Araştırma Makalesi

Kayaların tek eksenli basınç dayanımının geniş bir veritabanına ait P-dalga hızı değerleriyle tahmin edilmesi

Cilt: 15 Sayı: 3 15 Eylül 2025
PDF İndir
EN TR

Kayaların tek eksenli basınç dayanımının geniş bir veritabanına ait P-dalga hızı değerleriyle tahmin edilmesi

Öz

Bu çalışma, kayaçların tek eksenli basınç dayanımı (σci) ile boyuna dalga hızı (Vp) arasındaki istatistiksel ilişkiyi değerlendirmekte ve σci’nin tahminine yönelik olarak geniş bir veritabanına dayanan bir tahmin modeli geliştirmeyi amaçlamaktadır. σci, jeoteknik ve mühendislik uygulamalarında temel bir parametre olmasına karşın standartlara uygun örnekler üzerinde deneysel olarak belirlenmesi zaman alıcı olmaktadır. Buna karşın, boyuna dalga hızı ölçümleri nispeten hızlı, tahribatsız ve pratik bir yöntem olarak öne çıkmakta, dolayısıyla dayanım tahmini açısından cazip bir alternatif sunmaktadır. Çalışma kapsamında, 70 farklı litolojiye ait 467 adet örnek üzerinde yapılan laboratuvar deneylerinden elde edilen veriler, literatürde yer alan 740 örnekle birleştirilmiş ve toplamda 1207 örnekten oluşan geniş bir veri seti oluşturulmuştur. Bu veri seti üzerinden gerçekleştirilen basit regresyon analizleri sonucunda en yüksek korelasyon katsayısı eksponansiyel modelde elde edilmiştir (R² = 0.72). Ancak uygulama kolaylığı ve benzer doğruluk düzeyi nedeniyle doğrusal regresyon modelinin (σci = 0.032Vp - 52) pratikte uygulanması önerilmiştir. Tahmin modeli üzerinde gerçekleştirilen t-testleriyle hem modelde kullanılan bağımsız değişkenlerin hem de modelin kendisinin %95 anlamlılık düzeyinde (p < 0.05) istatistiksel olarak anlamlı olduğu belirlenmiştir. Sonuçlar, Vp değeri 6000 m/s’nin üzerinde olan örneklerin çoğunlukla 100 MPa’ın üzerinde σci değerine, 3000 m/s altındaki örneklerin ise 75 MPa altında σci değerine sahip olduğunu göstermektedir. Bu bağlamda, VP verilerine dayalı tahmin modelleri, özellikle laboratuvar deneylerinden önce σci’nin hızlı bir şekilde kestirilmesi konusunda oldukça faydalı olabilmektedir.

Anahtar Kelimeler

İstatistiksel analiz , P-dalga hızı , Regresyon analizi , Tahmin modeli , Tek eksenli basınç dayanımı

Kaynakça

  1. Altindag, R. (2012). Correlation between P-wave velocity and some mechanical properties for sedimentary rocks. Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy, 112(3), 229-237.
  2. Altindag, R., and Guney, A. (2010) Predicting the relationships between brittleness and mechanical properties (UCS, TS and SH) of rocks. Scientific Research and Essays, 5(16), 2107 – 2118.
  3. Armaghani, J. D., Mohamad, T. E., Hajihassani, M., Yagiz, S., & Motaghedi, H. (2016). Application of several non-linear prediction tools for estimating uniaxial compressive strength of granitic rocks and comparison of their performances. Engineering with Computers, 32, 189-206. https://doi.org/10.1007/s00366-015-0410-5
  4. ASTM. (2008). D2845-00, Standard Test Method for Laboratory Determination of Pulse Velocities and Ultrasonic Elastic Constants of Rock, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2017
  5. Aydin, A. (2014). Upgraded ISRM Suggested Method for Determining Sound Velocity by Ultrasonic Pulse Transmission Technique. Rock Mechanics and Rock Engineering, 47. https://doi.org/10.1007/s00603-013-0454-z
  6. Bieniawski, Z. T. (1975). The point-load test in geotechnical practice. Engineering Geology, 9(1), 1-11. https://doi.org/10.1016/0013-7952(75)90024-1
  7. Çobanoğlu, İ., & Çelik, S. B. (2008). Estimation of uniaxial compressive strength from point load strength, Schmidt hardness and P-wave velocity. Bulletin of Engineering Geology and the Environment, 67, 491-498. https://doi.org/10.1007/s10064-008-0158-x
  8. Deere, D. U., & Miller, R. P. (1966). Engineering classification and index properties for intact rock. (Air Force Weapons Lab. Technical Report No. AFWL-TR 65–116). Kirtland Base, New Mexico
  9. Diamantis, K., Gartzos, E., & Migiros, G. (2009). Study on uniaxial compressive strength, point load strength index, dynamic and physical properties of serpentinites from Central Greece: test results and empirical relations. Engineering Geology, 108(3-4), 199-207. https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2009.07.002
  10. Ersoy, H., Karahan, M., Babacan, A. E., & Sünnetci, M. O. (2019). A new approach to the effect of sample dimensions and measurement techniques on ultrasonic wave velocity. Engineering Geology, 251, 63-70. https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2019.02.011

Kaynak Göster

APA
Ersoy, H., Sünnetci, M. O., Karahan, M., & Fırat Ersoy, A. (2025). Kayaların tek eksenli basınç dayanımının geniş bir veritabanına ait P-dalga hızı değerleriyle tahmin edilmesi. Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 15(3), 819-828. https://doi.org/10.17714/gumusfenbil.1682304