بخشی از مقاله
چکیده
میزان نشست خاک ها به عنوان یک عامل مهم در مطالعات ژئوتکنیک مطرح می باشد که در این میان شاخص فشردگی خاک برای تعیین میزان نشست تحکیمی یک پارامتر اساسی است. امروزه روشهای مختلفی برای تعیین این شاخص در محل - صحرا - و یا در آزمایشگاه با توجه به نوع خاک وجود دارد. در بعضی از موارد و در برخی خاکهای خاص هم می توان از روابط تجربی استفاده کرد. در این مقاله با استفاده ازنتایج حاصل از انجام آزمایشهای متعدد بر روی انواع خا کها، مشخصات فیزیکی خاک ها بدست آمده و سپس با انجام آزمایش تحکیم بر روی همان نمونه ها شاخص فشردگی تعیین و در انتها به مدل سازی این فرآیند با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی می پردازیم. برای این منظور به کمک شبکه عصبی پیشرو - - feed-forward به تخمین میزان نشست تحکیمی خاک با توجه به پارامترهای فیزیکی مربوطه که برخی از آنها عبارتند از: زاویه اصطکاک داخلی، تراکم نسبی، نسبت تخلخل، پوکی، شاخص خمیری و ... پرداخته می شود.
-1 مقدمه
میزان نشست خاک ها به عنوان یک عامل مهم در مطالعات ژئوتکنیک مطرح می باشد.نمونه گیری ازخاک با حفظ شرایط واقعی کار بسیار دشواری است.تفاوت قابل توجهی در میزان رطوبت، حد روانی، وزن مخصوص اشباع پوکی اولیه و فشار جانبی و ... نمونه-های تهیه شده از اعماق مختلف و حتی یک عمق خاص، موجب تفاوت رفتاردر نمونههای تهیه شده از یک نوع خاک میشوند و این مسئله علاوه بر افزایش هزینه انجام آزمایشها سبب پیچیده شدن و وارد نمودن قضاوت مهندسی در پروژههای مهندسی ژئوتکنیک میگردد.[1]
وقتی خاک ریزدانه اشباع تحت بارگذاری قرار میگیرد، در آغاز تمام بار اعمالی توسط آب حفرهای تحمل میشود و موجب افزایش فشار آب حفرهای میگردد. در صورتی که زهکشی انجام شود، به مرور زمان حجم خاک کاهش مییابد که به آن تحکیم گفته میشود و باعث نشست میگردد. از طرفی ممکن است خاک در اثر جذب آب حفرهای یا فشار آب حفرهای منفی افزایش حجم دهد که به آن تورم میگویند. نرخ تغییر حجم نمونه تحت بارگذاری به نفوذپذیری نمونه بستگی دارد،
از این رو آزمایش تحکیم معمولا در خاکهای با نفوذپذیری کم - مانند رس - انجام میگیرد. آزمایش تحکیم در واقع آزمایشی جهت برآورد پارامترهای تحکیم یک بعدی ترزاقی است که از حل همزمان دو معادله تعادل و پیوستگی به صورت تک بعدی حاصل شده است. در مدل سازی رفتاری مصالح با برخی مدلهای پلاستیک، نظیر مدل حالت حدی، پارامترهایی وجود دارد که با آزمایش تحکیم برآورد میشوند.
در برآورد نشست تحکیمی و درجه تحکیم خاک همچنین طراحی چاههای زهکشی و تعیین میزان فشار آب حفرهای حین ساخت در هسته سدهای خاکی ، از آزمایش تحکیم استفاده میشود. پارامترهای مهم خاک که از آزمایش تحکیم به دست میایدیکی اندیسهای تحکیم است که میزان تحکیم پذیری نمونه خاک را مشخص میکند - Cr , Cc - و دیگری ضریب تحکیم - Cv - میباشد که شدت تحکیم به علت بارگذاری را تعیین میکند.
در این پژوهش پس از بررسی روابط ارائه شده توسط سایر محققین جهت تخمین نشست تحکیمی، با استفاده از اطلاعات دقیق تفضیلی بدست آمده از 100 مورد مطالعه ژئوتکنیک در سطح شهر ارومیه، روش جامع تر و دقیق تری جهت تعیین نشست تحکیمی خاک ها ارائه می شود. در این پژوهش از شبکه های عصبیپیش رو یا پس انتشار استفاده و سپس نتایج حاصل از این روش ارائه شده است.
