Türkiye`de yapılmış kazık yükleme deneylerinden veri tabanı oluşturulması ve veri tabanında bulunan kayaya soketli fore kazıkların analizi

Abstract

Geoteknik Mühendisliği'nde, üst yapıdan gelen yüksek mertebelerdeki yüklerin taşıtılması için yüzeysel temellerin yeterli olmadığı durumlarda derin temel sistemleri ve bu sistemlerin en yaygın olarak da kazıklı temeller tercih edilmektedir. Üst yapıdan aktarılan bu yüklerin taşınması ve proje için sınırlandırılması gereken yer değiştirmeler söz konusu ise kazık temellerin daha derinlerde bulunan kaya kütlesi içine soketlenmesi gerekmektedir. Kayaya soketli kazıkların tasarımı için çeşitli yöntemler mevcuttur. Bunlar nümerik analiz yöntemleri, kazık yükleme deneyleri ile taşıma gücü analizi ve kayanın mühendislik özelliklerini dikkate alan ampirik yöntemlerdir. Kazık yükleme deneyi sonucu kullanılarak taşıma gücünün hesap edilmesi için birçok araştırmacı tarafından değişik metotlar önerilmiştir. Ampirik yöntemler ise kazık yükleme deneylerinden oluşturulmuş veri tabanlarından geri çözümleme ile elde edilmektedir. Ayrıca ampirik yöntemler uç ve çevre taşıma gücünün ayrı ayrı hesap edilmesine olanak sağlamaktadır.Bu tez kapsamında yapılan çalışmalar iki ana başlık altında toplanabilir. Bunlardan ilki kazık yükleme deneyleri ve deney sonuçlarını yorumlama yöntemleridir. Bu amaçla Türkiye'de yapılmış kazık yükleme deneylerinden bir veri tabanı oluşturulmuştur ve veri tabanındaki bilgilere ulaşmada kullanım kolaylığı ve düzen sağlamak amacı ile ?Türkiye KYD (Kazık Yükleme Deneyleri) Veri Tabanı? adı altında bir bilgisayar programı yazılmıştır. Araştırma sınırları içinde incelenen ikinci konu veri tabanı içinde yer alan 14 adet kayaya soketli kazıkların taşıma gücü yönünden incelemesidir. Bu amaçla: (a) Kayaya soketli kazıklara yapılan yükleme deneylerinin sonuçları değerlendirilerek, kazıkların taşıma güçleri hesaplanmıştır. (b) Kazık yükleme deneyleri değerlendirilen kazıkların, kaya serbest basınç mukavemetini dikkate alan ampirik yöntemlerle, uç taşıma kapasitesi ve çevre taşıma kapasitesi hesap edilmiştir. (c) Sonlu elemanlar yöntemini kullanan bilgisayar programı Plaxis ile kayaya soketli kazıklar için Mohr-Coulomb malzeme modelini kullanan bir nümerik model oluşturularak analizler gerçekleştirilmiştir.Yapılan araştırmalar sonunda Türkiye'de yapılmış kazık yükleme deneylerinden oluşan veri tabanı değerlendirilmiş ve kazık yükleme deneyleri hakkında öneride bulunulmuştur. Aynı şekilde kayaya soketli kazıkların analiz sonuçları incelenerek tasarım için sonuçlara ulaşılmıştır.

In Geotechnical Engineering, deep foundation systems, especially pile foundations, are typically used when shallow foundations do not carry high loads from the superstructure. Pile foundations may be socketed into rocks when high loads are transferred from the structure and displacements need to be restricted. Various methods are used in designing rock-socketed piles. These include numerical approaches such as finite elements and boundary elements; bearing capacity analysis with pile load tests; and empirical methods utilizing the engineering properties of rocks. Various approaches have been proposed to calculate the bearing capacity of piles from load tests. Empirical correlations obtained from databases of pile load tests through back-analysis also provide an approach in estimating the skin friction and end bearing capacities of piles.This research contains two main sections. The first section is the collection of pile load tests and evaluation of the methods for bearing capacity of piles based on these test results. To this end, the ?Turkish PLT (Pile Load Test) Database?, consisting of pile load tests conducted solely in Turkey, has been designed and set-up. The second section is the analysis of fourteen rock-socketed piles within the database in terms of their bearing capacity. The followed steps are: (a) calculating the bearing capacity of piles by evaluating the results of pile load tests, (b) calculating end bearing and skin friction with empirical methods which utilize the unconfined compressive strength of rocks, and (c) analyzing rock-socketed piles are analyzed through a geometric model coupled with the Mohr-Coulomb material model using Plaxis, a common finite elements code.As a result of this research, the ?Turkish PLT (Pile Load Test) Database? is evaluated and suggestions for pile load tests are given. Similarly, rock-socketed piles are investigated and recommendations for design are suggested.