Yol altı uygulamalarında geo hücre etkilerinin sonlu elemanlar analizi
Finite element analysis of geocell effects in road infrastructure applications
Yazar: VOLKAN ÖZTÜRK
Danışman: DOÇ. DR. BURAK EVİRGEN
Eskişehir Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Geoteknik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Son yıllarda geo hücre malzemesi içeren zemin güçlendirme uygulamaları tüm dünyada 
yaygınlaşmaktadır. Bu çalışma kapsamında, zayıf doğal zemin tabakası üzerine inşa 
edilen yol altı dolgu uygulamalarında geo hücre kullanımının statik plaka yükleme deneyi 
altındaki performansı sonlu elemanlar yazılımı Plaxis 3D ile incelenmiştir. İlk aşamada,
geo hücre ile güçlendirilmiş büyük ölçekli örnek dolgu uygulamasından elde edilen 
deneysel sonuçlar ile sonlu elemanlar analizi karşılaştırılarak sayısal modelin 
doğrulaması yapılmıştır. Doğrulama analizinde, %88,2 oranında deneysel sonuçlarla
uyuştuğu görülmektedir. 
Daha sonra, sayısal model analizi ile doğrulanan dolgu modelinin üzerinde 
parametrik çalışmalar yapılmıştır. Bu parametrik çalışmalarda; geo hücrenin dolgu 
içerisindeki gömme derinliği, temel altı doğal zeminin tipi ve geo hücrenin eksenel 
rijitliği değiştirilerek etkileri incelenmiştir. Tüm analizlerde iki farklı gradasyona sahip 
zeminlerin arayüzüne geotekstil malzeme yerleştirilmiştir ve farklı göz açıklıkları ile 
hücre yüksekliklerine sahip 4 adet geo hücre kullanılmıştır. Parametrik çalışma 
sonuçlarına göre geo hücrenin en efektif konumunun iki zeminin arayüzeyine 
yerleştirlmesi durumunda ortaya çıktığı belirlenmiştir. Geo hücrede oturmayı azaltma 
açısından gözlenen verimliliğinin, taşıma kapasitesi daha düşük olan zemin tipinde daha 
etkin olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca geo hücrenin eksenel rijitliğinin artırılması
sonucunda ihmal edilebilecek düzeyde oturma azalması meydana gelmektedir.

Abstract:
In recent years, soil reinforcement applications with geocell materials have 
become widespread all around the world. In this study, the performance of using geocells 
inside the under-road embankment applications, built on a weak natural soil layer within 
the effect of static plate load test, was investigated thanks to the finite element software, 
Plaxis 3D. In the first step, the numerical model was validated by comparing the 
experimental results obtained from a sample work of large-scaled geocell reinforced 
embankment application, with the finite element analysis. It is seen that the validation 
analysis agrees with the experimental results at a rate of 88,2%.
Then, parametric studies were performed on the embankment model, which was 
verified by the numerical model analysis. In these parametric studies, an embedment 
depth of the geocell inside the embankment, a type of natural soil underlying foundation 
layer and an axial stiffness of the geocell were examined. A geotextile material was placed 
at the interface of soils with two different gradations and four geocells with different mesh 
openings and cell heights were used, in all analyzes. It was determined that the most 
effective position of the geocell occurs when it is placed at the interface of two soils 
according to the results of the parametric study. It has been observed that the efficiency 
of geocell is more active in terms of reducing settlement in soil type with lower bearing 
capacity. Moreover, a negligible amount of decrease occurs in settlement, as a result of 
increasing the axial stiffness of the geocell.