تعيين عدد مدول نشست جانبو در خاك هاي رسي با استفاده از سرعت موج برشي (مطالعه موردي: شهر تبريز)

نشست تحكيمي يكي از نگراني­هاي ژئوتكنيكي پروژه­ها در مناطق با لايه­هاي رسي مي‌‌باشد. روش­هاي متداول مطالعه اين موضوع نياز به صرف زمان قابل توجه دارد. براي ارزيابي نشست تحكيم عمدتاً از تئوري­هاي Terzaghi(1923) و Janbu (1963) استفاده مي‌شود. امروزه يكي از موضوعات مورد علاقه محققان به منظور ارزيابي اين نشست، بررسي روابط تجربي و روش شبكه عصبي مصنوعي با استفاده از خصوصيات فيزيكي و خميري و اخيراً سرعت موج برشي مي‌باشد. بدين ترتيب با تعيين سرعت موج برشي، ضرايب نشست از جمله عدد مدول نشست جانبو به كمك اين روش­ها برآورد شده و ارزيابي پتانسيل نشست پذيري يك منطقه با صرف زمان و هزينه كمتر عملي خواهد بود. شهر تبريز واقع در شمال غربي ايران، داراي انواع خاك­هاي ريزدانه رسي، سيلتي و انواع مارن (زرد، سبز و خاكستري) با پتانسيل نشست­پذيري مختلف تحكيم مي‌باشد. در اين تحقيق با حفاري سه گمانه ماشيني به عمق تا 8 متر، آزمايشات كامل فيزيكي، خميري و تحكيم بر روي 20 نمونه خاك دست نخورده انجام گرديد. از آزمايش صحرائي درون چاهي نيز براي تعيين سرعت موج برشي در گمانه­ها استفاده شد. تا حد امكان از نتايج مطالعات ژئوتكنيكي موجود در محدوده تحقيق نيز استفاده شده و در مجموع بانك اطلاعاتي با 37 سري از خصوصيات نشست و سرعت موج برشي تهيه گرديد. پس از تفسير آماري و تعيين ضريب همبستگي بين داده‌هاي تحقيق و عدد مدول جانبو، روابط تجربي موجود با داده‌هاي تحقيق صحت­سنجي گرديد. با استفاده از رگرسيون خطي و غير خطي، روابط تجربي بين عدد مدول جانبو و سرعت موج برشي مطالعه شده و بر اساس كليه داده‌هاي موجودشامل 229 سري داده صحت­سنجي و مقايسه انجام گرديد. روابط پيشنهادي، مخصوصاً رابطه نمايي با ضرايب آماري (786/0R2=،2257/0RMSE=،999/0 (CR=نسبت به روابط موجود كارائي بهتري نتيجه مي‌دهند. همچنين به منظور برآورد عدد مدول جانبو، شبكه عصبي مصنوعي با 8 متغيير ورودي شامل خصوصيات فيزيكي و خميري به همراه سرعت موج برشي مطالعه و نتايج با روابط تجربي نيز مقايسه گرديد. شبكه عصبي با دو لايه پنهان و 15 نرون مخفي در هر لايه بهترين كارائي را نتيجه مي‌دهد.

For assessing the consolidation settlement, it is mainly used by Terzaghi and Janbu theories. Main of this study is evaluation of the Janbu settlement modulus in clayey soils based on shear wave velocity with using down hole test. In continue, results with using artificial neural network analyses and statistical methods verified. The study area is The city of Tabriz is located in the northwestern part of Iran and has a variety of clayey soils, silty and marl types (yellow, green and gray) with different consolidation potential. In this research, by drilling three machine boreholes at depths up to 8 meters, complete physical, plasticity and consolidation experiments were carried out on 20 undisturbed samples. The in-field Downhole test was also used to determine the shear wave velocity in the boreholes. Moreover, shear wave velocity was evaluated in study area with using down hole test and based on effective vertical stress on study depths normalized. Results showed that the Janbu settlement modulus and normalized shear wave velocity in study area respectively are between 14.38 to 41.39 and 234 to 694 m/s. With considering that results of existing practical relationships for determining the Janbu settlement modulus were not appropriate in study area. In order to improve the practical relationships between the Janbu settlement modulus and normalized shear wave velocity artificial neural network and statistical methods with applying linear, logarithmic and exponential functions was performed. Results showed that exponential function for determining the Janbu settlement modulus in study area is favorable.