• شماره ركورد
    34495
  • پديد آورنده

    مهراب رمضاني

  • عنوان
    بررسي تاثير ريشه گياه ناندينا بر مقاومت فشاري و پايداري خاك لومي
  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي ژئوتكنيك زيست محيطي
  • سال تحصيل
    1401
  • تاريخ دفاع
    1404/7/5
  • استاد راهنما
    حميد رضا رازقي - جابر ممقانيان
  • استاد مشاور
    /
  • دانشكده
    مهندسي عمران
  • چكيده
    تثبيت زيستي خاك با استفاده از پوشش گياهي طبيعي يك روش كاربردي در مديريت شيب‌ها و جلوگيري از فرسايش خاك به شمار مي‌رود. محققان به اين واقعيت دست يافتند كه خاك داراي ريشه، شكل پذيري بيشتري دارد و جابجايي بيشتري قبل از تسليم شدن تحمل ميكند. درخچه ناندينا به دليل مقاومت و نياز كم به نگهداري، گزينه‌اي مناسب براي تثبيت خاك به شمار مي‌رود و آن را به روشي اقتصادي و پايدار، تبديل مي‌كند. اين تحقيق به بررسي آزمايشگاهي تأثير ريشه درخچه ناندينا با ساختار فيبري و گسترده در سه ضخامت مختلف (1, 2,3 ميلي¬متر) بر مقاومت فشاري تك¬محوري خاك لاي ¬رس¬دار مي‌پردازد. تعداد 156 نمونه مختلف داراي ريشه، حاوي چگالي وزن¬ ريشه هاي مختلف از ريشه ناندينا (1, 2, 3 ,4 گرم در 100سانتيمتر مكعب) و درصد رطوبت هاي‌ مختلف (20, 25, 30, 35 درصد) نمونه سازي و تحت آزمايش تك‌محوري قرار گرفتند. با استفاده از آناليز همبستگي پيرسون و آناليز اهميت مدل جنگل تصادفي، نشان داد كه به ترتيب رطوبت، چگالي وزن ريشه و ضخامت ريشه، سه عامل اصلي تاثيرگذار بر مقاومت فشاري تك¬محوري در خاك لاي رس دار است. رطوبت و ضخامت ريشه باعث كاهش مقاومت فشاري تك-محوري خاك و چگالي وزن ريشه باعث افزايش مقاومت فشاري تك¬محوري خاك مي شود. در اين مطالعه براي پيش‌بيني تنش گسيختگي و مسير تنش - كرنش آزمايش تك¬محوري خاك داراي ريشه يك معادله چند جمله اي درجه اول و درجه دوم و سپس يك مدل يادگيري ماشين جنگل تصادفي مبتني بر داده¬هاي حاصل از آزمايش تك¬محوري پيشنهاد شد. معادله چند جمله اي درجه اول، دقت پيش‌بيني قابل قبولي با ضريب همبستگي 85 درصدي تنش گسيختگي را بدست مي¬آورد (با خطاي مجذور مربعات 8.4 كيلوپاسكال و خطاي مطلق مجذور 6.7 كيلوپاسكال) و معادله درجه دوم نيز خطاهاي كمتري را نشان داد. همچنين مدل يادگيري ماشين جنگل تصادفي دقت پيش‌بيني قابل قبولي با ضريب همبستگي 97 درصدي مسير تنش - كرنش را پيشبيني نمود (با خطاي مجذور مربعات 3 كيلوپاسكال و خطاي مطلق مجذور 1.8 كيلوپاسكال). يافته¬هاي اين مطالعه نقش ويژگي¬هاي ريشه و رطوبت خاك را در افزايش پايداري و تثبيت خاك را بررسي مي¬كند.
  • تاريخ ورود اطلاعات
    1404/11/13
  • عنوان به انگليسي
    Investigation of the Effect of Nan‎dina Roots on the Compressive Strength an‎d Stability of Loamy Soil
  • تاريخ بهره برداري
    9/27/2026 12:00:00 AM
  • دانشجوي وارد كننده اطلاعات

    مهراب رمضاني

  • چكيده به لاتين
    Soil bio-stabilization through natural vegetation cover is considered one of the sustainable methods in slope management an‎d soil erosion control. Researchers have found that root-reinforced soil exhibits greater ductility an‎d can withstan‎d larger displacements before failure. Nan‎dina domestica shrub, due to its durability an‎d low maintenance requirements, is a suitable option for soil stabilization, making it an economical an‎d sustainable approach. This study investigates, through laboratory experiments, the effect of Nan‎dina domestica roots with fibrous an‎d extensive structures at three different thicknesses (1, 2, an‎d 3 mm) on the unconfined compressive strength (UCS) of silty clay soil. For this purpose, 156 root-reinforced soil specimens were prepared with different root weight densities (1, 2, 3, an‎d 4 g per 100 cm³) an‎d moisture contents (20%, 25%, 30%, an‎d 35%), an‎d then subjected to UCS tests. Pearson correlation analysis an‎d ran‎dom forest feature importance analysis revealed that, in order of significance, moisture content, root weight density, an‎d root thickness were the main factors influencing the UCS of silty clay soil. While moisture content an‎d root thickness reduced the UCS, root weight density enhanced it. In this study, for predicting failure stress as well as the stress–strain path of root-reinforced soil under UCS tests, a nonlinear empirical equation an‎d a machine learning ran‎dom forest model were proposed based on the experimental data. The nonlinear empirical equation achieved an acceptable prediction accuracy with a correlation coefficient of 84% for failure stress (root mean square error = 8.7 kPa, mean absolute error = 7.13 kPa). Moreover, the ran‎dom forest machine learning model provided high predictive performance with a correlation coefficient of 97% for the stress–strain path (root mean square error = 3 kPa, mean absolute error = 1.8 kPa). The findings of this study highlight the critical role of root characteristics an‎d soil moisture in enhancing soil stability an‎d reinforcement.
  • كليدواژه هاي فارسي
    مكانيك خاك و ريشه، ريشه درخچه ناندينا، مقاومت فشاري ،پايداري خاك، يادگيري ماشين، جنگل تصادفي ، چگالي وزني ريشه.
  • كليدواژه هاي لاتين
    Soil–root mechanics, Nandina domestica roots, unconfined compressive strength, soil stability, machine learning, random forest, root weight density
  • Author
    mehrab ramzani
  • SuperVisor
    Dr. hamidreza razeghi -Dr. jaber mamaghanian