Sonlu elemanlar ve limit denge yöntemleri ile şev stabilitesi analizi: Zonguldak-Devrek Çayı ıslah projesi örneği
Slope stability analysis with finite element and limit equilibrium methods: Zonguldak-Devrek Stream reclamation project example
Yazar: AYŞE GÜLCAN ÇOLAK
Danışman: PROF. DR. SABRİYE BANU İKİZLER
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Geoteknik mühendisliğinin en önemli konularından biri şevlerin stabilitesidir. Şevler günümüzde yerleşim alanı olarak kullanıldığı gibi ulaşım için de kullanılmaktadır. İnsanların faaliyetlerini güvenli koşullar altında sürdürebilmesi için şevlerin stabilitesinin sağlanması gerekmektedir. Bu amaç doğrultusunda geoteknik mühendisleri gerekli analizleri gerçekleştirerek, şev stabilitesinin sağlanabilmesi için en uygun mühendislik çözümünü belirlemelidir.
Bu tez çalışmasında Zonguldak ili Devrek ilçesi Devrek Çayı sol sahili için şev stabilitesine yönelik çalışmalar, sonlu elemanlar analiz programı Plaxis 2D ve limit denge analiz programı Slide2 kullanılarak yapılmıştır. İlk olarak doğal durum için şev stabilitesi analizi yapılmış ve statik durum için yeterli güvenlik sayısının elde edilemediği görülmüştür. İstenilen güvenlik sayısına ulaşabilmek için statik yükler etkisi altında uzun süreli şev stabilitesi analizleri yapılmıştır. Analizler için şev topuğundan başlanarak yaklaşık 20 m aralıklarla 3 farklı referans noktası seçilmiştir. Seçilen referans noktalarında 80 cm çaplı 12 m, 15 m, 20 m ve 24 m boylu tek sıra fore kazık sistemleri için analizler gerçekleştirilmiştir. 1. ve 2. referans noktalarına uygulanan fore kazık sistemlerinin istenilen güvenlik sayısını vermediği görülmüştür. Kayma yüzeyinin ortasına denk gelen 3. referans noktasına uygulanan 20 m tek sıra fore kazık sistemi için yapılan analizler sonucunda yeterli güvenlik sayısına ulaşılmıştır. Bölgenin depremselliği göz önünde bulundurularak analizler dinamik yükler etkisi altında tekrar edilmiştir. Tek sıra ve çift sıra fore kazık sistemlerinin dinamik yükler etkisi altında istenilen güvenlik sayısını vermediğinden üç sıra fore kazık sistemi analiz edilmiştir. 80 cm çaplı 20 m uzunluğunda üç sıra fore kazık sisteminin dinamik yükler etkisi altında yeterli güvenlik sayısını sağladığı görülmüştür. Yapılan bütün analiz sonuçları karşılaştırılarak, uygun olan mühendislik çözümüne karar verilmiştir.

Abstract:
One of the most important issues in geotechnical engineering is the stability of slopes. Today, the slopes are used as residential areas as well as for transportation. The stability of slopes must be ensured so that people can continue their activities under safe conditions. For this purpose, geotechnical engineers must perform the necessary analyzes and determine the most appropriate engineering solution to ensure slope stability.
In this thesis study, slope stability studies for the left bank of Devrek Stream in Devrek district of Zonguldak province were carried out using the finite element analysis program Plaxis 2D and the limit equilibrium analysis program Slide2. Firstly, slope stability analysis was carried out for the natural situation and it was seen that sufficient safety number could not be obtained for the static situation. In order to reach the desired safety number, long-term slope stability analyzes were carried out under the influence of static loads. For the analyses, three different reference points were selected, starting from the toe of the slope, with approximately 20 m intervals. Analyzes were carried out for single row bored pile systems with a diameter of 80 cm and lengths of 12 m, 15 m, 20 m and 24 m at selected reference points. It has been observed that the bored pile systems applied to the 1st and 2nd reference points do not provide the desired safety number. As a result of the analyzes carried out for the 20 m single row bored pile system applied to the 3rd reference point corresponding to the middle of the sliding surface, the sufficient safety number was reached. Considering the seismicity of the region, the analyzes were repeated under the influence of dynamic loads. Since single row and double row bored pile systems do not provide the desired safety number under the influence of dynamic loads, three rows of bored pile systems were analyzed. It has been observed that three rows of bored pile system with a diameter of 80 cm and a length of 20 m provides sufficient safety number under the influence of dynamic loads. By comparing all analysis results, the appropriate engineering solution was decided.