استفاده از رگرسیون چند متغیره برای ارزیابی تراوایی توده سنگ‌های ساخت گاه سد خرسان 2 با استفاده از ویژگی‌های سیستم ناپیوستگی

نویسندگان

1 گروه زمین شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران.

2 گروه زمین شناسی، دانشکده علوم ، دانشگاه فردوسی مشهد.

3 گروه زمین شناسی ، دانشکده علوم ،دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

یکی از ویژگی‌هایی مهم در بررسی ژئومکانیکی توده سنگ‌ها ارزیابی تراوایی است که از آزمون لوژون تعیین می‌گردد و از آن در ارزیابی تزریق پذیری ساخت گاه سد، تونل‌ و سایر سازه‌های مهندسی مرتبط با آب استفاده می‌شود. به دلیل وجود الگوهای پیچیده‌ی ناپیوستگی، در صورت عدم استفاده از روش آزمایش مناسب، تعیین تراوایی توده سنگ‌ها دشوار است. در این پژوهش، برای تخمین تراوایی توده سنگ مدل‌های مختلف رگرسیون چند متغیره توسعه داده‌شده است. برای این منظور، از 28 داده مربوط به نتایج آزمایش لوژون، شاخص کیفی توده سنگ (RQD)، فاصله‌داری ناپیوستگی‌ها و شرایط سطح درزه (SCR) در ساخت گاه سد خرسان 2 استفاده شد. سه مدل مختلف برای تخمین تراوایی توده سنگ موردبررسی قرارگرفته است. ورودی‌های مدل اول RQD و SCR (مدل 1)، ورودی‌های مدل دوم فاصله‌داری ناپیوستگی و SCR (مدل 2) و ورودی‌های مدل سوم فاصله‌داری ناپیوستگی و RQD (مدل 3) است. تجزیه‌وتحلیل رگرسیون ساده نشان می‌دهد که رابطه آماری معنی‌داری بین مقادیر لوژون با SCR وجود ندارد. بااین‌حال، بین مقادیر لوژون با RQD و فاصله‌داری ناپیوستگی رابطه آماری معنی‌دار برقرار است. تجزیه‌وتحلیل رگرسیون چند متغیره غیرخطی برای دو متغیر مستقل و یک متغیر وابسته به دلیل روابط غیرخطی بین ورودی و خروجی انجام شد. درنهایت، اعتبارسنجی نتایج حاصله با استفاده از شاخص‌های آماری نشان می‌دهد، دقت رابطه پیشنهادی رگرسیون غیرخطی چند متغیره بین لوژون با RQD و فاصله‌داری ناپیوستگی بالاتر از سایر روابط است و تطابق آن با داده‌های واقعی بیشتر است. نتایج نشان می‌دهد با افزایش تعداد متغیرهای رگرسیون، دقت مقادیر لوژون پیش‌بینی‌شده افزایش می‌یابد و روابط تجربی با ضریب همبستگی بالاتری حاصل می‌شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Use of multivariate regression for assessing rock mass permeability in Khersan 2 dam site using discontinuity system parameters

نویسندگان [English]

  • Mojtaba Rahimi Shahid 1
  • mehdi karami 2
  • Gholam Reza Lashkaripour 3
1 Department of Geology, Faculty of Science, Ferdowsi University Of Mashhad, Mashhad, Iran.
2 Department of Geology, Faculty of Science, Ferdowsi University of Mashhad, Iran.
3 Department of Geology, Faculty of Science, Ferdowsi University of Mashhad, Iran
چکیده [English]

Permeability assessment is one of the important properties in geomechanical investigation of rock mass determined from water pressure test (WPT) and Lugeon number. Results of these tests are used to determine the amount of groutability in tunnel, dam site and other water related constructions. Due to complex discontinuity patterns, it is almost impossible to determine the permeability of rock mass without a proper testing method. The purpose of this study is to develop various multivariate regression models to estimate the rock mass permeability in Khersan 2 dam site. To do this, a dataset including 28 cases with Lugeon test results and corresponding RQD (Rock Quality Designation), spacing of discontinuities and SCR (Surface Condition Rating) properties are employed. Three different models were developed to estimate the rock mass permeability. The inputs of the first model are RQD and SCR (Model 1), the inputs of the second model are discontinuity spacing and SCR (Model 2) and those of the third model are discontinuity spacing and RQD (Model 3). Simple regression analyses indicate that there is no statistically meaningful relationship between the Lugeon values and SCR. There is a statistically meaningful relationship, however, between the Lugeon values with discontinuity spacing and RQD. Non-linear multivariate regression analyses was conducted for two independent variables and one dependent variable because of nonlinear relationships between input and output. Finally, the validation of the results using statistical indicators shows that the accuracy of the proposed multivariate nonlinear regression relationship between Lugeon with RQD and the discontinuity spacing is higher than other relationships and it is more consistent with real data. The results show that with increasing the number of regression variables, the accuracy of the predicted Lugeon values increases and the experimental relationships are obtained with a higher correlation coefficient.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Rock mass permeability
  • Lugeon
  • Multiple regression
  • Discontinuity
  • Khersan 2 dam

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 01 خرداد 1400
  • تاریخ دریافت: 12 اسفند 1399
  • تاریخ بازنگری: 11 اردیبهشت 1400
  • تاریخ پذیرش: 01 خرداد 1400