Killi zeminlerdeki fore kazıkların taşıma kapasitelerinin yükleme deneyleri ile tahmini

Abstract

Temel tasarımında üstyapı yüklerine göre yüzeysel temeller veya derin temeller tercih edilir.Yüzeysel temellerin taşıma gücü ve oturma sınırlarında yetersiz olması durumunda derintemeller tasarlanır. Uygulamada en çok kullanılan derin temel yöntemi kazıklı temellerdir.Kazıklı temellerde genel amaç üst yapıdan gelen yüklerin derinde bulunan sağlam tabakalaraaktarılmasıdır. Kazıklı temellerin tasarımında literatürde çeşitli yöntemler bulunmaktadır.Özellikle yapısal şartnameler kazıklı temellerin tasarımına yönelik metotlar içermektedir.Bunlar genellikle kazığın gömülü olduğu zeminin fiziksel ve mühendislik parametrelerine bağlıolarak kazık kapasitesini belirlenmesine yöneliktir. Ayrıca güncel literatürde arazi deneylerinireferans alan yöntemler de bulunmaktadır. Bunlara ilave olarak Kazık kapasitesininbelirlenmesinde en etkili yöntem kazık yükleme deneyleridir. Kazık yükleme deneyleri ilekazık kapasiteleri literatürdeki yöntemlere göre daha gerçeğe yakın olarak belirlenebilir.Tez çalışması kapsamında kazık tasarımında genellikle kullanılan yöntemler irdelenmektedir.Öncelikle yapısal şartnameler kapsamında AASHTO, LRFD, SNIP ve NAVFAC şartnameleri irdelenmiştir. Bunlara ilave olarak SPT, CPT ve Pressiyometre deneylerinden elde edilensonuçlara bağlı olarak kazık tasarımı yapılmasına yönelik yöntemler irdelenmiştir. Kazıkyükleme deneylerine bağlı olarak da kazık kapasitesinin belirlenmesine yönelik metotlar tezkapsamında incelenmiştir. Kazık tasarım yöntemlerine referans olarak Yunanistan'ınThaessaloniki şehrinde gerçekleştirilen kazık yükleme deneyi referans alınmıştır. Buna görekazık tasarımına yönelik yapılan zemin araştırmaları, kazık yükleme deneyi sonuçları ve budeneye yönelik yapılan üç boyutlu analizler değerlendirilerek, literatürde bulunan yöntemler ilekarşılaştırılmıştır. Ayrıca bu yöntemler baz alınarak üç boyutlu Plaxis 3D modelleri hazırlanmışve gerçekleştirilen kazık yükleme deneylerindeki yükleme koşulları ile analizlergerçekleştirilmiştir. Yapılan analizler neticesinde kazık tasarım yöntemleri, kazık üzerindeyüklerin mobilize olma durumu ve deplasman değerleri açısından karşılaştırılmıştır. Bukarşılaştırmalarda literatürde bulunan yöntemlerin kazık yükleme deneyleri sonuçlarınayakınlığı incelenmiştir.Yapılan hesaplamalarda şartnamelere göre hesaplanan kazık kapasitelerinin, arazi deneyisonucunda elde edilen kapasitelerin altında kaldığı, SPT ve CPT yöntemi ile hesaplanankapasitelerin ise deneylerin üzerinde sonuç verdiği görülmüştür. Hesaplanan kapasite değerleriile gerçekleştirilen üç boyutlu analizlerde ise tüm analitik çözümler arasında yükleme deneyineen yakın sonuç veren yöntemin AASHTO yöntemi olduğu görülmüştür.

In the basic design methodology, shallow foundations or deep foundations are preferred basedon superstructure loads and settlement limits. Deep foundations are designed if shallowfoundations are inadequate for bearing capacity and settlement limits. In practice, the mostcommonly used deep foundation method is bored piles. The general purpose of bored pilefoundations is to transfer superstructure loads to the soil layers below the foundation. There aredifferent analytical methods in literature for piled foundation design. Especially structuralstandars includes design methodologies for bored pile design. These methods are generallybased on determination of pile capacity according to phsyical and engineering properties of thesoil. In addition, there are several methods for designing bored piles according to field testresults. Most effective method for pile design is pile load tests. Bearing capacities of piles canbe determined more realistic than analytical methods.Several analytical methods are studied as a scope of this study. First of all, Pile capacities aredetermined according to some structural standards such as AASHTO, LRFD, SNIP andNAVFAC. In addition to standards, methods based on field tests like SPT, CPT andpressuremeter are studied. Pile load test results are taken as a reference to study pile designmethods (Comodromos et. al,2009). Soil investigations, pile load test results and 3D analysisare evaluated to compare pile design methods. Also, Plaxis 3D models are prepared based onthese design methods and analysis performed according to loading conditions of pile load test.As a result of analysis, pile design methods are compared according to load mobilization alongthe pile and displacement conditions. Purpose of this comparison is to observe approximity ofpile design methods to pile load tests.In the calculations, it wass seen that pile capacities calculated according to the specificationswere below the capacitites obtained from pile load test. And the capacities calculated by theSPT and CPT method gave results above the pile load test. In the three-dimensional analyzesperformed with the calculated capacity values, the AASHTO method was founda to be themethod closest to the loading test among all analytical solutions.