Granitik kayaların tek eksenli sıkışma dayanımı üzerinde mineralojik ve petrografik özelliklerin etkisinin incelenmesi
Investigation of mineralogical and petrographical effects on uniaxial compressive strength of granitic rocks
Yazar: NURGÜL GÜLTEKİN
Danışman: DOÇ. DR. EBRU SEZER ; PROF. DR. CANDAN GÖKÇEOĞLU
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2011
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering
Dizin: ANFIS = ANFIS ; Fraktal = Fractal ; Görüntü işleme = Image processing

Özet:
Kaya malzemesinin tek eksenli sıkışma dayanımı mühendislik uygulamalarında kullanılan önemli bir parametre olup, kayaların mineralojik ve petrografik özellikleri ile yakından ilişkilidir. Bu çalışmada, granitik kayalarda mineralojik ve dokusal özelliklerin tek eksenli sıkışma dayanımı üzerindeki etkisinin araştırılması amaçlanmıştır. Bu amaçla altı farklı lokasyondan alınan toplam 75 adet granitoid grubu örnek için fiziksel, indeks ve mekanik deneyler ile incekesit fotoğrafları üzerinde fraktal ve görüntü işleme analizleri gerçekleştirilmiştir. Çalışma kapsamında parametre seçiminde veri madenciliği yöntemlerinden biri olan regresyon ağacı uygulanmıştır. Bu uygulama ile kuvars, ortoklaz ve plajiyoklaz yüzdelerini esas alan Model 1, kuvarsın, ortoklazın ve plajiyoklazın fraktal boyut değerlerini esas alan Model 2, sonik hız ile disk makaslama dayanım indeksi değerlerini esas alan Model 3 ve sonik hız ile nokta yükü dayanım indeksi değerlerini esas alan Model 4 olmak üzere dört farklı model oluşturulmuştur. Tek eksenli sıkışma dayanımının kestirilmesine yönelik çok değişkenli regresyon, ANFIS (Uyarlamalı Sinirsel Bulanık Anlamlandırma Sistemi), ANN (Yapay Sinir Ağı) ve FIS (Bulanık Anlamlandırma Sistemi) analizleri gerçekleştirilmiştir. Model 2 için çok değişkenli regresyon analizleri, ANFIS, ANN yöntemlerinin performans değerlendirmesine göre başarılı sonuç vermemesinden dolayı FIS uygulanmamıştır. Buna karşılık Model 1, Model 3 ve Model 4 ise tüm analiz yöntemleri için başarılı performans göstermiştir.

Abstract:
Uniaxial compressive strength of intact rock is an important parameter in engineering applications, and it is closely related with the mineralogical and petrographical features of rocks. In this study, it is purposed to investigate the mineralogical and petrographical influences on uniaxial compressive strength. For this purpose, physical, index and mechanical tests and also fractal and image processing analyses on the photographs taken from the thin sections were performed on the total 75 samples granitoid rocks collected from six different locations. In the study, regression tree which is one of the data mining methods was applied for the selection of parameter. With this method, four different models were constructed. The inputs of the Model 1 were percentages of quartz, plagioclase and orthoclase; those of the Model 2 were fractal dimensions of quartz, plagioclase and orthoclase; the inputs of the Model 3 were sonic velocity and block punch index; and finally the inputs of the Model 3 were sonic velocity and point load index. To estimate uniaxial compressive strength, multiple regression, ANFIS (Adaptive Neuro Fuzzy Inference System), ANN (Artifical Neural Network) and FIS (Fuzzy Inference System) approaches were applied. FIS were not applied for Model 2 because of unsuccessful results of multiple regression, ANFIS and ANN performance assessment. On the other hand, Model 1, Model 3 and Model 4 were successful for all analysis methods.