Efficiency evaluation of empirical models on the basis of rock mass rating for prediction of deformation modulus in rock mass and developing a new models according to the fuzzy system

摘要

پیش‌بینی مدول دگرشکلی توده‌سنگ برای تحلیل و طراحی سازه‌های سنگی از اهمیت خاصی برخوردار است. زیرا مدول دگرشکلی بیانگر رفتار توده‌سنگ تحت تاثیر تنش‌ها است. تاکنون مدل‌های تجربی و هوش مصنوعی مختلفی برای پیش‌بینی مدول دگرشکلی توسعه داده شده است. از میان این مدل‌ها مدلی بهینه است که کم‌ترین پارامتر ورودی (زیرا هزینه‌ها و زمان برای تعیین پارامترهای ورودی کاهش پیدا می‌کند) و قابلیت پیش‌بینی مدول دگرشکلی در بهترین حالت را داشته باشد. در این مقاله ابتدا کارایی 19 مدل مختلف، که پارامتر ورودی آنها تنها طبقه‌بندی ژئومکانیکی توده‌سنگ (RMR) است؛ ارزیابی و دو مدل که بهترین تقریب را دارند، تعیین می‌شود. سپس به منظور پیش‌بینی دقیق‌تر مدول دگرشکلی، یک مدل بر اساس سیستم فازی توسعه داده شده (پارامتر ورودی آن RMR است) و نتایج با دو مدل انتخاب شده مقایسه گردید. برای این منظور 33 مجموعه داده از ساختگاه سدهای مختلف در کشور ایران جمع‌آوری شده است. برای ارزیابی مدل‌ها و همچنین اعتبارسنجی مدل توسعه داده شده، از شاخص‌های جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) ، ضریب تعیین ((R2 و میانگین درصد خطای مطلق (MAPE) استفاده شده است. نتایج نشان می‌دهد، پیش‌بینی مدول دگرشکلی با استفاده از مدل فازی توسعه داده شده نسبت به مدل‌های تجربی دقیق‌تر است.