ارائه روابطي جهت تخمين خصوصيات ديناميكي سنگ آهك با رويكرد تجربي

خصوصيات ديناميكي و استاتيكي سنگ‌ها براي طراحي سازه‌هاي ژئوتكنيكي و مدل‌سازي پي‌هاي سنگي اهميت زيادي دارد. هدف اصلي اين مقاله ارائه روابط منطقه‌اي و جهاني بين مدول الاستيسيته استاتيك و ديناميك با رويكرد تجربي و تخمين سرعت موج برشي سنگ آهك به روش‌هاي آماري و شبكه عصبي مصنوعي مي‌باشد. بدين منظور ابتدا آزمايش‌هاي پتروگرافي و فيزيكي و مكانيكي بر روي 70 مغزه از سنگ آهك ساختگاه سد كارون 4 انجام شد. سپس بانك داده‌اي از روابط ارائه شده در پژوهش‌هاي پيشين از نقاط مختلف جهان تهيه شد و روابط جهاني و منطقه‌اي براي سنگ آهك‌هاي ايران ارائه شد. نتايج آناليز آماري نشان داد كه نسبت مدول الاستيسيته ديناميك به استاتيك براي سنگ آهك‌هاي مورد مطالعه 2.5 مي‌باشد. همچنين نسبت پواسون ديناميك به استاتيك براي اين سنگ‌ها 1.41 مي‌باشد. مقدار متوسط مدول ديناميك بدست آمده از روابط پژوهشگران مختلف برابر با19.90 گيگاپاسكال است كه از مقدار متوسط مدول ديناميك پژوهش حاضر (31.20 گيگاپاسكال) كمتر است. با توجه به دقيق‌ترين برازش رابطه جهاني (R^2=0.98, RMSE=7.9, and MAPE=1.67) و منطقه‌اي (R^2=0.96, RMSE=5.24, and MAPE=0.91) با دقت خيلي بالا بين مدول الاستيسيته ديناميك و استاتيك ارائه شد. نتايج شبكه عصبي مصنوعي و رگرسيون چند متغيره نشان داد كه تخمين سرعت موج برشي بر اساس سرعت موجP ، جذب آب و چگالي با دقت بالايي امكان‌پذير مي‌باشد. نتايج نشان داد كه دقت شبكه عصبي (R^2=0.98 , RMSE=0.27) بيشتر از روش رگرسيون چند متغيره خطي (R^2=0.86 , RMSE=0.39) مي‌باشد. همچنين شبكه عصبي در پيش‌بيني اين متغير محافظه‌كارانه عمل مي‌كند.