پیش‌بینی مدول تغییرشکل پذیری توده‌سنگ با استفاده از سیستم فازی ممدانی

مدول تغییرشکل پذیری یکی از مهم‌ترین خصوصیات توده‌سنگ و بیان کننده رفتار مکانیکی آن است و خود نیز تحت تاثیر پارامترهای مختلفی قرار می‌گیرد. همچنین، پارامتر مهمی در تحلیل پایداری انواع پروژه‌های مهندسی سنگ مانند تونل‌ها، سدها و ساختارهای معدنی به‌حساب می‌آید. بنابراین، تعیین دقیق این پارامتر برای اجرای موفق پروژه‌های معدنی و عمرانی ضروری است. از آنجا که انجام آزمایش‌های برجا و آزمایشگاهی برای تعیین این پارامتر هزینه‌بر و اجرای دقیق آن نیز مشکل است، لذا توسعه مدل‌های هوشمند مانند سیستم های فازی برای پیش‌بینی مدول تغییرشکل پذیری توده‌سنگ روشی سریع، مفید و مقرون به‌صرفه است. در این تحقیق، ابتدا مدلسازی مدول تغییرشکل پذیری با استفاده از سیستم فازی ممدانی و مدل آماری رگرسیون خطی چند متغیره انجام گرفت. داده‌های ورودی برای تخمین مدول تغییرشکل پذیری شامل ارتفاع روباره، شاخص کیفیت توده‌سنگ، هوازدگی، مقاومت فشاری تک محوری، زاویه تمایل لایه‌بندی، ضریب سختی درزه و میزان پرشدگی درزه‌اند که در مورد ساختگاه سد بختیاری جمع‌آوری شد. پس از انجام مدلسازی، نتایج حاصل از دو مدل فازی و آماری با داده‌های واقعی مقایسه شده است. سپس، عملکرد دو مدل با استفاده از شاخص‌های عملکرد ضریب تصمیم‌گیری و جذر متوسط مربعات خطا ارزیابی و مورد مقایسه قرار گرفت. در نهایت، آنالیز حساسیت مدل فازی با استفاده از روش میدان کسینوسی انجام گرفت و میزان تاثیر هر کدام از پارامترهای ورودی بر خروجی (مدول تغییرشکل پذیری) مشخص شد. بر اساس نتایج تحلیل مقایسه‌ای، دقت بالاتر (ضریب تعیین 9778/0 در مقابل 7444/0) و خطای کمتر (جذر متوسط مربعات خطا 51/1 در مقابل 45/4) مدل فازی نسبت به مدل آماری و قابلیت بهتر آن در پیش‌بینی مدول تغییرشکل پذیری توده‌سنگ اثبات شد. در نهایت، نتایج آنالیز حساسیت نشان داد که پارامترهای هوازدگی و ارتفاع روباره به‌ترتیب بیش‌ترین و کم‌ترین تاٍثیر بر مدول تغییرشکل پذیری توده‌سنگ دارند.