Santrifüj Modelleme İle Tünel Stabilitesi Ve Oturmaların Araştırılması

Abstract

Dünya üzerindeki şehirlerin gelişimi sürdürdükçe yaşanan yer problemleri yer altı sistemlerinin kullanımını zorunlu hale getirmektedir. Genellikle ulaşım problemlerine çözüm sağlayan tünellerin artık yaygın olarak kullanılmaya başlanmasına rağmen, büyük şehirlerde tünel inşaatı beraberinde önemli problemleride açığa çıkarmaktadır. Bilindiği gibi inşaat metodu ne olursa olsun, tünel açımı sırasında deformasyonların oluşumu kaçınılmazdır. Günümüzde birçok numerik analiz programı yardımıyla bilgisayar ortamında deformasyonlar rahatlıkla hesaplanabilmesine rağmen, zemin parametrelerinde küçük alanlarda oluşabilen büyük değişiklikler kesin deformasyonların bulunmasını engellemekte, yalnızca yaklaşık sonuçlar elde edilmesine olanak sağlanmaktadır. Bu durum büyük projelerde ve özellikle spt değeri elliden küçük olan zeminlerde, sığ tünellerin inşaatı sırasında belirsizlikler yaşanmasına neden olabilmektedir. Belirsizliklerin giderilebilmesi ise ancak gerçek bir modelleme ile mümkündür. Bu çalışmada, santrifüj modelleme yöntemi ile Spt değeri 50’den küçük olan zeminlerde tünel yüzeinde göçmenin engellenmesi için gerekli olan yüzey basıncı ve gerekli yüzey basıncının kaybı nedeni ile tünel hattı boyunca oluşan zemin deformasyonları farklı dane çapı dağılımlarına, farklı tabaka kalnlıklarına ve sürsarj yüküne bağlı olarak incelendi. Çalışma sonuçları ve literatür verileri karşılaştırıldı.

In most of the larger cities underground transportation systems are preferred. Such systems are constructed in urban areas and involve a tunnel, especially in soft ground and in shallow zones. Underground structures are most well-known challenge for civil engineers in respect to planning of the measurements and performing of underground structure. One of major concerns for tunneling operations in urban area is the effect on neighbouring buildings, because the tunneling operation and near structures highly interact with each other. Whatever the used construction method is, the excavation of a tunnel causes displacement around the openning and may expand towards the ground surface. The dislocations of the buildings interact with the ground movement, and the rigidity of existing structures will promote reduction of the magnitude of displacements induced by tunnelling. In this investigation, to determine displacements, centrifuge modelling is used. The small scale centrifuge model, which is newly designed, provided dependable information about the face collapse of a shallow tunnel. A required support pressure for shield driven tunnels in soft materials, and the ground deformations along the longitudinal section of the tunnel model, can be identified by simulating a loss of tunnel face stability. In soft ground and shallow zones, formation of deformations which are taking place according to the different soil grain size, different line thickness and whether there is a structure on the surface or not is discussed in this investigation.