Estimation Of The Tip Bearing Capacity Of Single Pile From Cptu Data Using Gmdh Type Neural Networks

P i l e s h a v e b e e n u s e d f o r m a n y y e a r s a s a t y p e o f s t r u c t u r a l f o u n d a t i o n. T h e d e s i g n o f p i l e f o u n d a t i o n s a n d e s t i m a t i o n o f s t a t i c p i l e b e a r i n g c a p a c i t i e s، b a s e d o n m e a s u r e d s o i l p r o p e r t i e s، h a v e b e e n i m p r o v e d c o n s i d e r a b l y o v e r t h e y e a r s. H o w e v e r، d u e t o i n h e r e n t s o i l u n c e r t a i n i t i e s a n d d i s t u r b a n c e s، t h e r e i s a l w a y s a n e l e m e n t o f u n c e r t a i n t y a b o u t t h e d e s i g n c a p a c i t y. T h e r e f o r e، m o s t t h e o r e t i c a l a p p r o a c h e s h a v e b e e n m a i n l y b a s e d o n s i m p l i f i c a t i o n s a n d a s s u m p t i o n s. T h e c o n e p e n e t r a t i o n t e s t (C P T) i s c o n s i d e r e d a s o n e o f t h e m o s t u s e f u l i n s i t u t e s t s f o r t h e c h a r a c t e r i z a t i o n o f s o i l. D u e t o t h e s i m i l a r i t y b e t w e e n t h e c o n e a n d t h e p i l e، d e t e r m i n a t i o n o f t h e p i l e c a p a c i t y f r o m C P T d a t a i s a m o n g i t s e a r l i e s t a p p l i c a t i o n s. T h e m e a s u r e d c o n e r e s i s t a n c e $ (q_ {c}) $ a n d s l e e v e f r i c t i o n $ (f_ {s}) $ u s u a l l y a r e e m p l o y e d f o r e s t i m a t i o n o f t h e p i l e T i p a n d s h a f t r e s i s t a n c e s، r e s p e c t i v e l y. O v e r t h e l a s t f e w y e a r s o r s o، t h e u s e o f a r t i f i c i a l n e u r a l n e t w o r k s (A N N s) h a s i n c r e a s e d i n m a n y a r e a s o f e n g i n e e r i n g. I n p a r t i c u l a r، A N N s h a v e b e e n a p p l i e d t o m a n y g e o t e c h n i c a l e n g i n e e r i n g p r o b l e m s a n d h a v e d e m o n s t r a t e d s o m e d e g r e e o f s u c c e s s. G r o u p m e t h o d o f d a t a h a n d l i n g (G M D H) t y p e n e u r a l n e t w o r k s o p t i m i z e d u s i n g g e n e t i c a l g o r i t h m s (G A s)، a r e u s e d t o m o d e l t h e e f f e c t s o f e f f e c t i v e c o n e T i p r e s i s t a n c e $ (q_ {E}) $ a n d c o n e s l e e v e f r i c t i o n $ (f_ {s}) $ a s i n p u t p a r a m e t e r s o n p i l e T i p r e s i s t a n c e، b y a p p l y i n g s o m e e x p e r i m e n t a l l y o b t a i n e d t r a i n i n g a n d t e s t d a t a. 29 p i l e c a s e h i s t o r i e s h a v e b e e n c o m p i l e d، i n c l u d i n g s t a t i c a n d d y n a m i c l o a d i n g t e s t s، p e r f o r m e d a t s i t e s، i n c l u d i n g C P T s o u n d i n g. T h e p i l e e m b e d m e n t l e n g t h s r a n g e f r o m 9 m t h r o u g h 31 m. T h e p i l e T i p r e s i s t a n c e s r a n g e f r o m 0. 4 M P a t h r o u g h 29. 4 M P a. A s e n s i t i v i t y a n a l y s i s o f t h e o b t a i n e d m o d e l h a s b e e n c a r r i e d o u t t o s t u d y t h e i n f l u e n c e o f i n p u t p a r a m e t e r s o n m o d e l o u t p u t. A c c o r d i n g t o t h e s e n s i t i v i t y a n a l y s i s r e s u l t s، t h e p i l e T i p r e s i s t a n c e $ (r_ {t}) $ i s c o n s i d e r a b l y i n f l u e n c e d b y t h e e f f e c t i v e c o n e T i p r e s i s t a n c e $ (q_ {E}) $، a n d t h e v a l u e r i s e s b y i n c r e a s i n g q E v a l u e s. A l s o، f o r a c o n s t a n t v a l u e o f e f f e c t i v e c o n e T i p r e s i s t a n c e $ (q_ {E}) $، b y d e c r e a s i n g t h e c o n e s l e e v e f r i c t i o n $ (f_ {s}) $، t h e p i l e T i p r e s i s t a n c e i n c r e a s e s. P i l e t o e c a p a c i t i e s c a l c u l a t e d b y t h e p r o p o s e d m e t h o d a r e c o m p a r e d T i p c a p a c i t i e s c a l c u l a t e d b y f i v e o t h e r d i r e c t m e t h o d s. T h e p r o p o s e d m e t h o d g i v e s v a l u e s t h a t a r e m o r e c o n s i s t e n t a n d c l o s e r t o m e a s u r e d o n e s t h a n c u r r e n t m e t h o d s. T h e r e s u l t s d e m o n s t r a t e t h a t t h e p r o p o s e d m e t h o d g i v e s v a l u e s t h a t a r e c o n s i s t e n t a n d c l o s e t o t h e m e a s u r e d o n e s.