چکیده: امروزه به طور گسترده ای از ماشین های حفاری تمام مقطع تونل (Tunnel Boring Machine) در پروژه های تونل سازی استفاده می شود. از آغاز حفاری مکانیزه، مطالعاتزیادی برای پیش بینی عملکرد TBM انجام شده است. پیش بینی نرخ پیشروی TBM یک امر مهم در تخمین هزینه های یک پروژه مکانیزه است. ضریب بهره وری تاثیر به سزایی در نرخ پیشروی TBM دارد. شناخت عوامل موثر بر بهره وری از این نظر که می تواند تخمین دقیق تری از مدت زمان اجرای تونل را نشان دهد، اهمیت دارد. با وجود این که شرایط نامساعد زمین یکی از عوامـل اصلـی پایین آمـدن بهره وری TBM است، تحقیقات قابل توجهی برای اندازه گیری تاثیر پارامترهای توده سنگ بر بهره وری TBM انجام نشده است. هدف از این تحقیق بررسی تاثیر پارامترهای توده سنگ و شرایط نامناسب زمین شناسی در حفاری مکانیزه می باشد. برای این منظور ابتدا شرایط نامساعد توده سنگ و نحوه تاثیر آنها بر عملیات تونلسازی مورد بررسی قرار گرفته و سپس یک پایگاه داده ای در دو سطح با استفاده از داده های تونل انتقال آب کرج (قطعه یک) به طول 16 کیلومتر، تونل انتقال آب کرج (قطعه 2) به طول کلی 14 کیلومتر که 11 کیلومتر آن در زمان انجام این تحقیق حفاری شده است و همچنین تونل انتقال آب قمرود (قطعات 3 و 4) به طول 18 کیلومتر تشکیل داده شده است. تاثیر شرایط توده سنگ بر توقفات TBM با استفاده از روش های آماری، سیستم های مهندسی سنگ (RES) و فازی مدلسازی شده و نتایج آنها با هم مقایسه شده است. در مدلسازی آماری از RMRو در مدلسازی فازی و RESاز پارامترهای توده سنگ شامل شرایط پایداری، وضعیت درزه ها، آب زیرزمینی و عوامل موثری مانند وجود رس، سایندگی توده سنگ، وجود گازهای سمی و شرایط لهیدگی استفاده شده است. تحلیل رگرسیون توابع مختلف نشان داد که قوی ترین رابطه بین توقفات مربوط به شرایط توده سنگ (Ground and Rock mass Related Downtimes) بر حسب ساعت بر متر و RMR به صورت یک رابطه درجه 2 با ضریب همبستگی آن 62/0 می باشد. مدلسازی این توقفات با استفاده ازترکیب سیستم های مهندسی سنگ (Rock Engineering Systems) و تحلیل رگرسیون نیز بیانگر یک رابطه درجه 2 با ضریب رگرسیون 85/0 بین GRRD (h/m) و اندیس توقفات مربوط به شرایط توده سنگ (GRDi) بوده است. مدلسازی فازی رابطه این توقفات با پارامترهای توده سنگ را ضریب همبستگی 97/0 نشان داد. رابطه به دست آمده از روش آماری به دلیل ساده تر بودن می تواند به راحتی برای تخمین اولیه میزان توقفات ناشی از شرایط توده سنگ به کار گرفته شود. روش RES– آماری به دلیل اینکه عوامل مختلف زمین شناسی و پارامترهای توده سنگ را در نظر می گیرد و رابطه به دست آمده از آن نیز تنها با محاسبه اندیس توقفات به راحتی قابل استفاده است، می تواند پیش بینی قابل قبولی از توقفات را ارائه دهد. روش فازی پیش بینی دقیق تری ارائه می دهد که البته در این تحقیق به عنوان یک روش کنترلی در کنار دو روش دیگر مورد استفاده قرار گرفته است. با توجه به بررسی های انجام شده و نتایج حاصل از آنها، پیشنهاد شده استبا ثبت دقیق اطلاعات زمین-شناسی و عملکرد TBM،تهیه پایگاه داده هایی از توقفات دستگاه حفاری مربوط به زمین و عملیات اجرایی و همچنین شرایط زمین شناسی و پارامترهای توده سنگ درونگیر تونل می تواند زمینه بررسی و ارائه مدل جامع تری از توقفات را با توجه به اندرکنش شرایط زمین و دستگاه حفاری فراهم سازد. با استفاده از این پایگاه داده ای می توان طبقه بندی سیستم های طبقه بندی توده سنگ موجود را به منظور کاربرد در پیش-بینی توقفات TBM اصلاح نمود.