برآورد مقاومت فروروی با بهره‌گیری از پارامتر‌های فراکتالی توزیع اندازه ذرات و خاکدانه‌ها

Abstract

مقاومت فروروی (PR) خاک دارای تغییر‌پذیری بالایی است و در بسیاری از پایگاه‌های اطلاعاتی آگاهی چندانی درباره آن وجود ندارد. از سوی دیگر اندازه­گیری این پارامتر پرهزینه نیز می­باشد. بنابراین هدف این پژوهش برآورد PR از دیگر پارامتر­های زود یافت خاک با بهره­گیری از توابع انتقالی (PTFs) بود. تعداد 53 نمونه خاک از خاک­های شاخص بر پایه سری خاک­های غالب از استان همدان نمونه­برداری شد. توزیع اندازه ذرات (کوچک‌تر از 2 میلی‌متر)، توزیع اندازه خاکدانه­های درشت (25/0 تا 8 میلی‌متر) و ریز (کوچک‌تر از 2 میلی‌متر)، رطوبت خاک در حین اندازه‌گیری PR و جرم مخصوص ظاهری در آزمایشگاه اندازه­گیری شد. PR و پارامتر­های کیفی ساختمان خاک (شکل، نوع و اندازه خاکدانه) در محل نمونه برداری در دو لایه رویین (10 تا 35 سانتی‌متری) و زیرین (20 تا 45 سانتی‌متری) خاک اندازه­گیری شد. ابتدا جرم مخصوص ظاهری و رطوبت خاک که پارامتر­های مرسوم برآورد کننده PR می­باشند وارد مدل رگرسیونی شدند. سپس پارامتر­های کیفی ساختمان خاک (شکل، نوع و اندازه خاکدانه) و همچنین پارامتر‌های فراکتالی توزیع اندازه ذرات و خاکدانه‌های درشت و ریز نیز به پارامتر‌های پیشین افزوده شدند. در پایان میزان بهبود و برتری هر یک از مدل‌ها بر پایه آماره‌های ضریب تبیین، ضریب تبیین تعدیل شده، مجذور میانگین مربعات خطا، معیار اطلاعات آکایک و بهبود نسبی ارزیابی شد. نتایج نشان داد که افزودن پارامتر‌های فراکتالی، به ورودی‌های مرسوم برآورد کننده PR باعث بهبود معنی‌دار معیار‌های ارزیابی صحت مدل‌ها شد. همچنین بکارگیری پارامتر­های کیفی ساختمان خاک به همراه پارامتر‌های فراکتالی توزیع اندازه ذرات باعث بهبود معنی‌دار پیش‌بینی PR شد.