Yeraltı su seviyesi yüksek problemli zeminlerde temel tasarımı

Abstract

Bu çalışma arazide zemin özelliklerinin incelenmesi, yapının tasarımı için gerekli malzeme parametrelerinin belirlenmesi ve arazi modelinin çıkarılması için yapılan araştırmaların tümünü kapsamaktadır. Temel tasarım ve uygulama aşamalarında bir takım zorluklarla karşılaşılmaktadır. Mevcut yeraltı su seviyesinin yüksek olması, üzerine gelen yükler altında taşıma gücü yenilmesi, sıvılaşma gibi birçok problemin ortaya çıkmasına sebep olmaktadır. Çalışma kapsamında siltli kum, killi kum, düşük plastisiteli kil, yüksek plastisiteli kil, düşük plastisiteli silt ve yüksek plastisiteli silt zemin tabakalarından oluşan yeraltı su seviyesi yüksek problemli zemin profilleri üzerine oturan temel sistemleri modellenmiştir. Problemli zeminlerde zemin özellikleri ve yeraltı su seviyesi gibi değişkenlerin esasını oluşturacağı kombinasyonlar için temel sisteminin göstereceği gerilme ve deplasman durumları etkisi incelenmiştir. Tez kapsamında taşıma gücü analizi ve oturma analizi için sonlu elemanlar yöntemi ile çalışan bilgisayar yazılımlarından birisi olan PLAXIS 2D programına yer verilmiştir. Geleneksel metotlarla göz önüne alınamayan birçok parametre sonlu elemanlar ve benzeri yöntemler kullanan yazılımlarla kolay modellenebilmektedir. Modellemede 22x50m boyutlarındaki radye temel ve kazıklı radye temel; düşey olarak temelin kendi ağırlığı, 6 katlı bir yapıya ait üst yapı yüklerine ve 5.4 büyüklüğünde deprem yüküne maruz bırakılmıştır. Modelde kullanılan zemin parametreleri değiştirilerek yükleme altında elde edilen, temele ait gerilme ve deplasman değerleri karşılaştırılarak temel tasarımları irdelenmiştir. Radye ve kazıklı radye temel modelleri ile yapılan analizlerde, kazıklı radye temel sisteminde radye temele göre daha küçük deplasmanlar oluşmaktadır. Zemin parametrelerinin taşıdığı yük üzerinde önemli etkileri olduğu ve yeraltı su seviyesinin zemin özellikleri üzerinde olumsuz etkileri olduğu görülmüştür. Ayrıca yeraltı su seviyesi yüksek zeminlerde deprem etkisinde meydana gelen deplasman değerlerinin depremsiz duruma göre arttığı gözlenmiştir.

In this work the examination on soil properties of the land includes the determination of the parameters of required materials for the design of the structure and all studies that were made to design the terrain were included. A number of difficulties are experienced during the foundation design andimplementation steps. The current underground water level being high causes so many problems such as the failure in carrying the loads put on or the liquefaction and liquefaction. With in the scope of the study, the foundation systems sitting on the soil profile which has the problematic of elevation of groundwater and compose the strata of silty sand, clayed sand, high plasticity sand, low plasticity silt, and high plasticity silt were modeled. For the combination that will be a basis to the features such as thekind of soil and underground water level in the problematic soil, the effects of thestres sand displacement situations in the foundation system were examined. With in the scope of the dissertation, for analysis of the ultimate bearing capacity and the settlement analysis, empirical calculation method sand PLAXIS 2D which is one of the computer software that works with finite element method were included. Numerous parameters that cannot be taken into consideration by traditional methods can be easily modeled with the help of software that uses finite elements and similar methods. In the calculation, the 22 x 50m raft foundation was vertically subjected to the self-weight of the foundation, the upper structure loads of six-floors structure, and 5.4 magnitude earthquake load. The foundation parameters used in the model has been changed and the foundation design was examined by the comparison between thestress that was obtained under the loading and the displacement value. In the analyzes conducted with raft and raft foundation models, smaller displacements are formed in raft foundation system compared to raft foundation. It has been observed that the ground parameters have significant effects on the load and the ground water level has adverse effects on soil properties.