Ankara metro tünelleri çevresindeki gerilim, birimdeformasyon ve yerdeğişim dağılımları: Sonlu elemanlar analizi

Abstract

İV ÖZET Ankara metro projesi kapsamındaki tünellerin. içinde açılacakları zemin koşullarının Jeoloji ve mühendislik acısından değerlendirilmesinin amaçlandığı bu calışmada Sonlu Elemanlar Yöntemi kullanılmış. uygulama projelerine katkı olabilecek zemin duraylılık verileri belirlenmeye çalışılmıştır. Güzergah üserinde seçilen iki düşey kesit üzerinde sonlu elemanlar modelleri hazırlanmış; yumuşak zemin (alüvyon) ve kayaç ortamlarında, tek ve çift tünel boşluklarının değişik yüklenme koşulları altındaki davranışları incelenmiştir. Elastik ve elastoplastik çözüm programlarının kullanıldığı çözümlemelerde. model ortamlarında meydana gelen asal geriliklerin, yer değiştirme miktarlarının dağılımları ile. çekilme, makaslama ve plastik deformasyon sonları belirlenmiştir. ayrıca yüzeye ilişkin oturma eğrileri de elde edilmiştir. Bu sonuçlara ilişkin veriler çizici programları yardımıyla grafiksel olarak sunulmuştur. Bu çözümlemelerin genel sonuçlarına göre, tünel boşlukları çevresinde plastik deformasyon. tünel yan duvarlarından başlayarak dışa doğru gelişmekte, deformasyona neden olan toplam yükler içinde trafik yükleri önemli rol oynamaktadır. Plastik yenilme, özellikle tünel çevresinde makaslama, yüzeye yakın kesimlerde ise çekilme gerilimleri ile ilgili görünmektedir. Yüzeydeki olası oturmalar tünel boşluğu üzerinde yüklü koşullarda en çok 18.32 cm ye ulaşabilmektedir.

SUMMARY In the present work, the finite element technique is used to evaluate the ground conditions of the Ankara underground Project tunnels from the geological and engineering points of view, and ground stability data that can be useful in the preparation of the application projects, have been at tempted to be determined. Finite element models have been prepared on two vertical sections of the underground itinerary, and the behaviours of the single and twin- tunnel configurations in soil and rock aedis have been investigat ed under various loading conditions. The distribution of the principal stresses, nodal point displacements, together with the distribution of the tension, shear and plastic deformation zones have been determined through usage of two computer programs for elastic and elasto-plastic solutions. In addition to these, surface settlement curves have also been obtained. All data pertaining to the above solutions have been graphically represented by means of plotting prograras. General results of the above analyses indicate that. plastic deformation starts at the sidewalls of the tunnels and develops outwards, and that the traffic loads play an important role in the total loads causing deformation. Plastic deformation appears to be related to especially shear stresses around tunnels. and to tensile stresses at the parts close to the surface. Probable settlements occur at parts just above the tunnels, reaching a value of about 18.3 ck under total loading conditions.