پيش‌بيني خطاي سلول‌ فشار به‏كمك روش GEP (مطالعه موردي: سد سنگريزه‌اي البرز، مازندران، ايران)

Prediction of Cell Pressure Error Utilizing GEP Procedure (A case study: Alborz embankment dam, Mazandaran, Iran)

آگاهي از وضعيت تنش در بدنه سدهاي خاكي از مهم‏ترين پارامتر‌هاي ارزيابي ايمني سد است. به‌منظور اندازه‌گيري تنش از سلول‌ فشار كل استفاده مي‌شود كه اين ابزار در بدنه سد‌هاي خاكي نصب مي‌گردد. در زمان نصب سلول فشار، سطح حساس آن در تماس مستقيم با توده خاك قرار گرفته تا تنش‌ كل موجود در خاك را اندازه‌گيري كند و در تركيب با پيزومتر‌ها، فشار آب منفذي موجود در خاك را نيز برآورد مي‌كند. به‌منظور دريافت نتايج صحيح و قابل قبول از سلول فشار بايد اين ابزار با دقت نصب شوند. اما در اكثر موارد، مقادير اندازه‌گيري شده با اين ابزار با مقادير تيوري و پيش‌بيني شده تنش، مطابقت ندارد و نتايج سلول فشار همراه با خطا است. عوامل متعددي بر خطاهاي سلول‌هاي فشار تاثيرگذار هستند اما در اين تحقيق به نقش ارتفاع و مدت زمان خاك‌ريزي در حين عمليات اجراي سد، به‏عنوان پارامتر‌هاي موثر بر مقادير اندازه‌گيري، پرداخته شده است. بدين منظور سد سنگ‌ريزه‌اي البرز واقع در شمال ايران به‌عنوان مطالعه موردي در نظر گرفته شده است. اين سد خاكي با هسته رسي، داراي ارتفاع حداكثر 78 متر است. با استفاده از داده‌هاي رفتارنگاري و در نظر گرفتن تاثير پارامتر‌هاي ارتفاع خاك‌ريزي و مدت زمان خاك‌ريزي، مدلي به‌منظور پيش‌بيني خطاي سلول‌هاي فشار به‏روش 1GEP با استفاده از نرم‌افزار GeneXProTools 4.0، ارايه شده است. ميزان R2 براي اين مدل، برابر با 98/0 است كه اين رقم نشان‌دهنده تطابق خوب مدل با داده‌هاي رفتارنگاري است. نتايج به‌دست آمده نشان مي‌دهد كه پارامتر نسبت تفاضل ارتفاع به تفاضل مدت زمان خاك‌ريزي در حين اجراي سد البرز در ايجاد خطا در نتايج سلول‌هاي فشار سد نقش به‏سزايي داشته است. 1. Gene Expression Programming

Determination of stress in earthfill dams is one of the most important parameters in dam safety studies. Stress monitoring can be done using total pressure cells which are typically installed during construction. The cell is installed with its sensitive surface in direct contact with the soil to measure total stress of soil and in combination with piezometers to measure pore-water pressure acting in the soil mass. Total pressure cells needs to be installed with care to get reasonable measurements. However, measurements are often incompatible with the theoretical predictions such that pressure cell results usually have some inaccuracies. There are several parameters effecting pressure cell errors, however, in the present paper we only focused on the height of embankment and the duration of dam construction. For this purpose, a case study, namely Alborz embankment dam located in north part of Iran was conducted. It is an earth dam with clay core with a height of 78 m. Using the monitoring data and considering the effect of embankment height and construction period parameters, a model is presented to predict the pressure cells error with Gene Expression Programming (GEP) procedure by GeneXProTools 4.0 software. The computed coefficient of correlation (R2) for the proposed model is 0.98 showing a good agreement with the monitoring data. The obtained results indicate that the ratio of height difference to time difference for Alborz dam has a significant role in dam pressure cells errors.