Problemli zemin koşullarında şemsiye boru destek sisteminin sayısal modellemesi: Bir vaka analizi
Numerical modeling of an umbrella arch support system in diffucult soil conditions: A case study
Yazar: EMRE YILDIRIM
Danışman: DOÇ. DR. MUSTAFA KUBİLAY KELEŞOĞLU
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / İnşaat Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Sonlu elemanlar analizi = Finite element analysis ; Tünel açma yöntemleri = Tunnel boring methods ; Tüneller = Tunnels ; Zemin oturması = Ground subsidence

Özet:
Son yıllarda hızla artan dünya nüfusu özellikle büyük şehirlerde karayolu trafiğinin artmasına sebep olmakta ve artan maliyetler insanları toplu taşıma alternatiflerine yönlendirmektedir.  Toplu taşımada yeraltı raylı sistemlerinin önemi gün geçtikçe artmaktadır. Ancak özellikle büyük şehirlerde, yapılaşmanın yoğun olduğu bölgelerde yeraltı raylı sistemlerin inşası sırasında açılan tünellerde ciddi mühendislik problemleriyle karşılaşılmaktadır. Şehir içi tünelciliğinde en sık karşılaşılan problemler yüzey oturmalarından kaynaklı olarak yüzeyde bulunan yapılarda meydana gelen deformasyonlardır.
Yeni Avusturya Tünel Açma Yöntemi ile açılacak tünellerde hem işçi hem de yapım güvenliğini sağlamak için çeşitli tahkimat sistemleri ve zemin iyileştirme yöntemleri kullanılmaktadır. "Umbrella arch" yöntemi de hem çalışmalar sırasında işçi güvenliğini hem de yüzeyde oluşabilecek oturmaların engellenmesini sağlayan, zeminin iyileştirilmesine yönelik uygulanan bir sistem olarak karşımıza çıkmaktadır.
Bu çalışmada, Gebze-Darıca Metro projesi kapsamında çalışma şaftı olarak kullanılan Şaft-3 bölgesinde, şaftın hat tünellerine bağlanmasını sağlayan yaklaşım tünellerinde ve bu tünellerin geçtiği güzergâh üzerinde bulunan, Eskihisar Kavşağı iksa kazıklarında meydana gelen deformasyonlar ve bu deformasyonlara karşı alınan tedbirler incelenmiştir. 
İnşa edilen tünel ve yüksek deformasyon gözlenen Eskihisar Kavşağı iksa kazıkları, Midas GTS NX yazılımı ile üç boyutlu olarak modellenmiş, sonlu elemanlar yöntemi ile analiz edilmiştir. Elde edilen sonuçlar saha verileriyle karşılaştırılmış ve tünel yapımının güvenli şekilde devam etmesini sağlayan en önemli etken olan "umbrella arch" yönteminin etkinliği tartışılmıştır.

Abstract:
In recent years, the rapidly increasing world population has caused an increase in road traffic, especially in big cities, and increasing costs lead people to public transportation alternatives. The importance of underground rail systems in public transportation is increasing day by day. However, especially in big cities, serious engineering problems are encountered in tunnels opened in areas with many buildings. The most common problems in urban tunneling are the deformations that occur in the structures on the surface due to surface settlements.
Various support systems and ground improvement methods ensure both worker and construction safety in the tunnels to be opened with the New Austrian Tunneling Method. The Umbrella arch method appears as a system applied to improve the ground, ensuring worker safety during the works and preventing settlements on the surface.
In this study, the deformations in the tunnel and Eskihisar Junction piles located on the route where the approach tunnels that connect the shaft to the line tunnels pass in the Şaft-3 region, which is used as the working shaft within the scope of the Gebze-Darica Metro project, and the measures taken against these deformations are examined.
The constructed tunnel and the Eskihisar Junction piles, where high surface settlements occur, were modeled in 3D with Midas GTS NX software and analyzed with the finite element method. The results obtained were compared with the field data, and the effectiveness of the umbrella arch method, which is the most important factor that ensures the safe continuation of tunnel construction, is discussed.