Darbeli kırmataş kolonlar ile iyileştirilmiş zeminlerin sismik yükler altındaki davranışının incelenmesi

Abstract

İnşaat mühendisliği uygulamalarında, yapının inşa edileceği zeminin taşıma gücü ve oturmalar açısından problem oluşturmayacak nitelikte olması durumunda genellikle yüzeysel temeller tercih edilmektedir. Son yıllardaki yüksek nüfus artışına bağlı olarak artan yapılaşma ihtiyacı, geoteknik mühendisliği açısından problemli kabul edilen zeminlerin kullanımını da zorunlu hale getirmektedir. Bu tür zeminlerin iyileştirilmeden kullanılması çok ciddi can ve mal kayıplarına sebebiyet verebilmektedir ve bu durum neticesinde bu tür alanlarda zemin iyileştirilmesi kaçınılmaz bir durum haline gelmektedir. Günümüze kadar pek çok zemin iyileştirme yöntemi geliştirilmiş olup bu yöntemlerin uygulamada doğurduğu yüksek maliyetler geoteknik mühendislerini yeni yöntemler aramaya yönlendirmiştir. Bu çalışmada, mevcut yöntemlerle kıyaslandığında %20 ile %50 arasında değişen oranda tasarruf sağlayan darbeli kırmataş kolonların sismik yükler altında taşıma gücüne ve oturmalara nasıl bir katkı sağlayacağı incelenmiştir. Bu amaçla, farklı boy (4.5 m, 6.5 m, 8 m, 10 m) ve farklı kolon aralığı/çapı (s/D=5, s/D=4, s/D=3 ve S/D=2) değerleri dikkate alınarak oluşturulan iki boyutlu modellere deprem yükü (pseudo statik katsayı (kh)) etkitilerek iyileştirme öncesi ve sonrası için taşıma gücü ve oturma değerleri elde edilmiştir. Tüm bu analizlerde Plaxis 2D sonlu elemanlar yazılımı kullanılmıştır. Darbeli kırmataş kolonlar ile iyileştirilen zeminlerde taşıma gücünün arttığı ve oturmaların azaldığı görülmüştür. Ayrıca deprem ivmesinin artmasıyla taşıma gücünün azaldığı ve oturmaların arttığı sonucu elde edilmiştir. Elde edilen sonuçlar tablolar ve grafikler halinde sunulmuştur. Anahtar Kelimeler: Darbeli kırmataş kolon, deprem, taşıma gücü, oturma

In civil engineering applications, generally, shallow foundations are preferred if the soil on which the building to be constructed will not cause problems in terms of bearing capacity and settlement. However, due to the high population growth in recent years, the increasing need for construction may necessitate the use of soils considered problematic in terms of geotechnical engineering. The use of this type of soils without any improvement can lead to serious loss of life and property and therefore the improvement of soils in such areas becomes inevitable. Until now, many soil improvement methods have been developed and the high costs caused by these methods have led geotechnical engineers to look for new methods. In this study, it's investigated how the rammed aggregate pier, which provide saving between 20% and 50% compared to the existing methods, will contribute to the bearing capacity and settlements under seismic loads. For this purpose, by applying seismic loads (pseudo static coefficient (kh)) to two-dimensional models, which are formed by taking different column lengths (4.5 m, 6.5 m, 8 m, 10 m) and different column spacing/diameter values (s/D=5, s/D=4, s/D=3 ve s/D=2) into consideration, the bearing capacities and settlement values were obtained before and after the improvement. Plaxis 2D finite element software was used in all these analyses. It was seen that the bearing capacities increase and settlements decrease in the soils improved with rammed aggregate piers. Besides, with the increase in earthquake acceleration, bearing capacities decrease and settlements increase. The results are presented as tables and graphs. Keywords: Rammed aggregate piers, earthquake, bearing capacity, settlement