KAYA KÜTLE DERECESİ (RMR) SİSTEMİNDE DOĞRUSAL OLMAYAN İLİŞKİLERİN MODELLENMESİ: METODOLOJİK YIĞINLAMA TABANLI HİBRİT YAKLAŞIM
Abstract
Kaya Kütle Derecesi (RMR), kaya mühendisliğinde en yaygın kullanılan sınıflandırma sistemlerinden biridir. Ancak geleneksel RMR yöntemi, parametrelerin basit aritmetik toplamına dayandığı için doğadaki karmaşık ve doğrusal olmayan ilişkileri tam olarak yansıtamamaktadır. Bu çalışmada, klasik yöntemlerin sınırlarını aşmak amacıyla yığınlama (stacking) tabanlı hibrit bir tahmin modeli geliştirilmiştir. Çalışma kapsamında; hiperparametreleri Bayesian optimizasyon ile ayarlanan Rastgele Ormanlar (RF), Gradyan Artırma (XGBoost) ve Destek Vektör Regresyonu (SVR) algoritmaları kullanılmıştır. Bu modeller, fiziksel etkileşimlerin korunduğu ve saha belirsizliklerinin Monte Carlo simülasyonu ile modellendiği 2000 adetlik sentetik bir veri seti üzerinde eğitilmiştir. Elde edilen bulgulara göre, geliştirilen hibrit model (R2 = 0,928 ve RMSE = 4,56), geleneksel RMR yöntemine (R2 = 0,842 ve RMSE = 6,76) kıyasla belirgin bir üstünlük sağlamıştır. Ayrıca öznitelik önem analizinde, literatürdeki genel kanının aksine RMR puanını en çok etkileyen parametrenin "süreksizlik durumu" olduğu, bunu "kaya kalite indeksi (RQD)"nin izlediği tespit edilmiştir. Sonuç olarak bu çalışma; kaya mekaniğinde çoklu model mimarisine dayalı hibrit yaklaşımların, klasik toplama yöntemlerine göre daha esnek, hassas ve güvenilir bir alternatif sunduğunu güçlü biçimde desteklemektedir.
Keywords
References
- Kaynaklar (References)
- Barton, N., Lien R., Lunde, J., 1974. Engineering classification of rock masses for the design of tunnel support. Rock Mechanics 6, 189–236. https://doi.org/10.1007/BF01239496.
- Bieniawski, Z. T., 1973. Engineering classification of jointed rock masses. Transactions of the South African Institution of Civil Engineers, 15(12), 335-344.
- Bieniawski, Z. T., 1989. Engineering rock mass classifications: A complete manual for engineers and geologists in mining, civil, and petroleum engineering. John Wiley & Sons.
- Breiman, L., 2001. Random forests. Machine Learning, 45(1), 5-32. https://doi.org/10.1023/A:1010933404324.
- Chen, T., Guestrin C., 2016. XGBoost: A scalable tree boosting system. Proceedings of the 22nd ACM SIGKDD International Conference on Knowledge Discovery and Data Mining, KDD ’16, Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, pp. 785-794, https://doi.org/10.1145/2939672.2939785.
- Cemiloglu, A., Zhu, L., Arslan, S., Xu, J., Yuan, X., Azarafza, M., Derakhshani, R., 2023. Support Vector Machine (SVM) Application for Uniaxial Compression Strength (UCS) Prediction: A Case Study for Maragheh Limestone. Applied Sciences, 13(4), 2217. https://doi.org/10.3390/app13042217.
- Hansen, T. F., Aarset, A., 2024. Unsupervised machine learning for data-driven rock mass classification: Addressing limitations in existing systems using drilling data. Rock Mechanics and Rock Engineering, 57(10), 7705-7735. https://doi.org/10.1007/s00603-024-04280-z.
Details
Primary Language
Turkish
Subjects
Civil Geotechnical Engineering, Rock Mechanics and Fortification, Rock Mechanics
Journal Section
Research Article
Authors
Publication Date
June 30, 2026
Submission Date
December 12, 2025
Acceptance Date
March 29, 2026
Published in Issue
Year 2026 Volume: 14 Number: 2