Derin Kazılara Komşu Yapılar İçin Geoteknik Risk Analizleri

Abstract

İnşaat çalışmalarında güvenilirlik analizlerinin yapılması inşa edilecek sistemin ya da korunacak yapının, alabileceği risklerin daha planlama aşamasında belirlenmesi ve önlemlerin alınması açısından önemlidir. Özellikle geoteknik konularda, zemin profilindeki tabakaların özelliklerinin derinlik ve mesafe ile değişmesi ve değişimlerin her santimetre için belirlenmesinin zorluğu, tasarım aşamasında, risklerin belirlenmesini elzem kılmaktadır. Bu çalışmada, zemin parametrelerindeki değişimin derin kazıların güvenilirliğine etkisi araştırılmıştır. Bu araştırma sırasında, Dörtyol’da inşa edilen bir demir çelik tesisinin 13.0m derinliğindeki tufal çukuru incelenmiş ve zemin parametrelerindeki değişim ile komşu temellerde oluşan oturmalar ve buna bağlı olarak derin kazının güvenilirliği hesaplanmıştır. Söz konusu çukurun sonlu elemanlar (FE) analizleri, Schweiger ve diğerleri, 2003 tarafından önerilen PEM ile oluşturulan parametre varyasyonları ile çözülmüştür. FE analizleri sonucunda elde edilen yatay deplasman, oturma, moment ve kesme kuvveti değerleri kullanılarak da güvenilirlik analizleri yapılmıştır. Analizler sonucunda, zemin parametrelerinin orijinal COV’ları ile hesap yapıldığında elasitisite modülünün (E) alt ve üst sınırlarında sistem güvenilirliği hedef güvenilirliğin (=2.2) üzerindedir. Bunun yanında, zemin parametrelerinin maksimum COV’ları ile hesap yapılması durumunda, E’nin alt sınırları için hedef güvenilirliğin altında değerler bulunmaktadır. Sh ve Sv üzerinden hesaplanan güvenilirlik sonuçları ile tüm sistemin bağıl güvenilirlik sonuçları karşılaştırıldığında, Sv’nin belirleyici kriter olduğu ve E’nin maksimum COV ile alt sınırında hesaplandığında sistemin zayıf kaldığı görülecektir. Bunun nedeni, parametrelerde artan varyasyonlar ve dalgalanmalar ile sistemdeki belirsizliklerin keskin bir şekilde artması, sistemin güvenilirliğinin azalmasıdır.

The objective of this study is to investigate the reliability of a deep excavation, depending on the variability of soil parameters. For this purpose, a detailed monitoring has been conducted on a 24m wide, 40m long and 13.0m deep scale pit excavation in a steel complex in Dörtyol. The excavation has been modeled in 2D with Plaxis, by using parameter variations, created by point estimate method (PEM). NESSUS (Southwest Research Institute) was used for reliability analysis. n=4 random variables have been used in FE analyses, which requires 2n2+1=33 FE analysis, (Zhou and Nowak, 1988) and with the elasticity modulus variations at upper and lower limits, totally 132 FE analyses have been performed. It can be said that the reliability of the system is over target reliability, where soil parameters vary at lower and upper limits of E. However, the reliability of the system is under target reliability when COV is maximum with lower limit of E. This is because; fluctuations in the soil parameters vary on the edges and its affect doubles when E is also in the lower limits. When the reliabilities due to Sh and Sv have been compared to the reliability of the system, it is clear that Sv is the significant criteria for the system reliability and system is weak when the lower limit of E is chosen while the COV of soil parameters is at maximum.