تحلیل حساسیت مدل‌های پیش‌بینی عملکرد ماشین حفر تمام مقطع در تونل انتقال آب لار-کلان

در بیشتر پروژه‌های تونل‌سازی از ماشین‌های حفر تمام مقطع تونل‏(tbm) استفاده می‌شود. ارزیابی عملکرد این ماشین‌ها در تخمین میزان هزینه و زمان حفر تونل بسیار مهم است. نرخ نفوذ، یکی از شاخص‎های مهم در ارزیابی عملکرد ماشین است که با روش‌‍‌های مختلف برآورد می‌شود. تحلیل حساسیت یک مدل، برای بررسی تاثیرپذیری متغیر خروجی از متغیرهای ورودی انجام می‌شود. در این مطالعه، سه مدل اصلی qtbm، ntnu، csm و دو مدل حسن‌پور و فرخ براساس اطلاعات مربوط به شرایط زمین‌شناسی و اطلاعات حفاری تونل انتقال آب لارکلان، مورد تحلیل حساسیت قرار گرفته و تاثیر تغییرات عوامل ورودی مدل‌ها بر تغییرات نرخ نفوذ بررسی شده است. نتایج کلی به‏این صورت است که افزایش نیروی پیشران، cli، rpm، تخلخل و شاخص خردشدگی و کاهش q، محتوای کوارتز، مقاومت فشاری تک‌محوره، مقاومت کششی، تنش مماسی و rqd، باعث افزایش نرخ نفوذ می‌شوند. تحلیل حساسیت، براساس دو نمودار گردبادی و عنکبوتی، مورد ارزیابی قرار گرفته و برای مدل‌های مختلف، تاثیر تغییرات شاخص‌ها بر روی تغییرات نرخ نفود، بررسی و عواملی که بیشترین تاثیر را بر نرخ نفود دارند، مشخص شده‌اند؛ از عوامل مربوط به شرایط زمین‌شناسی تغییرات q، تخلخل، مقاومت فشاری تک‌محوره و rqd و از شاخص‎های مربوط به ماشین حفر تونل، تغییرات نیروی پیشران و rpm ، بیشترین تاثیر را بر تغییرات نرخ نفوذ در تونل مورد مطالعه داشتند.

Sensitivity Analysis of Tbm Performance Prediction Models in Lar-Kalan Water Conveyance Tunnel

Evaluation of TBM performance is very important in estimating the cost and time of a tunnel project. Sensitivity analysis of a model is performed to examine the influence of the input variables on the output variables. In this study, results variability of main models of TBM penetration rate (PR) prediction have been investigated based on the geological and field performance data at LarKalan water conveyance tunnel. The overall results indicate that increase of thrust force, CLI, RPM, porosity, and fracturing factor and the decrease of Q value, quartz content, unconfined compressive strength, tensile strength, induced biaxial stress on tunnel face, and RQD increases the PR. Sensitivity analysis has been evaluated on the basis of the two Tornado and Spider charts for different models, and the effect of the input parameters variation on the variation of the PR have been investigated and the parameters that have the greatest influence on the PR were specified. Among the geological conditions, the variation of the Q value, porosity, UCS, RQD and among the machine parameters, variation of the thrust force and RPM have the greatest impact on the variation of the penetration rate in the project.