Yağış ile sızmanın dolgu şevlerinin stabilitesine etkisi
Effects of rainfall infiltration on the stability of fill slopes
Yazar: BEGÜM KARABULUT
Danışman: DOÇ. DR. HAVVANUR KILIÇ
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Geoteknik Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Zeminin inşa malzemesi olarak kullanıldığı dolgularda, dolgu zeminin doygun olmayan zemin özellikleri taşıdığı bilinmektedir. Bu nedenle dolgu şevlerin stabilite analizleri doygun olmayan zemin mekaniği çerçevesinde gerçekleştirilmelidir. Bu çalışmada, doygun olmayan zemin koşullarında inşa edilmiş yüksek bir dolgu şevinde yağışın dolgu şevin içerisine sızmasının şev stabilitesi üzerindeki etkisi sayısal analizlerle incelenmiştir. Analizlerde kullanılan malzeme parametreleri dolgu inşa edildikten sonra araziden alınan zemin numuneleri üzerinde yapılan laboratuvar deneylerinden ve zemin-su karakteristik eğrisinden belirlenmiştir. Analizlerde yeraltı su seviyesi, permeabilite, yağış miktarı ve matrik emme değerlerinin değişiminin, şevin stabilitesine olan etkileri parametrik bir çalışma ile araştırılmıştır. Ayrıca analizler aynı kohezyon değerinde ancak daha düşük kayma mukavemeti açısı değerinde tekrarlanarak, kayma mukavemeti açısındaki değişimin şev stabilitesine etkisi incelenmiştir. Doygun olmayan şev stabilite analizlerinde yaygın olarak kullanılan GEOSTUDIO programının SEEP/W modülünde yağışın şev  içerisine sızması ile oluşan boşluk suyu basıncı değişimleri belirlenmiş ve bu durum dikkate alınarak SLOPE/W modülü ile şevin stabilitesi araştırılmıştır. Yapılan sayısal analizlerin sonuçlarına göre zemin parametrelerine bağlı olarak incelenen tüm değişkenlerin (zeminin permeabilitesi, yağış miktarı, yeraltı su seviyesi ve zeminin matrik emme değeri) şev stabilitesini etkilediği ve özellikle zeminin permeabilitesinin yağışın şev içerisine sızmasını önemli ölçüde etkileyerek şev stabilitesinde önemli bir rol oynadığı belirlenmiştir.  

Anahtar Kelimeler: Doygun olmayan zeminler, yağış sızması, şev stabilitesi, Geostudio

Abstract:
In cases where the soil is used as filling material, it is known that the used soil has unsaturated soil properties. For this reason, slope stability analyses of fill slopes should be carried out considering unsaturated soil mechanics. In this study, the effects of rainfall infiltration on slope stability in high fills constructed under unsaturated soil conditions was investigated by numerical analysis. The material parameters that are used in analyses were determined from both soil-water characteristic curve and laboratory tests on the soil samples that taken from the field after fill was constructed. In the analyses, the effects of changes of ground water level, permeability, amount of rainfall and matric suction values were investigated with parametric studies. In addition, effect of internal friction angle on shear strength was investigated by the analyses by repeating the analyses at a lower internal friction angle while the cohesion value of the soil was constant. Using GEOSTUDIO modelling software, which is widely used in the unsaturated soil stability analyses, pore water pressure changes caused by rainfall were determined with the SEEP/W module and slope stability was investigated with SLOPE/W module. According to the results of numerical analyses, it was determined that all variables (permeability of soil, amount of rainfall, ground water level and matric suction value of soil) affected the slope stability depending on the soil parameters. Especially the permeability of the soil had a significant role on the rainfall infiltration and directly affected the slope stability.

Keywords: Unsaturated soils, rainfall infiltration, slope stability, Geostudio