Yağış etkisi altındaki şevlerin stabilitesi

Abstract

Şevlerin inşasında kullanılan dolgu zeminlerin özellikleri, doygun olmayan zeminlerin özelliklerini taşıdığı bilinmektedir. Bir şev mevcut olan stabilitesini yeraltı su seviyesinde meydana gelen artış nedeniyle matris emme basıncında gerçekleşen azalma sonucu kaybedebilir. Yeraltı suyu seviyesindeki artışa neden olabilecek sebeplerden bir tanesi çevresel bir etki olan yağıştır. Bu tez çalışması kapsamında yağış etkisi altındaki şevlerin stabilite analizi gerçekleştirilmiştir. Analizlerde sonlu farklar yöntemi ile çalışan bir sayısal analiz programı kullanılmıştır. Çalışmada kullanılan şev modelleri 45°,40°,35° ve 30° olarak tasarlanmış ve şev zemini düşük plastisiteli siltli zemin olarak tanımlanmıştır. Modelde şevlere etki edecek iki tip yağmur seçilmiştir. Bunlardan ilki düşük yoğunluğa sahip uzun süreli bir yağış ikincisi ise ilk yağışı takip eden kısa süreli yoğun yağıştır. Bu yağışlar farklı eğimlere ve aynı tip zemin mekanik özelliklerine sahip dört tür şeve uygulanmıştır. Yapılan analizler sonucunda aynı mekanik özelliklere sahip farklı açılardaki şevlerin, aynı yağmur yoğunluğu altında benzer davranışlar sergilemediği görülmüştür. Şev zeminlerinin aynı yağmur etkisi altında ve aynı mekanik özelliklerde şev açılarının da stabilite üzerine önemli bir etkisinin olduğu anlaşılmıştır. Seçilen zemin üzerinde uygulanan yağış analizleri sonucunda kritik şev eğiminin 35° olduğu belirlenmiştir.

It is known that the properties of embankment soils used in the construction of slopes have the properties of unsaturated soils. A slope may lose its current stability as a result of the decrease in matric suction due to the increase in groundwater level. One of the reasons that can cause an increase in groundwater level is precipitation, which is an environmental issue. This study covers the stability analysis of slopes under the influence of precipitation. During the analysis, a numerical analysis program was used which utilizes finite difference formulations. The models used in the study were designed to have slopes as 45°,40°, 35° and 30° and the soil was selected to be a silty soil with low plasticity. Two types of rainfall have been selected to affect the slopes. The first is a long-term precipitation with low intensity, and the second is a short-term intensive precipitation following the first rainfall. These rainfalls were subjected to four types of different slopes having the same type of soil mechanical properties. As a result of the analysis, it has been seen that slope stability analysis on the soils with same mechanical properties do not exhibit similar behavior under the same rain density when they have different slopes. It is understood that the angles of the slopes have an important effect on stability when the mechanical properties of the soil were identical. Finally, it is concluded that critical slope was found to be 35° for selected soil under the effect of the successive rainfalls.