Kazıklarda Negatif Çevre Sürrünmesi Hakkında Bir İnceleme

Abstract

Kazıklı temeller, problemli zeminlerde yapı yapılabilmesi amacıyla günümüzde çok sıkça kullanılan temel sistemleridir. Uç kazığı ve sürtünme kazıkğı olarak tanımlanan kazıklar, zemin tabakalarının durumlarına göre tercih edilirler ve boyutlandırılırlar. Uç kazıklarında yapı yükleri sağlam zeminlere aktarılırken, sürtünme kazıklarında üst yapı yükleri çevre sürtünmesi sayesinde kazıklara taşıtılırlar. Ancak kazık çevresindeki zemin tabakaları eğer konsolidasyonunu tamamlamamış ise veya zemin üzerine dolgu yapılmışsa, kazık çevresi zemini belli bir oturma yapacaktır ve bu oturma kazıklara istenilenin aksi yönde tesir ederek negatif çevre sürtünmesine yol açacaklardır. Bu yük bazen kazığın taşıması öngörülen servis yükü kadar olabileceğinden büyük riskler doğurabilmektedir. Uç kazıklarında kazığın oturması söz konusu olmadığından negatif çevre sürtünmesi kazık boyunca etkili olmakta iken sürtünme kazıklarında kazığın bir miktar oturma yapması kazığın alt kısımlarındadi negatif çevre sürtünmesinin yok olmasına sebep olmaktadır.Bu çalışmada kazık taşıma gücüne ters yönde etki ederek kazıkların taşıma kapasitesini azaltan, hatta kazıkların hasar görmesine sebep olabilecek mertebelere ulaşabilen negatif çevre sürtünmesi problemi tanıtılmakta, azaltma yöntemleri ve mevcut hesaplama metodları irdelenmektedir. Mevcut ampirik hesaplamalara alternatif olarak bir hesap yaklaşımı geliştirilmekte, bir örnek üzerinde uygulaması yapılmakta ve sonuçlar diğer metodlardan elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmaktadır. Geliştirilen hesap yaklaşımı bir Excel sayfasına kodlanarak kullanıcılara sunulmaktadır.

New construction developments need pile foundation systems to make it possible to develop new buildings on problematic soils. Pile foundation systems are consisting of two types which are end bearing piles and friction (floating) piles. The type is important inorder to choose the pile size and pile types are choosen after having the capacity properties of soil layers. The reason of choosing end bearing piles is that transferring the construction load to the durable soil layer. And the reason of choosing friction piles is that to carry the construction loads by the help of friction which occurs between pile and soil. Therefore end bearing piles and friction piles show different behavior. In some cases, the soil layers around piles may settle due to some internal and external effects and cause an additional load on piles which is called negative skin friction load because of consolidation settlement. And negative skin friction may cause really important and risky loads which may be bigger than allowable pile capacity. This type of problem is a really important to be considered in designing period.In this thesis, the problem of ?Negative Skin Friction on Piles? is investigated in detail. Solutions and calculation methods are presented and a new calculation approach is developed in the manner of undreained shear strength of cohesive soils by considering the most important point of the problem, pile and soil settlements. The new approach is coded in an Excel file and comparisons are made for different pile sizes in the same soil properties to see the change of the situation.