Kemerlenme Hakkında Bir İnceleme

Abstract

Bu çalışmada, sonlu elemanlar programı kullanarak kazıklı dayanma yapılarında kazıklar arasındaki zeminde meydana gelen kemerlenmenin varlığı ortaya koyulmuş, gelişiminde etkili olan faktörler göz önüne alınarak optimum tasarım için gerekli olan bilgi tabanını sağlanmıştır. Kohezyonsuz zemin üzerinde kazık çapına, kazık aralığına ve zemin parametrelerine bağlı olarak bir seri nümerik analiz çalışması yapılmış ve bu analizler sonucunda zeminin sahip olduğu içsel sürtünme açısı, kazık aralığı ve kazık çapının kazığa gelen yatay kuvvete olan etkisi ile kazığın deplasmanının derinliğe olan etkisi incelenmiştir. Elde edilen veriler sonucunda; yüzeyden belirli derinliklerde sabit kazık çapı ve kazık aralığında zemindeki içsel sürtünme açısı arttıkça, kazığa gelen yatay kuvvetlerin ve kazık deplasmanlarının azaldığı ve sıkı kumun gerilme mobilizasyonu ve birbirine kenetlenme etkisinin daha fazla olmasından dolayı kemerlenme etkisinin arttığı görülmüştür. Bununla beraber, yüzeyden belirli derinliklerde sabit kazık çapı ve zeminin sahip olduğu içsel sürtünme açısı durumunda kazık aralığı arttıkça, kazıklara etki eden yatay kuvvet değerlerinin artmakta olduğu, küçük kazık aralıklarında iki kazık arasındaki zemin stabilitesinin kemerlenme görüldüğü sürece daha derin kazı aşamalarına kadar sağlanmakta olduğu görülmüştür. Ayrıca yüzeyden belirli derinliklerde kazık aralığı ve zeminin sahip olduğu içsel sürtünme açısı sabit tutulduğu durumlarda kazık çapı arttıkça, kazığın rijitliğinin ve kazığa etki eden yatay kuvvet değerlerinin arttığı; kazık çapının küçük olması durumunda iki kazık arasındaki zeminin daha erken kazı aşamalarında göçtüğü görülmüştür. Ayrıca kazıklar arasında meydana gelen kemerlenme bölgesinin varlığı, tıpkı literatürde yapılan çalışmalar sonucunda olduğu gibi, zemin hareketinin yönü boyunca oluşan deplasman kontürleri ve asal gerilme yönlerinin dönmesi ile belirlenmiştir.In this study, the existence of soil arching mechanism, which is developed between piles in discrete piled retaining walls, is interpreted by using finite element method and quantitative information base which is required for an optimum design with exerting factors on the development of soil arching, is provided. A series of numerical studies were performed for cohesionless soil depend on pile spacing, pile diameter and parameters of cohesionless soil and at the end of the analysis, the effect of loads on pile were examined related to internal friction angle of cohesionless soil, pile spacing and pile diameter and also the effect of displacements of pile related to depth. According to results; at the definite depth having the same pile diameter and pile spacing as the internal friction angle of cohesionless soil grows, the loads acting on pile and the displacements of pile decreases and also seen that the arching effect increases because strength mobilization and the greater degree of interlocking of dense sand is more than loose sand. Besides, at the definite depth having the same pile diameter and internal friction angle of cohesionless soil as the pile spacing grows, the loads acting pile increases and it was seen that the stability of soil between two pile was provided to the deep excavation step, if conditions for soil arching are met. In addition, at the definite depth having the same pile spacing and internal friction angle of cohesionless soil, as the pile diameter grows, the rigiditity of pile and the horizontal loads acting on pile increase and also it was seen that the soil body between two pile collapses at the early excavation depth in the state of having smaller pile diameter. The existence of arching zone between piles was proved from the displacement contours which formed through the movement of soil and from the rotation of the principal stresses directions as proved in literature.