برآورد مقاومت تراكمي تك محوري و مدول تغيير شكل پذيري شيل هاي سازند شمشك با استفاده از الگوريتم منطق فازي

A Fuzzy Model to Predict the Uniaxial Compressive Strength and the Modulus of Elasticity of Shemshak Formation Shales

مقاومت تراكمي تك محوري و مدول تغيير شكل پذيري از مشخصه هاي بسيار مهم سنگ بكر در مهندسي سنگ و زمين شناسي مهندسي است. به دليل مشكلات اندازه گيري مستقيم اين مشخصه ها و لزوم وجود امكانات آزمايشگاهي، در برآورد اين دو مشخصه، اغلب از روش هاي غيرمستقيم استفاده مي شود. در اين تحقيق، مدل هايي براي برآورد مقاومت تراكمي تك محوري و مدول تغيير شكل پذيري شيل هاي سازند شمشك در منطقه سياه بيشه با استفاده از روش هاي آماري و منطق فازي ارايه شده است. براي اين منظور از خواص چگالي، تخلخل و شاخص بار نقطه اي كه به سادگي قابل اندازه گيري هستند، استفاده شده است. هر دو روش رگرسيون آماري چند متغيره و منطق فازي، كارايي خوبي در برآورد مقاومت تراكمي تك محوري و مدول تغيير شكل پذيري اين سنگ ها نشان مي دهند. تغييرات ضريب رگرسيون (R2)، شاخص هاي عملكرد (VAF) و جذر ميانگين مربعات خطا (RMSE) به دست آمده براي مقاومت تراكمي تك محوري و مدول تغيير شكل پذيري برآورد شده از روش رگرسيون چندمتغيره و روش منطق فازي، نشان دهنده كارايي بهتر و دقت بيشتر مدل منطق فازي ارايه شده نسبت به روش رگسيون چند متغيره در برآورد هر دو ويژگي مقاومت تراكمي تك محوري و مدول تغيير شكل پذيري شيل هاي مورد مطالعه است.

The uniaxial compressive strength and modulus of deformability of intact rocks are highly important parameters for rock engineering and engineering geology projects. Because of the difficulty of measuring these parameters and the need for laboratory equipments for their prediction, indirect methods are often used. In this study, some predictive models using regression analysis and fuzzy inference system have been developed for the Shales cropping out in the Shemshak formation in Siahbishe area. For this purpose, a series of easy measurable parameters such as density, porosity and point load index were applied. Both multiple regression analyses and the fuzzy inference system exhibited good performance in prediction of the uniaxial compressive strength and modulus of deformability. The variation of regression coefficient (R2), performance indices (VAF) and root mean square error (RMSE) were calculated as for the uniaxial compressive strength and the modulus of deformability obtained from the multiple regression model and the fuzzy inference system revealed that the prediction performances and accuracy of the fuzzy model are higher than those of multiple regression equations in prediction of uniaxial compressive strength and modulus of deformability.