Zemin çivisi uygulamasının sonlu elemanlar yöntemi ile analizi: Trabzon - Maçka Yeşil Vadi Sitesi örneği
Analysis of soil nail application with finite element method:Example of Trabzon - Macka Yesilvadi Buildings
Yazar: ERSAN ÇAKMAK
Danışman: DOÇ. DR. ZEKAİ ANGIN
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Yüksek katlı yapıların inşaatı için ihtiyaç duyulan derin kazılar günümüzün vazgeçilmez çalışmaları haline gelmiştir. Derin kazılarda şev stabilitesinin korunması amacıyla kullanılan zemin çivisi uygulamaları ekonomik, kısa süreli imalat ve minimum çalışma alanları ile ön plana çıkmaktadır. Bu tez kapsamında Trabzon ilinin Maçka ilçesinde örnek bir vaka incelenmiştir. İnşaat alanındaki kazı çalışmalarında şevler ve palyeler tasarlanan istinat duvarı projesine uygun oluşturulamamış ve kazı tabanında havuz inşası için patlatma yapılmıştır. Patlatmaların etkisiyle kazı sınırındaki şevde bir miktar kütle hareketi meydana gelmiştir. Bu nedenle şev stabilitesini korumak için istinat duvarı imalatından vazgeçilerek zemin çivisi uygulamasına karar verilmiştir. Kazı yüzeyi toplamda 32.10 m olmak üzere üç kademeli şevden meydana gelmektedir. Bölgenin zemin yapısı MASW arazi deneyi ile belirlenmiş, kaya kütle karakterizasyonu ise ampirik formüllerle hesaplanmıştır. Kaya kütlesine uygulanan zemin çivisi Plaxis 2D programında sonlu elemanlar yöntemiyle Hoek-Brown yenilme kriterine göre analiz edilmiştir. Analizlerde; mevcut durum, tek kademede ve iki kademede zemin çivisi uygulanmış olup sonuçlar karşılaştırılmıştır. Araştırma sonucunda kaya kütlesi üzerinde iki kademede uygulanan zemin çivisi güvenlik faktörü 4.40 bulunmuş ve 12 m çivi boyunun kayma dairesi dışında kaldığı tespit edilmiştir. Bunun sonucunda çalışma alanında iki kademede zemin çivisi uygulamasına karar verilmiştir. Çalışma kapsamında çivi uygulamasında kullanılacak malzemelerden ve dikkat edilmesi gereken hususlardan bahsedilmiştir.

Abstract:
The deep excavations needed for the construction of high-rise buildings have become indispensable works of today. Soil nail applications, which are used to maintain slope stability in deep excavations, come to the fore with their economical, short-term production and minimum working areas. Within the scope of this thesis, a case study in Maçka district of Trabzon province was examined. During the excavation works in the construction area, the slopes and berms could not be formed in accordance with the designed retaining wall project, and blasting was carried out for the construction of the pool at the bottom of the excavation. With the effect of blasting, some mass movement occurred on the slope at the excavation border. For this reason, in order to preserve the stability of the slope, the production of retaining walls was abandoned and the application of soil nails was decided. The excavation surface consists of a three-stage slope with a total of 32.10 m. The soil structure of the region was determined by the MASW field test, and the rock mass characterization was calculated with empirical formulas. The soil nail applied to the rock mass was analyzed in the Plaxis 2D program using the finite element method according to the Hoek-Brown failure criterion. In analysis; In the current situation, soil nail was applied in one and two stages and the results were compared. As a result of the research, the soil nail safety factor applied in two stages on the rock mass was found to be 4.40 and it was determined that the 12 m nail length was outside the slip circle. As a result, it was decided to apply ground nails in two stages in the study area. Within the scope of the study, the materials to be used in nail application and the points to be considered are mentioned.