شبیه‌سازی پاسخ GPR مدل‌های مصنوعی جهت شناسایی ناهمگنی‌های زیرسطحی مسیر حفر تونل انتقال تاسیسات برقی اصفهان

نویسندگان

1 دانشگاه محل تحصیل: دانشگاه تهراندانشگاه محل کار: دانشگاه صنعتی اراک

2 دانشگاه صنعتی اصفهان

doi
چکیده

در مطالعه حاضر از روش رادار نفوذی به زمین (GPR) برای مقاصد مهندسی ژئوتکنیک (حفر تونل)، جهت شناسایی ناهمگنی‌های زیرسطحی مسیر حفر تونل انتقال تاسیسات برقی اصفهان استفاده شده است. برای این منظور ابتدا پاسخ GPR دوبعدی مدل‌های مصنوعی به شکل استوانه افقی، منشور دوبعدی مربعی و چندضلعی دلخواه متناظر با اهداف ژئوتکنیکی متداول (ساختارهایی نظیر تونل‌ها، قنات‌ها، انواع لوله‌ها و کانال‌ها)، با استفاده از برنامه مدل‌سازی پیشرو به روش اختلاف محدود دوبعدی بهبودیافته، شبیه‌سازی گردید. سپس پاسخ GPR سه‌بعدی مدل‌های مصنوعی به شکل استوانه قائم و کره (معرف شکل عمومی فضاهای خالی)، با استفاده از نرم‌افزار GPRMAX3D مدل‌سازی شد تا در تفسیر نگاشت‌های راداری واقعی GPR مورد استفاده قرار‌گیرند. به‌منظور آشکارسازی ناهمگنی‌های زیرسطحی اعم از انواع تاسیسات مدفون، فضاهای خالی، نشست‌ها، گسیختگی‌ها و چاه‌های مدفون در راستای مسیر حفر تونل انتقال تاسیسات برقی کلان‌شهر اصفهان، تعداد 14 پروفیل GPR در امتداد یکدیگر به‌صورت یک خط برداشت طولانی به طول کلی بیش از 1200 متر برداشت شد. برداشت داده‌ها توسط یک سیستم GPR پوشش‌دار با فرکانس مرکزی 250 مگاهرتز انجام گرفت. بررسی نتایج حاصل از تفسیر نگاشت‌های راداری، پس از اعمال فیلترهای مختلف حاکی از قابلیت بسیار بالای روش GPR در تعیین موقعیت و شناسایی انواع ناهمگنی‌های زیرسطحی است. به منظور صحت‌سنجی نتایج بدست آمده، بر روی یکی از ناهمگنی‌های تصویر GPR تفسیر شده به عنوان یک چاه مدفون، چال قائمی حفر شد و اعتبار نتایج به اثبات رسید.