری به دليل آنکه اعمال تنش برشي با تحکيم ناهمسان همراه است، بنابر این نمي توان اثر تنش برشي را مستقلا بررسي كرد و ناهمساني تحکيم در نتایج آزمایش تاثير مي گذارد. به همين دليل این اثر توسط دستگاه پيچش نمونه توخالي بررسي شده است و نتایج آن با دستگاه سه محوری سيکلي مقایسه شده است. دستگاه پيچش نمونه توخالي این قابليت را دارد كه تنش برشي اوليه را مستقل از نوع تحکيم به نمونه خاک اعمال كند. برای بررسي این اثر، 6 آزمایش پيچش نمونه توخالي و 6 آزمایش سه محوری سيکلي انجام شد و مشاهده شد وجود تنش برشي اوليه در خاک سست مقاومت خاک را در برابر روانگرایي كاهش مي دهد. برای آنکه در آزمایش پيچش نمونه توخالي شرایط برش ساده برقرار باشد، در طول آزمایش قطر خارجي و داخلي نمونه توخالي ثابت نگه داشته شد.

کلمات کلیدی:

برش ساده، آزمایش سه محوری سیکلیک، تنش برشی استاتیک اولیه، آزمایش پیچش نمونه توخالی

نویسندگان :

عباس قلندرزاده (دانشیار دانشکده فنی دانشگاه تهران)

حمیدرضا بلوری بزاز (دانشجوی دکتری پردیس فنی و مهندسی عباسپور دانشگاه شهید بهشتی)

سعید سراجپور (دانشجوی کارشناسی ارشد دانشکده فنی دانشگاه تهران)

دومين كنفرانس ملي مهندسي ژئوتکنيک ایران (1393)

بررسی عددی اثر حضور میکروپایل در کاهش پتانسیل روانگرایی ماسه اشباع

  
یکي از آسانترین و سریعترین شاخص های ارزیابي مقاومت و پتانسيل روانگرایي اعماق مختلف زمين، آزمایشات صحرایي همچون نفوذ مخروط و نفوذ استاندارد است. در این مقاله اثر نصب ميکروپایل ها در ماسه اشباع، بکمک نرم افزار المان محدود بررسي شده است. نتایج حاصل از مدلسازی عددی با اطلاعات دریافتي از پروژه انجام شده، مقایسه گردیده و مدل نرم افزاری بسط داده شده است. نتایج نشان مي دهد مدلسازی عددی استعداد روانگرایي خاک را كمي بيشتر از آنچه در آزمایشات صحرایي اعلام شده، تخمين مي زند. بااعمال تغييراتي در فاصله ميکروپایل ها ( m3، m 0/8 و m 1/6 ) و نيز تغيير در شدت تزریق نتایج معناداری مبني بر رابطه ميزان اصلاح خاک با فاصله ميکروپایلها و شدت تزریق بدست آمده است. نتایج این پژوهش كه در قالب گراف هایي ارائه شده، نشان مي دهد با افزایش فشار تزریق اصلاح بيشتری متوجه خاک شده و هر چهفاصله ميکروپایل ها بيشتر شود، اصلاح خاک مستلزم فشار تزریق بيشتری خواهد بود. چون ارزیابي پتانسيل روانگرایي رابطه مستقيمي با عدد نفوذاستاندارد دارد؛ بنظر مي رسد مدلسازی عددی این آزمایش صحرایي و صحت سنجي آن با نتایج واقعي قبل و بعد نصب ميکروپایل، ضروری باشد.این روش مي تواند در كاهش هزینه های اجرایي پروژه، كاربردی باشد.

کلمات کلیدی:

میکروپایل، روانگرایی، مدلسازی عددی، ماسه اشباع، تزریق

نویسندگان :

سید ابوالحسن نائینی (دانشیار گروه مهندسی عمران، دانشگاه بین المللی امام خمینی)

احسان طاهرآبادی (دانشجوی کارشناسی ارشد عمران، گرایش خاک وپی، دانشگاه بین المللی امام خمینی)

دومين كنفرانس ملي مهندسي ژئوتکنيک ایران (1393)

یک ردیاب رنگی جدید برای مطالعات زیست محیطی ژئوتکنیک در مقیاس آزمایشگاهی

امروزه ردیاب های رنگي و معدني كاردبردهای گسترده ای در مسال آب و خاک و ژئوتکنيک زیست محيطي دارند. بنابراین معرفي و كاربرد یک ردیاب جدید مي تواند هم از نظر ایمني زیست محيطي و هم از نظر مسائل اقتصادی برای مسائل تحقيقاتي و اجرایي بسيار سودمند باشد. در این تحقيق مطالعه ردیابي بر روی یک ستون آزمایشگاهي خاک بک بعدی، به منظور امکان تخمين مدل انتقال انتشار ردیاب های رنگي صورت مي گيرد .با استفاده از مدل عددی كه بر پایه المان محدود مي باشد، نمودارهایي كاربردی برای تعيين الگوی كلي انتشار ردیاب های رنگي و انتشار آلودگي در خاک های مختلف ارائه شده است . این روش به محققان این امکان را مي دهد تا با داشتن مشخصاتي كلي از محيط خاكي محل از قبيل نفوذپذیری خاک ، ميزان نشت آلودگي به داخل محيط خاک تخمين مناسبي از محدوده انتشار جبهه ردیابي یا آلودگي در خاک حاصل شود. نتایج آزمایشگاهي بدست آمده حاكي از آن است كه ردیاب جدید مورد آزمایش بخوبي منحني های رخنه را تشکيل داده است و همچنين نرخ جذب بسيار كمي از خود نشان داده است.

کلمات کلیدی:

ردیاب، زیست محیطی، ژئوتکنیک، منحنی های رخنه

نویسندگان :

نرگس کریمیان (دانشجوی کارشناسی ارشد علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه یاسوج)

محمد صدقی اصل (استادیار گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه یاسوج)

اردشیر شکرالهی (دانشیار گروه شیمی تجزیه، دانشکده علوم پایه، دانشگاه یاسوج)

منصور پرویزی (استادیار گروه مهندسی عمران،دانشکده مهندسی،دانشگاه یاسوج )

دومين كنفرانس ملي مهندسي ژئوتکنيک ایران (1393)

یک ردیاب رنگی جدید برای مطالعات زیست محیطی ژئوتکنیک در مقیاس آزمایشگاهی

امروزه ردیاب های رنگي و معدني كاردبردهای گسترده ای در مسال آب و خاک و ژئوتکنيک زیست محيطي دارند. بنابراین معرفي و كاربرد یک ردیاب جدید مي تواند هم از نظر ایمني زیست محيطي و هم از نظر مسائل اقتصادی برای مسائل تحقيقاتي و اجرایي بسيار سودمند باشد. در این تحقيق مطالعه ردیابي بر روی یک ستون آزمایشگاهي خاک بک بعدی، به منظور امکان تخمين مدل انتقال انتشار ردیاب های رنگي صورت مي گيرد .با استفاده از مدل عددی كه بر پایه المان محدود مي باشد، نمودارهایي كاربردی برای تعيين الگوی كلي انتشار ردیاب های رنگي و انتشار آلودگي در خاک های مختلف ارائه شده است . این روش به محققان این امکان را مي دهد تا با داشتن مشخصاتي كلي از محيط خاكي محل از قبيل نفوذپذیری خاک ، ميزان نشت آلودگي به داخل محيط خاک تخمين مناسبي از محدوده انتشار جبهه ردیابي یا آلودگي در خاک حاصل شود. نتایج آزمایشگاهي بدست آمده حاكي از آن است كه ردیاب جدید مورد آزمایش بخوبي منحني های رخنه را تشکيل داده است و همچنين نرخ جذب بسيار كمي از خود نشان داده است.

کلمات کلیدی:

ردیاب، زیست محیطی، ژئوتکنیک، منحنی های رخنه

نویسندگان :

نرگس کریمیان (دانشجوی کارشناسی ارشد علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه یاسوج)

محمد صدقی اصل (استادیار گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه یاسوج)

اردشیر شکرالهی (دانشیار گروه شیمی تجزیه، دانشکده علوم پایه، دانشگاه یاسوج)

منصور پرویزی (استادیار گروه مهندسی عمران،دانشکده مهندسی،دانشگاه یاسوج)

دومين كنفرانس ملي مهندسي ژئوتکنيک ایران (1393)

ارزیابی مقایسه ای مدل رگرسیون چندمتغیره پیشبینی نرخ نفوذ ماشین های تمام مقطع حفاری تونل ( TBM ) با شبکه های عصبی فازی

امروزه استفاده روزافزون از حمل ونقل زميني و نيازمندی های مردم جهت تهيه آب آشاميدني و همچنين لزوم احداث مسيرهای جدیدد و توندل هدای طولاني منجر به پيدایش و گسترش ماشين های تونلبُری گردیده است. عوامل مختلفي نظير شرایط زمين شناسي، خصوصيات توده سنگ، و همچنين مشخصات ماشين به كار رفته بر ميزان كارایي ماشين ها تأثير مي گذارند. یکي از راه های پيشبيني ميدزان كدارایي ایدن ماشدين هدا، تخمدين ندر نفدو آنهاست. محققان مختلفي در اكثر نقاط دنيا بر روی اثر خصوصيات سنگ بکر و توده سدنگ بدر كدارایي TBM بدرای تخمدين ندر نفدو بررسدي كرده اند. هركدام از این محققان، جهت تخمين این پارامتر با استفاده از تحليل های استاتيکي، مدل ها و روابطي را ارائه كرده اند. در این مقاله سعي بر آن شده است كه ابتدا با استفاده از رگرسيون چند متغيره مدلي برای پيشبيني نر نفو دسدتااه ارائده و سدنس نتدای آن بدا نتدای حاصدل از مددل عددی شبکه های عصبي فازی مقایسه گردد. در نهایت مشاهده مي شود كه مدل شبکه های عصبي فازی ضریب همبستاي بسيار بالاتری نسبت بده رگرسيون ایجاد نموده است.

واژههای کلیدی:

نرخ نفوذ، TBM ، شبکههای عصبی فازی، تونل گلاب

نویسندگان :

یاسر مبرا (کارشناس ارشد مهندسی عمران مکانیک خاک و پی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجفآباد)

مریم حسنی نیا (دانشجوی دکترای مهندسی ژئوتکنیک دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجف آباد)

دومين كنفرانس ملي مهندسي ژئوتکنيک ایران (1393)

بررسی آسیب پذیری سد خاکی شاه قاسم با افزایش مقدار نفوذپذیری در قسمت پی به بوسیله آنالیز سه بعدی

آناليز نشت یکي از مهمترین مواردی است كه مي توان به واسطه آن ایمني سد را در نفاط مختلف نشان داد. جهت جلوگيری از فرسایش به علت پدیده رگاب ( piping )مي بایست تراوش آب از بدنه و پي سد كنترل شده باشد. مسئله نشت در پي سدها به علت تغييرات ایجاد شده در طول زمان در مقدار نفوذپذیری و بررسي فشار پيزومتریک در آن باعث گردیده كه در مطالعات سدسازی بهای بيشتری به تحليل در پي سد داده شود. در شيوه های مهندسي جهت آناليز نشت، بيشترین مقدار آب را در بالاترین ارتفاع مقطع سد یا مقاطعي در كل طول سد وارد مي كنند. در سال های اخير با پيشرفت سریع رایانه تحليل اینگونه مسائل بوسيله مدل های عددی توسعه فراواني یافته و نتایج موجود حاكي از دقت بالای این روش ها در محاسبه نشت مي باشد. در این تحقيق با استفاده از روش اجزاء محدود بوسيله نرمافزار Seep3d معادله حاكم بر نشت در حالت سه بعدی در محيط های ناهمگن و ناهمسان مدلبندی شده و با اندازه گيری فشار پيزومتریک در محدوده پي ميزان نشت برای مقادیر مختلف نفوذپذیری محاسبه مي شود. جهت واسنجي مدل مطالعه ای بر روی سد شاه قاسم صورت گرفته كه نتایج مناسب مي باشند. 

كلمات كلیدی: 

نشت، سه بعدی، Seep3d ، پیزومتریک

نویسندگان :

محمد صدقی اصل (استادیار دانشكده كشاورزی، گروه علوم خاک، دانشگاه یاسوج)

منصور پرویزی (استادیار گروه مهندسی عمران، دانشگاه یاسوج)

مهدی رشیدی (كارشناس ارشد مهندسی عمران، گرایش مكانیک خاک و پی، دانشگاه یاسوج)

دومين كنفرانس ملي مهندسي ژئوتکنيک ایران (1393)

مقایسه آنالیز نشت در سدهای خاکی در حالت دوبعدی با حالت سه بعدی (مطالعه موردی: سد شاه قاسم یاسوج)

آناليز نشت یکي از مهمترین مواردی است كه مي توان به واسطه آن ایمني سد را در نفاط مختلف نشان داد و در طراحي سدهای خاكي مطرح بوده بطوریکه ساختار منطقه و شيب هيدروليکي هر كدام كه بحراني تر باشند شکل بدنه سد را تعيين مي كنند. در شيوه های مهندسي بيشترین مقدار آب را در بالاترین ارتفاع مقطع سد یا مقاطعي در كل طول سد وارد ميكنند جهت آناليز نشت . البته ملاحظه ی تفاوت معني دار ميان اندازه هایي كه از محل سد و داده های كه از آناليز دو بعدی سدهای ساخته شده به دست آمده، آناليز نشت را به صورت سه بعدی حياتي نشان مي دهد. در این تحقيق برای مدلسازی عددی جریان آب نشت یافته از بدنه به سمت پي و جناحين سد شاه قاسم، از مدل عددی Seep3d استفاده شده است. نتایج مدل در حالت دوبعدی و سه بعدی با نتایج پيزومتریک استخراج شده از بدنه سد مقایسه شده كه در نهایت نتایج خوبي حاصل شده است.

كلمات كلیدی:

نشت، سه بعدی، Seep3d ، پیزومتریک

نویسندگان :

منصور پرویزی (استادیار گروه مهندسی عمران، دانشگاه یاسوج)

محمد صدقی اصل (استادیار دانشكده كشاورزی، گروه علوم خاک، دانشگاه یاسوج)

مهدی رشیدی (كارشناس ارشد مهندسی عمران، گرایش مكانیک خاک و پی، دانشگاه یاسوج)

دومين كنفرانس ملي مهندسي ژئوتکنيک ایران (1393)

بررسی عددی دو بعدی و سه بعدی اثر تمایل هسته رسی و رس تماسی بر رفتار سدهای سنگریزه ای واقع در دره های تنگ

یکي از مهمترین مسایل مرتبط با سدهای سنگریزه ای با هسته رسي، پدیده قوسزدگي است. قوسزدگي مي تواند ناشي از دو عامل باشد. عامل اول، خصوصيات متفاوت مصالح مورد استفاده و عامل دوم ناشي از اثر تکيهگاه ها و دره. در این تحقيق سعي شده است تأثير شکل هسته رسي و رس پلاستيک تماسي بر رفتار سدهای سنگریزه ای با در نظر گرفتن تأثير سه بعدی دره بررسي شود. بدین منظور یک سد سنگریزه ای با سه شکل استقرار هسته در در حالت پایان ساخت مورد بررسي قرار گرفته و نتایج تحليل های دو و سه بعدی آن مقایسه گردیده است. نتایج حاصله نشان مي دهد تحليل دو بعدی در مقایسه با تحليل سه بعدی، ایمني كمتری داشته و متمایل كردن هسته باعث كاهش ميزان قوسزدگي شده و از لحاظ ميزان تغيير شکل ها و فشار حفرهای بر هسته قایم برتری دارد. همچنين استفاده از رس تماسي پلاستيک در نواحي تکيه گاه منجر به افزایش ایمني سد خواهد گردید.

کلمات کلیدی:

سد سنگریزهای، تحلیل دو و سه بعدی، هسته مایل، رس تماسی، قوسزدگی

نویسندگان :

اسماعیل قلی زاده (دانشجوی دکتری، دانشکده عمران، پردیس دانشکدههای فنی، دانشگاه تهران)

منوچهر لطیفی (دانشیار دانشکده عمران، پردیس دانشکدههای فنی، دانشگاه تهران، تهران)

دومين كنفرانس ملي مهندسي ژئوتکنيک ایران (1393)

بررسی اثر انفجار سطحی برتونل مدفون در خاک ماسه ای سست

پاسخ سازه های زیرزميني كه در سطح زمين متاثر از بارگذاری انفجار هستند، در پدافند غيرعامل مبحث با اهميتي است. به دليل محدودیت های موجود در دسترسي به اطلاعات تجربي و آزمایشگاهي، در صنایع نظامي مدلسازی عددی این پدیده مي تواند، جایگزین بسيار مناسبي برای بررسي اثرات تخریبي بارگذاری ناشي از انفجار باشد. در بررسي پدیده اندر كنش خاک  سازه تحت اثر بار انفجار، فرض مي گردد انفجاری با انرژی معين و در موقعيتي مشخص نسبت به سازه مدفون صورت گيرد. در این مقاله، مدل سازه به صورت یک المان مياني از یک تونل مدفون در خاک سست طراحي شده، در برابر انفجارهای سطحي نيز در سه تيپ در فواصل 5 ، 10 ، 15 متری سطح زمين در نظر گرفته شده است.

کلمات کلیدی:

انفجار سطحی، سازه های زیرزمینی، تونل، خاک سست

نویسندگان :

علی تاج بخش (دانشجوی کارشناسی ارشد خاک وپی، دانشگاه واحد یاسوج)

منصور پرویزی (عضو هیات علمی دانشکده فنی ومهندسی دانشکاه یاسوج)

دومين كنفرانس ملي مهندسي ژئوتکنيک ایران (1393)