The Effect of berms on the behaviour of sheet-pile walls in cohesionless soil

Abstract

TOPRAK ŞEDDELERİN KOHEZYONSUZ ZEMİNLERDEKİ PALPLANŞ DUVARLARIN DAVRANIŞLARINA ETKİSİ ÖZET Palplanş duvarlar, demiryolları, otoyollar, köprüler, kanallar, taşkın duvarı, granüler malzeme deposu, rıhtımlar ve bunlar gibi bir çok mühendislik yapısında yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Palplanş duvarların önünde oluşturulan toprak şeddeler genellikle aşın duvar deplasmanlarını önler, moment ve kesme kuvvetlerini düşürür ve inşaat maliyetim azaltır. Bu toprak şeddeler, duvara uyguladıktan yatay direnç yanında, düşey toprak basınçlarını da artırarak daha yüksek pasif itki oluşmasına ve dolayısıyla duvar stabilitesinin artmasına neden olurlar. Toprak şeddeler, genişlik ve yüksekliklerine bağlı olarak, palplanş duvarların stabilite ve deplasmanlarına değişik etkileri vardır. Ayrıca, bu şeddeler zeminin karakterine ve palplanşın boyutlarına bağlı olarak belli bir genişlikten sonra yatay bir zeminmiş gibi kabul edilebilirler. Bu çalışmada, kohezyonsuz zeminlerde toprak şeddelerin palplanş duvarlarına etkisini incelemek maksadıyla bir parametrik çalışma gerçekleştirilmiştir. Analizler sırasında, aşama aşama analiz yapabilen 'MSHEET' admda bir bilgisayar programı kullanılmıştır. Yapılan bu çalışmada, çeşitli toprak şedde boyutlarına bağlı olarak palplanş duvarlar üzerinde oluşan deplasmanlar, maksimum momentler, bu maksimum momentlerin yeri ve güvenlik faktörleri sunulmuştur. Ayrıca bu çalışmada toprak şeddelerin uygulamasına ait bir vakka analizinden de bahsedilmiştir.

IV THE EFFECT OF BERMS ON THE BEHAVIOUR OF SHEET-PILE WALLS IN COHESIONLESS SOIL ABSTRACT Sheet-pile walls are extensively used in connection with railways, highways, bridges, canals, flood walls, granular material storage, wharf structures and many other engineering works. Use of temporary or permanent berms located in front of sheet-pile walls can often prevent excessive wall movements, decrease moments and shear forces on these structures and minimise construction cost. Beside the lateral pressure to wall, vertical soil stresses are also increased by means of berms, resulting in larger passive earth pressures in front of the wall and improved wall stability. Berms have different effects on sheet-pile wall's deflections and stabilities according to their widths and heights. In addition, berms can be considered as horizontal soil in front of the wall, after a certain berm width, which depends upon soil characteristics and sheet-pile dimensions. In this study, several parametrical analyses have been carried out to analyze the berm effects on sheet-pile walls in cohesionless soil. A computer program called 'MSHEET, which can do a stage by stage analyses, has been used during these studies. Various berm dimensions have been considered and the resultant displacements, maximum moments, location of the maximum moments and factor of safety of the sheet-pile walls have been presented. Also, a case history for the application of a berm can be found in this study.