LEE- Zemin Mekaniği ve Geoteknik Mühendisliği Lisansüstü Programı

Bu topluluk için Kalıcı Uri

http://hdl.handle.net/11527/19502

Gözat

Yazar "Akgün, Batuhan" ile LEE- Zemin Mekaniği ve Geoteknik Mühendisliği Lisansüstü Programı'a göz atma
  • Öge
    Güncel killi dolgu zeminde gerçekleştirilen derin kazı İksa Sisteminin davranışı: Bir vaka analizi
    (Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2024-06-13) Akgün, Batuhan ; Teymür, Berrak ; 501211301 ; Zemin Mekaniği ve Geoteknik Mühendisliği
    İnşaat mühendisliği ve geoteknik mühendisliği problemlerinde yapı – zemin etkileşimine dair en kapsamlı çalışmaların yürütüldüğü alanlardan birisi derin kazı projeleridir. Derin kazı projeleri kapsamında çevre yollara, altyapı hatlarına ve mevcut yapılara herhangi bir yapısal zarar vermemek için iksa sistemleri inşa edilir. Bu tez çalışmasında, İstanbul'un kuzey bölgesinde yer alan proje sahasında inşa edilecek yapılara ait kazı çukuru derinliği 14.0m'ye varan derin kazı projesi incelenmiştir. Zemin mekaniği ve geoteknik mühendisliği kapsamında toprak basınçları en eski ve en kapsamlı araştırma alanlarından biridir. Derin kazı projelerinin başarılı bir şekilde tamamlanmasında temel hususlardan biri ise söz konusu kuvvetlerin analizi ve yapılara etkilerinin belirlenmesidir. Bu kapsamda, sükunetteki toprak basıncı, aktif toprak basınçları, pasif toprak basınçları ve çok sıralı destekli iksa sistemlerinde toprak basıncı teorileri ile ilgili bilgilere yer verilmiştir. Derin kazıların teşkil edilebilmesi için kullanılan kazı metotlarının belirlenmesinde dikkate alınan faktörler ve açık kazı metodu, destekli kazı metodu, top – down kazı metodu, öngermeli ankrajlı kazı metodu, zemin çivili kazı metodu, ada kazı ve anolu kazı metotlarının uygulama yöntemleri, avantajları ve dezavantajları irdelenmiştir. Tez çalışması kapsamında sunulan vaka analizi özelinde proje koşulları ve ilgili yönetmelikler doğrultusunda imal edilebilecek iksa sistemi elemanları hakkında değerlendirmelerde bulunulmuştur. Derin kazı destek sistemi elemanlarının seçiminde kritik önem arz eden hususlar sunulmuştur. İksa sistemi düşey destek elemanlarından olan diyafram duvarlar ve kesişen kazıklar ve bu elemanları yatayda destekleyen öngermeli zemin ankrajlarıyla ilgili teorik bilgiler, yapım yöntemleri ve avantajları/dezavantajları ile ilgili bilgiler sunulmuştur. Vaka analizi kapsamında ilk olarak çalışmaya konu olan proje ile ilgili genel bilgiler verilmiştir. İnceleme alanı eskiden madencilik faaliyetlerinin yürütüldüğü ve bu faaliyetlerin tamamlanmasını takiben çevrede depolanan yine madencilik faaliyetlerden çıkan zeminlerle (pasa) kontrolsüz bir şekilde doldurulmuştur. İnceleme alanında yer alan zemin/kaya tabakalarının mühendislik özelliklerinin belirlenmesi amacıyla yapılan arazi ve laboratuvar deneylerinden bahsedilmiştir. Zemin araştırma çalışmalarından elde edilen veriler uyarınca, yapılara ilişkin temel kazısının saha yüzeyinden itibaren pasa birim ve sonrasında karşılaşılan yeşilimsi mavi renkli çok katı – sert kil birim içerisinde gerçekleştirilmesi öngörülmüştür. Madencilik faaliyetleri sırasında açılan çukurların uzun süre su ile dolu olduğu ve daha sonra pasa birim ile kontrolsüz bir şekilde doldurulduğu göz önüne alındığında özellikle pasa birimin suya doygun durumda olacağı ve temel kazısı sırasında ortaya çıkacak kazı aynalarının bu birim içerisinde açılan kesimlerine su basıncı etkiyeceği değerlendirilmiştir. Bu doğrultuda, genel olarak yakın dönem dolguları içerisinde teşkil edilecek temel kazısının pratik anlamda geçirimsiz olarak çevre yapılara ve yollara zarar vermeden güvenli bir şekilde yapılabilmesi için zemin koşulları ve yer altı su seviyesi göz önünde bulundurularak yatayda öngermeli ankrajlarla desteklenen kesişen kazıklardan oluşan bir iksa sistemi inşa edilmiştir. Pasa birimin kil birimlerin yoğrulmuş kayma mukavemetine sahip ve oldukça heterojen yapılı olduğu göz önüne alındığında söz konusu birimin mühendislik parametrelerinin arazi ve laboratuvar deneylerinden belirlenmesinin güç olduğu bilinmektedir. Bu sebepten dolayı, iksa sisteminin güvenliği için arazideki zeminin gerilme – şekil değiştirme ve mukavemet özelliklerinin doğru belirlenebilmesi amacıyla temel kazısı süresince periyodik olarak aletsel gözlemlerden alınan deplasman okumalarıyla sonlu elemanlar metodu ile analiz yapan Plaxis 2D'de hesap edilen deplasmanlar sürekli olarak karşılaştırılmıştır. Alınan okumalardaki deplasmanlara göre duyarlılık analizleri uyarınca her bir kazı kademesinde sistem kesitleri, kayma mukavemeti parametreleri ve deformasyon modülleri duyarlılık analizlerine bağlı değiştirilerek analiz modeli kalibrasyonu ve geri analizler gerçekleştirilmiş ve tasarım – uygulama kontrol edilip nihai kazı taban kotuna sorunsuz bir şekilde ulaşılmıştır. Tasarım ve uygulama aşamasında yapılan çalışmalar sınır koşulların projeye özgü olmasıyla birlikte derin kazı projelerinde geoteknik mühendislerinin kullanabilmesi için akış diyagramı (karar mekanizması) oluşturulmuştur. Tez çalışmasının son bölümünde yapılan çalışmaya ilişkin genel bir değerlendirmede bulunulmuştur. Başlangıçta iksa sisteminde meydana gelmesi öngörülen yatay deplasmanın kazı derinliğine oranı ‰3 (4.2cm) olacak şekilde tasarım yapılmıştır. Ancak, aletsel gözlemlerden alınan okumalarda bu oranın ‰4'e (5.6cm) çıktığı görülmüştür. Yapılan model kalibrasyonu ile uyumlu deplasmanların belirlendiği ve iksa sistemi yapısal elemanlarının iç kuvvetleri güvenli bir şekilde taşıması, model ortamındaki maksimum deplasmanların göçme sınır durumuna ulaşmaması ve çevre yapılarda herhangi bir olumsuz tesir gözlenmemesinden dolayı ilave önlem alınmadan derin kazı tamamlanmıştır. Derin kazı sistemlerinde temel kazısı sırasında aletsel gözlemlerden alınan okumaların dikkate alınarak yapılan hesapların güncel tutulmasının önemi belirtilmiştir. Bu değerlendirmeler kapsamında bundan sonra yapılacak çalışmalara ışık tutulması amacıyla bazı önerilerde bulunulmuştur.