برآورد خصوصیات فیزیکی و خمیری خاک‌های رسی مارنی تبریز بر اساس عدد SPT

Abstract

آزمون نفوذ استاندارد (SPT) یکی از متداول‌ترین‌ترین آزمایش‌ها در تحقیقات ژئوتکنیک است. در این تحقیق با استفاده از نتایج آزمایش نفوذ استاندارد، برآورد خصوصیات خمیری و فیزیکی خاک‌های رسی باروش­های آماری بررسی شده است. محدودۀ بررسی شده مربوط به انواع لایه­های رسی و مارنی در شهر تبریز واقع در شمال‌غرب ایران است. دو گمانه ماشینی حفاری شده و آزمایش نفوذ استاندارد به‌همراه سایر آزمون‌های آزماشگاهی برای تعیین همۀ خصوصیات خمیری و فیزیکی روی نمونه‌های تهیه شده انجام شد. با استفاده از نتایج پژوهش‌های پروژه‌های مهم موجود در منطقه، بانک اطلاعاتی مشتمل بر 107 سری از خصوصیات لایه‌های منطقه تهیه شد. ضریب هم‌بستگی اسپیرمن بین خصوصیات فیزیکی و خمیری خاک شامل درصد رطوبت طبیعی، درصد ریزدانه و درصد ذرات رسی، حد روانی، حد خمیری، دامنۀ خمیری، شاخص استحکام، فعالیت، تخلخل اولیه، وزن مخصوص خشک و تنش مؤثر قائم با عدد نفوذ استاندارد تصحیح شده تعیین شد. 8 رابطۀ تجربی موجود برای برآورد نفوذ استاندارد تصحیح شده با داده‌های این تحقیق صحت‌سنجی شد. برای این روابط عموماً نتیجه ضعیف از نظر ضرایب آماری شامل ضریب تبیین (R2)، خطای ریشه میانگین مربعات (RMSE) و شیب خط رگرسیون(CR) به‌دست می‌آید. با استفاده از رگرسیون غیرخطی و بر اساس داده‌های تحقیق حاضر، هشت رابطۀ تجربی جدید بررسی و پیشنهاد شد. ضریب تبیین، خطای ریشه میانگین مربعات و شیب خط رگرسیون برای روابط پیشنهادی نسبت به روابط موجود بهبود یافته است. ضرایب آماری برای مناسب‌ترین رابطه به‌منظور برآورد شاخص استحکام خاک با استفاده از نفوذ استاندارد تصحیح شده حدود 0.7 با خطای 129/0 به‌دست آمد. هم‌چنین دو رابطه برای هم‌بستگی تنش مؤثر قائم و عمق نمونه با نفوذ استاندارد تصحیح شده پیشنهاد شد.