Geosentetik takviyeli taş kolonların gerilme-deformasyon davranışının deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of stress-deformation behavior of geosynthetic reinforced stone columns
Yazar: ŞADİ BERKAY DURAL
Danışman: PROF. DR. ÖZGÜR LÜTFİ ERTUĞRUL
Mersin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Jeogrid = Geogrid ; Jeotekstil = Geotextile ; Taş kolonlar = Stone columns ; Zemin iyileştirme = Soil improvement

Özet:
Günümüzde yükselen arsa maliyetleri ve plansız yapılaşma gibi çeşitli nedenlerden dolayı inşaat faaliyetleri açısından elverişsiz zeminler üzerinde yapılaşma zorunlu hale gelmiştir. Özellikle kazıklı derin temel sistemlerinin oluşturacağı yüksek maliyet dikkate alındığında zayıf zeminleri yerinde iyileştirme yoluna gidilmesi ekonomik açıdan bir gereklilik olarak karşımıza çıkmaktadır. Bu bağlamda Avrupa'da geliştirilen taş kolon yöntemi, son 30 yıldır yaygın olarak kullanılan bir zemin iyileştirme yöntemi olmuştur. Bu yöntem her türlü zeminde uygulanabileceği gibi genelde yumuşak ve orta katı killer ile sağlam zemin tabakasının çok derinlerde olmadığı yerlerde tercih edilmektedir. Taş kolonlarda göçme mekanizması, içinde yer aldığı zeminden yeteri kadar çevresel basınç alamaması dolayısıyla taş kolon gövdesinde meydana gelen genişlemeler şeklinde ortaya çıkmaktadır. Bu tez çalışması kapsamında, küçük ölçekli model deneyler yapılarak taş kolonların geotekstil ve geogrid gibi yüksek çekme dayanımına sahip malzemeler ile sargılanması durumunda taşıma gücü ve oturma karakteristikleri incelenmiştir. Çalışma kapsamında 1000mm×1000mm×600mm boyutlarında bir çelik kum tankı imal edilerek kare şeklinde rijit bir temel plakası altında yer alan 50 cm yüksekliğinde taş kolon modelleri sargılı ve sargısız durumlar için yükleme testlerine tabi tutulmuştur. Yapılan deneyler sonucunda taş kolonun, temel plakasında yük altında oluşan oturma miktarını önemli ölçüde azalttığı görülmüştür. Kolon çevresinin geotekstil ve geogrid malzeme ile sarılması durumunda yük-deformasyon davranışının ciddi şekilde iyileştiği, temel plağında gözlenen deformasyonların aynı yük altında geogrid sargılı kolonda yaklaşık %7, geotekstil sargılı kolonda ise yaklaşık %34 oranında azaldığı görülmektedir.

Abstract:
Today, due to various reasons such as rising land costs and unplanned construction activities, it has become necessary to build on soils which are previously considered unsuitable for construction purposes. Considering the high cost of piled foundation systems, it has become a necessity to improve the weak soils in situ as an economical alternative. In this context, the stone column method, developed in Europe, has been a widely used soil improvement method for the last 30 years. This method can be applied on all kinds of soils, and it is generally preferred in areas where there exist soft and medium stiff clays and loose soils which are not very deep. The failure mechanism in stone columns occurs in the form of expansions in the stone column body due to the inability to receive enough confining pressure from the soft soil in which it is located. Within the scope of this thesis, small-scale model experiments were conducted to investigate the bearing capacity and settlement characteristics of stone columns when they are wrapped with materials with high tensile strength such as geotextiles and geogrids. Within the scope of the study, a steel sand tank with the dimensions of 1000mm×1000mm×600mm was manufactured and 50 cm high stone column models located under a square-shaped rigid foundation plate were subjected to loading tests for wrapped and unwrapped conditions. As a result of the experiments, it was observed that the stone column significantly reduced the amount of settlement under load on the foundation plate. It is seen that the load-deformation behavior is significantly improved when the column is surrounded by geotextile and geogrid material, and the deformations observed in the foundation plate are reduced by 7% in the geogrid-wrapped column and approximately 34% in the geotextile-wrapped column under the same load.