ارائه روابط رگرسيوني ساده و چندگانه براي ارزيابي مقاومت فشاري تك‌محوري سنگ‌هاي رسوبي و آذرآواري با استفاده از آزمايش چكش‌اشميت

The presentation of simple and multiple regression relationships to the evaluation of uniaxial compressive strength sedimentary and pyroclastic rocks with usage experimental of the Schmidt hammer

در پروژه‌هاي مهندسي (سدها، تونل‌ها و پايداري شيب) ويژگي‌هاي مقاومتي سنگ‌ها بر عمليات ساخت‌وساز تأثيرگذار است. گاهي اوقات انجام آزمون‌هاي آزمايشگاهي مستقيم سخت، زمان‌گير و پرهزينه است. به همين دليل محققان مختلف براي پيش‌بيني خواص مقاومتي سنگ­ها مانند مقاومت فشاري تك‌محوري (UCS) روابط تجربي را ارائه كرده‌اند. مقاومت فشاري تك‌محوري جزء مهم‌ترين پارامترهاي سنگ در مطالعات مكانيك سنگ است. اين پارامتر را مي‌توان به‌صورت مستقيم در آزمايشگاه تعيين كرد و يا به‌صورت غيرمستقيم با روش­هاي ارائه ‌شده نظير آزمايش چكش­اشميت تخمين زد. تخمين مقاومت فشاري تك‌محوري با عدد چكش اشميت بسيار آسان‌تر، سريع‌تر و ارزان‌تر از اندازه‌گيري مستقيم آن است. هدف اصلي اين مطالعه تجزيه ‌و تحليل روابط بين مقاومت فشاري تك‌محوري سنگ‌ها با سختي اشميت است. در اين پژوهش بر روي 3 نمونه سنگ‌ شامل ماسه‌سنگ آغاجاري، مارن سازند قم و توف كرج مطالعه انجام‌شده است. با توجه به اهميت اين موضوع در اين پژوهش روابط تجربي جديدي براي محاسبه مقاومت فشاري تك‌محوري سنگ­ها ارائه‌ شده است، كه كاربرد آن‌ها نتايج مطلوبي را نشان مي‌دهد. براي رسيدن به هدف مورد نظر مناسب‌ترين و معنادارترين روابط بين آزمون سختي اشميت با مقاومت فشاري تك‌محوري با استفاده از روش رگرسيون ارائه ‌شده است. روابط بين مقاومت فشاري تك‌محوري، چكش اشميت و دانسيته خشك سنگ با استفاده از تكنيك‌هاي رگرسيون ساده (SR) و چندگانه (MR) با استفاده از نرم‌افزارMinitab 16 انجام ‌شده است. تحليل­هاي آماري وجود همبستگي قوي بين مقاومت فشاري تك‌محوري، سختي سنگ و دانسيته خشك را در نمونه­هاي ماسه‌سنگ، مارن و توف نشان مي­دهند. براساس مطالعه انجام شده رگرسيون چندمتغيره نتايج معتبرتري را ارائه مي­نمايد.

In engineering projects (dams, tunnels, and slope stability) the strength properties of the rocks affect the construction operations. In some cases, conducting field experiments is difficult, time-consuming, and expensive. Therefore, researchers have introduced practical relationships for predicting strength properties of rocks (e.g. uniaxial compressive strength (UCS)). Uniaxial compressive strength is one of the most important rock parameters in studies of rock mechanics. This parameter can be determined directly in the laboratory or can be estimated through indirect methods like the Schmidt hammer. The estimation of uniaxial compressive strength via the number of Schmidt hammer is easier, faster, and cheaper than a direct measurement. The major purpose of this study is to analyze the relationships between the uniaxial compressive strength of rocks with the Schmidt stiffness. In this research, three samples of rock have been studied including Aghajari sandstone, Qom marly formation, and Karaj tuff. With respect to the importance of this subject in this study, new practical relationships have been presented to calculate uniaxial compressive strength whose application show desired results. In order to achieve this aim, the most appropriate and logical relationships between Schmidt hardness tests with uniaxial compressive strength has been introduced by the regression method. The relationships between uniaxial compressive strength, the Schmidt hammer, and dry density of rock have been evaluated by simple and multiple regression (SR/ MR) techniques using Minitab 19 software. The statistical analyses revealed the existence of powerful correlations between the uniaxial compressive strength, Schmidt hardness features of rocks, and dry density in samples of sandstone, marl, and tuff. According to this study, multivariate regression presents more credible results.