Yüzey pürüzlülüğünün kum zemine gömülü kazıkların çekme kapasitesine etkisi
Effect of surface roughness on uplift capacity of piles embedded in sandy soil
Yazar: MUSTAFA TOLUN
Danışman: PROF. DR. ABDULAZİM YILDIZ ; PROF. DR. ÖZGÜR LÜTFİ ERTUĞRUL
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Geoteknik Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Kazıklar = Piles ; Kohezyonsuz zemin = Cohesionless soil ; Laboratuvar deneyleri = Laboratory experiments ; Sonlu elemanlar yöntemi = Finite element method ; Çekme kapasitesi = Uplift capacity

Özet:
Tekil bir kazığın çekme yükü değeri, çoğunlukla kazığı çevreleyen zemin ile kazık yüzeyi arasındaki etkileşimden kaynaklanan yüzey sürtünme direncine bağlıdır. Kazık ile onu çevreleyen zemin arasında ortaya çıkan bu sürtünme direncinin büyüklüğünün veya şiddetinin; kazık yüzey pürüzlülüğü, zemin sıkılığı ve kazık gömülme oranı gibi farklı parametrelere bağlı olduğu bilinmektedir. Bu nedenle mevcut çalışmada, kazık yüzey pürüzlülüğünün kohezyonsuz zemine gömülü kazıkların çekme davranışları üzerindeki etkisi hem deneysel hem de sayısal olarak incelenmiştir. Deneylerde ayrıca, zemin sıkılığı, sürşarj yükü ve kazık yerleştirme yöntemi gibi parametrelerin çekme kapasitesi üzerindeki etkileri de araştırılmıştır. Bununla birlikte, deneysel çalışmadan elde edilen veriler, sonlu elemanlar yönteminin ürettiği veriler ile karşılaştırılmış ve çalışma kapsamında dikkate alınan sayısal modelin performansı değerlendirilmiştir. Deneysel ve sayısal sonuçların oldukça uyumlu olduğu görülürken, zemin sıkılığının ve kazık yüzey pürüzlülüğünün artması ile birlikte kazık çekme kapasitesinde önemli bir artış gözlenmiştir. Ayrıca test sonuçları, bazı kazık yüzey pürüzlülük değerlerinin (Rn=0, 0.04 ve 0.10) kazığın çekme davranışını tayin etmede kritik olduğunu gösterirken, sürşarj yükünün ve kazık yerleştirme yönteminin kazık çekme kapasitesini artırmada önemli rol oynadığını ortaya koymuştur.

Abstract:
The uplift load value of a single pile depends mostly on the skin friction resistance resulting from the interaction between the pile surface and the soil surrounding the pile. It is known that the magnitude or severity of this resistance that occurs between the pile and the soil surrounding it depends on different parameters such as pile surface roughness, soil density, and pile embedment ratio. Therefore, in the present study, the effect of pile surface roughness on the uplift behaviour of piles embedded in cohesionless soil is investigated both experimentally and numerically. In the tests, the effects of parameters such as soil density, surcharge load and pile placement method on the uplift capacity are also investigated. In addition, the data obtained from the tests are compared with the data produced by the finite element method, and the performance of the numerical model considered within the scope of the study is evaluated. While it is seen that the experimental and numerical results are quite compatible, a significant increase in pile uplift capacity is observed with the increase of soil density and pile surface roughness. Besides, the test results showed that some pile surface roughness values (Rn=0, 0.04, and 0.10) are critical in determining the uplift behaviour of the pile, while the surcharge load and pile placement method play an important role in increasing the pile uplift capacity.