ارزیابی پتانسیل روانگرایی خاک با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی(مطالعه موردی: شهرک مسکونی سیمرغ واقع در شهرستان اسلامشهر)

پدیده روانگرایی از جمله حوادثی است که بر اثر زلزله عموما در یک توده خاک سست و اشباع خصوصا خاک ماسه ای و در مواقعی نیز در خاکهای ریزدانه رخ می دهد .پدیده روانگرایی باعث آسیب به سازه های روی خاک می شود، بنابراین ارزیابی پتانسیل روانگرایی برای کاهش این خطرات در همه ایران که پتانسیل لرزه خیزی بالایی دارد، به خصوص در شهرهای بزرگ مانند تهران و اطراف تهران ضروری به نظر می رسد. از آنجایی که ارزیابی روانگرایی خاک های ماسه ای در تحقیق ها و پروژه های گذشته به وفور انجام شده است و نتیجه گیری شده است که خاک ماسه ای بد دانه بندی شده بیشترین احتمال وقوع روانگرایی رادارد، بنابراین برای نوآوری در کار، در این تحقیق ارزیابی پتانسیل روانگرایی خاک های ریزدانه غیر ماسه ای انجام گردید. ارزیابی پتانسیل روانگرایی نیازمند حفر گمانه و انجام آزمایشات متعدد وصرف زمان و هزینه بسیاری است. بنابراین برای کاهش در هزینه ها و صرفه جویی در زمان از روش هایی مانند پیش بینی روانگرایی با استفاده از مجموعه اطلاعات موجود توسط شبکه عصبی استفاده شد. دراین تحقیق ارزیابی پتانسیل روانگرایی خاک ریزدانه غیرماسه ای شهرک مسکونی سیمرغ واقع در شهرستان اسلامشهر، در جنوب غربی تهران با استفاده از نرم افزار matlab و روش شبکه عصبی مصنوعی مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا شبکه عصبی مصنوعی با اطلاعات گمانه های حاشیه دریای خزر (رشت و لاهیجان) که روانگرایی بر اثر زلزله منجیل در سال 1369 در این مناطق مشاهده شده است، مورد آموزش و آزمایش قرار گرفته و درپایان اطلاعات نمونه های خاک شهرک مسکونی سیمرغ را در این شبکه وارد کرده و صحت و کارایی شبکه سنجیده شد. نمونه های ورودی به شبکه (نمونه های خاک رشت و لاهیجان) 69 نمونه بوده که 70 درصد داده ها جهت آموزش و 30 درصد آنها جهت تست شبکه در نظر گرفته شد. با روش سعی و خطا مواردی مانند تعداد لایه های مخفی، تعداد نرون ها در لایه پنهان، تعداد تکرارهای فرایند آموزش، نرخ یادگیری تعیین گردید و مدل شبکه عصبی پرسپترون چندلایه با الگوریتم پس انتشار خطا و تابع تبدیل سیگموئدی در لایه پنهان به عنوان بهترین مدل با کمترین خطا انتخاب شد. تعداد تکرار فرایند آموزش 2000 بار است و بعد از این مقدار تکرار میانگین مربعات خطا در مرحله آزمایش به کمترین مقدار خود می رسد. نتایج حاصل از شبکه عصبی نشان می دهد که مقدار پیش بینی شده با مقادیر واقعی بسیار به یکدیگر نزدیک هستند و خاک های ریزدانه غیرماسه ای حاشیه دریای خزر عموما پتانسیل روانگرایی متوسط تا زیاد دارند و خاک های شهرک مسکونی سیمرغ پتانسیل روانگرایی کم و نهایتا پتانسیل روانگرایی در محدوده متوسط دارندو می توان نتیجه گرفت خاک های ریزدانه غیرماسه ای جنوب تهران خطر کمی از نظر پتانسیل این پدیده دارند. بنابراین شبکه های عصبی قادرند پتانسیل روانگرایی خاک ریزدانه غیرماسه ای اشباع را ارزیابی کنند.