Geosentetikle güçlendirilmiş kazıkla desteklenmiş dolgular
Geosynthetic reinforced pile supported embankments
Yazar: NURCAN ÇETİNKAYA
Danışman: DOÇ. DR. M. TUĞRUL ÖZKAN
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Zemin Mekaniği ve Geoteknik Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Bu çalışmada, yumuşak zeminler üzerindeki geosentetikle güçlendirilmiş kazıkla desteklenmiş dolguların analizinde yer alan yük aktarma mekanizmalarının incelenebilmesi için İngiliz Standardı BS 8006 (1995), Alman Standardı EBGEO (2004) (Tasarı) ve sonlu eleman analiz programı Plaxis 3D Foundation kullanılmıştır.Geosentetikle güçlendirilmiş kazıkla desteklenmiş dolguların yük aktarma mekanizmalarından biri olan kemerlenme, seçilen bu iki standart ve Plaxis 3D Foundation programı ile üç boyutlu olarak ele alınabilmektedir.Söz konusu standartlarda yer alan analiz yöntemlerine göre sürşarj ve dolgu yüklerinin kazıklara, geosentetik donatıya ve yumuşak zemine aktarılma mekanizmaları incelenerek sabit yumuşak zemin derinliğinde dolgu yüksekliği, kazık çapı ve kazıklar arası mesafenin farklı değerlerinin kazık etkinliği ve gerilme konsantrasyon oranına etkileri araştırılmıştır.Plaxis programı ile yapılan analizlerde ise yukarıda bahsedilen değişken parametrelerin yanısıra yumuşak zeminin farklı derinlik değerlerinin kazık etkinliği, gerilme konsantrasyon oranı ve deplasman değerlerine olan etkileri incelenmiştir.Gerilme konsantrasyon oranının değişimine göre zemin kemerlenmesini değerlendirmek mümkündür. Dolayısıyla kullanılan değişken parametrelerin zemin kemerlenmesi üzerine etkileri de incelenmiştir.Sonuçlar kısmında, çözümlemeler neticesinde elde edilen değerler irdelenmiştir. Buna göre, BS 8006 ve EBGEO yöntemleri için kazık etkinliği değerleri değişkenler karşısında farklı sonuçlar verirken gerilme konsantrasyon oranı değerleri aynı şekilde değişmiştir. BS 8006'ya göre EBGEO yöntemi daha yüksek kazık etkinliği ve gerilme konsantrasyon oranları vermektedir.Plaxis 3D Foundation programına göre hem sabit kil derinliği hem de farklı kil derinlikleri için kazık etkinliği, gerilme konsantrasyon oranı ve deplasman değerleri aynı şekilde değişmektedir. Plaxis programından elde edilen gerilme konsantrasyon oranı ve deplasman değerleri üzerinde, kazıklar arası mesafenin değişiminin kil derinliği değişiminden daha fazla etkisinin olduğu görülmektedir. Kazık etkinliği değerleri üzerinde ise kil derinliği değişiminin kazıklar arası mesafenin değişiminden daha fazla etkisinin olduğu görülmektedir. Sabit kil derinliği için Plaxis programından elde edilen kazık etkinliği değerleri BS 8006 yönteminden elde edilen değerlere yakın sonuçlar verirken gerilme konsantrasyon oranı değerleri EBGEO yönteminden elde edilen değerlere yakın sonuçlar vermiştir.

Abstract:
In this study, in order to examine load transfer mechanisms in the analysis of geosynthetic reinforced pile supported embankments over soft soils, British Standard BS 8006 (1995), German Standard EBGEO (2004) (Draft) and finite element analysis program Plaxis 3D Foundation have been used.Soil arching, which is one of the load transfer mechanisms of geosynthetic reinforced pile supported embankments, can be considered as three dimensional with those standards and Plaxis 3D Foundation program.According to the analysis methods in the standards, by examining transfer mechanism of surcharge and embankment loads to piles, geosynthetic reinforcement and soft soil, effects of different values of embankment height, pile diameter and distance between pile centers on pile efficiency and stress concentration ratio have been investigated in the fixed depth of soft soil.In the analysis which have been done with Plaxis 3D Foundation program, beside the variable parameters mentioned above effects of different depth values of soft soil on pile efficiency, stress concentration ratio and displacement values have been investigated.It is possible to evaluate the soil arching according to the variation of stress concentration ratio. Because of that, effects of variable parameters used on soil arching have been investigated.In the conclusion part, values obtained from analysis have been investigated. According to that, for BS 8006 and EBGEO methods while pile efficiency values give different results to variable parameters, stress concentration ratio values change in the same way. EBGEO method gives higher values than BS 8006 for pile efficiency and stress concentration ratio.According to Plaxis 3D Foundation program, both for fixed depth of clay and for different depths of clay, values for pile efficiency, stress concentration ratio and displacement change in the same way. It can be seen that variation of distance between pile centers has more effect than variation of clay depth on the values of stress concentration ratio and displacement obtained from Plaxis program. For pile efficiency values, vice versa situation can be said. For fixed depth of clay, while pile efficiency values obtained from Plaxis are close to the values from BS 8006, stress concentration ratio values from Plaxis are close to the values from EBGEO.