Şev stabilitesinde sonlu elemanlar yöntemi uygulaması ve karşılaştırmalı analiz

Abstract

Deprem bölgelerinde bulunan ve afet riski taşıyan yerleşim alanlarında İnşaat Mühendisliği bakımından karşımıza çıkan en önemli problemlerden birisi `Şev Stabilitesi` dir. Şevlerin stabilitesini kaybederek, harekete geçmesi ve göçme durumlarında, çok sayıda can ve mal kaybı oluşmaktadır. Bu riskleri ortadan kaldırmak veya azaltmak amacıyla inşaat mühendisliği alanında uygulanabilen geliştirilmiş birçok yöntem vardır. Bu çalışmada yapımı planlanan yapı inşaatına ait ve üst kısmında bulunan karayolu sebebiyle de dinamik yüke maruz kalan, bir şev kesiti göz önüne alınmıştır. Statik yükler ve deprem yüklerinden dolayı, bölge afet riski taşımaktadır. İlk olarak bölgeye ait olan eğimli arazinin analizi için statik yükler altında, limit denge yöntemlerinin çözümleri kullanılmış ve güvenlik katsayıları hesaplanmıştır. Daha sonra kara yolundan ötürü şevin maruz kalacağı araç yükleri ve literatürde çokça kullanılan depremler göz önüne alınarak dinamik analizler yapılmıştır. Analizler de sonlu elemanlar yöntemleri ile çözüm yapan Plaxis programı kullanılmıştır. Bulunan sonuçlar, literatürde tanımlanmış ampirik formüller kullanılarak hesaplanan değerler ile karşılaştırılmıştır. Şev stabilite çalışmalarında statik ve dinamik yöntemler kullanılarak etkili sonuçlar elde edilmektedir. Bu doğrultuda sonlu elemanlar yönteminin bilgisayar yazılımları ile uygulanması daha doğru sonuçlar verebilmektedir.

Slope Stability is one of the most important problems encountered in the areas of earthquake engineering and it can be considered as the riskiest situation for most structures. Loss of stability of the slopes and excessive movement cause fatalities and result in big damages. There are many ways to eliminate and/or reduce these risks. In this study, a highway to be constructed on an area with some ground slope was modelled under risky loads. The displacements caused by the static and dynamic loads in the area were estimated. The road affected by the cyclic loads caused by the vehicles and the earthquakes in the region were analyzed. Plaxis program was used for the analyses. The results were compared with the values calculated by the formulas found in literature. Measures were taken against large-scale displacements and disaster risk due to earthquake loads. Methods to reduce the displacement of the slope were applied.