كاربرد روش‌هاي هوشمند و آماري در تخمين مقاومت فشاري تك محوري ماسه سنگ‌ها

اندازه گیری دقیق مقاومت فشاری تک محوره )UCS )در پروژههای عمرانی و معدنی ضروری و اجتناب ناپذیر است. اندازه گیری مستقیم این پارامتر با وجود دقت باال، زمان بر، پر هزینه و دشوار است. هدف از تحقیق حاضر، تعیین غیرمستقیم مقاومت فشاری تک محوره به روشهای آماری و هوشمند میباشد. بدین منظور ابتدا خصوصیات فیزیکی، شاخص بار نقطهای، سرعت موج تراکمی و سختی اشمیت و مقاومت فشاری تک محوره نمونههای ماسه سنگ ساختگاه سد سیاه بیشه و نمونههای ماسه سنگ حاصل از شهر دماوند اندازه گیری شد. سپس عملکرد مدلهای مختلف جهت تخمین UCS بر اساس سرعت موج تراکمی، سختی چکش اشمیت، شاخص بار نقطهای و دانسیته با استفاده از رگرسیون خطی چند متغیره، الگوریتم جنگل تصادفی (RFA ،(Kنزدیکترین همسایه )KNN ،)شبکه عصبی مصنوعی )ANN )و سیستم استنتاج فازی عصبی تطبیقی )ANFIS )بررسی شد. نتایج نشان داد که از میان عوامل موتاثیر گذار، شاخص بار نقطهای بیشترین تاثیر را بر مقاومت فشاری دارد. نتایج تخمین UCS به روشهای هوشمند نشان داد که RFA نتایج دقیقتری نسبت به سایر روشهای بررسی شده ارائه میکند. نتایج این روش نشان 2 داد که مقدار شاخص عملکرد مدل، خطا )RMSE )و ضریب تعیین ) R ( به ترتیب 1916 ،1912 و 1911 برای مجموعه دادههای آزمون میباشند. درصد اختالف UCS اندازه گیری شده با میانگین پیشبینی شده برابر با 1910 -درصد میباشد که نشان میدهد میانگین چهار روش مورد استفاده کمتر از یک درصد اختالف را با مقدار متوسط اندازه گیری شده نشان میدهد و نشانگر کارایی بسیار باالی این روشها در تخمین UCS می- باشد. در نهایت، نتایج آزمون کروسکال-والیس نشان داد که تفاوت معنی داری بین مقادیر UCS اندازه گیری شده و پیش بینی شده وجود ندارد.