فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

در این پژوهش، کارایی فلاورباکس‌های ماژولار به‌عنوان سامانه‌های تثبیت‌کننده نیمه‌سازه‌ای و زیست‌پایدار در بهبود رفتار ژئوتکنیکی و پایداری ترانشه‌های شهری در اقلیم خشک مورد ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور، شش ترانشه شهری نمونه انتخاب و پایش میدانی انجام شد. داده‌های ژئوتکنیکی شامل رطوبت طبیعی، چگالی مرطوب، نتایج آزمایش نفوذ استاندارد (SPT)، زاویه اصطکاک داخلی، چسبندگی مؤثر و نشست‌های ثبت‌شده طی دوره شش‌ماهه گردآوری و تحلیل شد. تحلیل پایداری با بهره‌گیری از مدل‌سازی عددی به روش المان محدود در نرم‌افزار PLAXIS انجام گرفت. همچنین به‌منظور پیش‌بینی نشست و تحلیل رفتار خاک، از رویکردهای داده‌محور شامل الگوریتم‌های XGBoost، جنگل تصادفی و شبکه عصبی پرسپترون چندلایه استفاده شد. پارامترهای ورودی مدل‌ها بر اساس نتایج آزمایشگاهی و داده‌های ابزار دقیق کالیبره و اعتبار مدل‌ها با روش اعتبارسنجی متقاطع 10-fold ارزیابی گردید. نتایج مدل‌سازی عددی نشان داد نصب فلاورباکس‌های ماژولار موجب کاهش 38 درصدی نشست سطحی (از میانگین 12.5 به 7.75 میلی‌متر) و افزایش 37 درصدی ضریب اطمینان پایداری (از 1.15 به 1.57) شده است. با توجه به کم‌عمق بودن هندسه ترانشه‌ها، اثر سازه‌های سطحی به‌طور محسوسی در توزیع تنش و تغییرمکان نمایان گردید. همچنین کاهش تنش افقی در محدوده 9 تا 13 کیلوپاسکال و کاهش تغییرمکان جانبی دیواره ترانشه مشاهده شد. در بخش تحلیل داده‌محور، الگوریتم XGBoost با RMSE برابر 1.87 میلی‌متر و ضریب تعیین (R²) معادل 0.94 دقیق‌ترین عملکرد را در پیش‌بینی نشست نشان داد و بیشترین انطباق را با داده‌های واقعی ابزار دقیق ارائه کرد. نتایج پژوهش بیانگر آن است که ترکیب سازه‌های زیست‌پایدار سطحی با مدل‌سازی عددی و روش‌های هوشمند داده‌محور می‌تواند رویکردی کارآمد، کم‌هزینه و قابل‌اتکا برای ارتقای پایداری ترانشه‌های شهری، به‌ویژه در خاک‌های ماسه‌ریزه–سیلتی اقلیم‌های خشک، فراهم سازد.