ارائه روابطی جهت تخمین خصوصیات دینامیکی سنگ آهک با رویکرد تجربی

خصوصیات دینامیکی و استاتیکی سنگ ها برای طراحی سازه های ژیوتکنیکی و مدل سازی پی های سنگی اهمیت زیادی دارد. هدف اصلی این مقاله ارایه روابط منطقه ای و جهانی بین مدول الاستیسیته استاتیک و دینامیک با رویکرد تجربی و تخمین سرعت موج برشی سنگ آهک به روش های آماری و شبکه عصبی مصنوعی می باشد. بدین منظور ابتدا آزمایش های پتروگرافی و فیزیکی و مکانیکی بر روی 70 مغزه از سنگ آهک ساختگاه سد کارون 4 انجام شد. سپس بانک داده ای از روابط ارایه شده در پژوهش های پیشین از نقاط مختلف جهان تهیه شد و روابط جهانی و منطقه ای برای سنگ آهک های ایران ارایه شد. نتایج آنالیز آماری نشان داد که نسبت مدول الاستیسیته دینامیک به استاتیک برای سنگ آهک های مورد مطالعه 5/2 می باشد. همچنین نسبت پواسون دینامیک به استاتیک برای این سنگ ها 41/1 می باشد. مقدار متوسط مدول دینامیک بدست آمده از روابط پژوهشگران مختلف برابر با90/19 گیگاپاسکال است که از مقدار متوسط مدول دینامیک پژوهش حاضر (20/31 گیگاپاسکال) کمتر است. با توجه به دقیق ترین برازش رابطه جهانی (R2=0.98, RMSE=7.9, and MAPE=1.67) و منطقه ای (R2=0.96, RMSE=5.24, and MAPE=0.91) با دقت خیلی بالا بین مدول الاستیسیته دینامیک و استاتیک ارایه شد. نتایج شبکه عصبی مصنوعی و رگرسیون چند متغیره نشان داد که تخمین سرعت موج برشی بر اساس سرعت موجP ، جذب آب و چگالی با دقت بالایی امکان پذیر می باشد. نتایج نشان داد که دقت شبکه عصبی (R2=0.98 , RMSE=0.27) بیشتر از روش رگرسیون چند متغیره خطی (R2=0.86 , RMSE=0.39) می باشد. همچنین شبکه عصبی در پیش بینی این متغیر محافظه کارانه عمل می کند.