Problemli zeminlerde jet grout uygulaması

Abstract

Bu çalışma kapsamında; 14 m x 16 m temel genişliğine sahip 5 katlı bir yapının üzerine konumlandırıldığı sıvılaşma problemi olan bir zemin profili Plaxis 2D programında modellenerek analiz edilmiş ve zeminde oluşan boşluk suyu basıncı ile yapı temelinde meydana gelen düşey deformasyon değerleri incelenmiştir. Analizlerde sıvılaşma gerçekleştiği ve aşırı düşey deformasyonların oluştuğu görülmüş, farklı çap ve sayıda jet grout kolonu ile zemin iyileştirmesi yapılmış ve böylelikle jet grout kolon çapı artışının ve aynı çaptaki kolon sayısı artışının sonuçlara etkisi incelenmiştir. Analizlere ilave tek ve çift bodrum eklenerek aynı durumlardaki analizler tekrarlanmış ve buna bağlı olarak temel altında oluşan boşluk suyu basıncı ve düşey deformasyon değerleri incelenmiştir. Ayrıca, analizlerde iki farklı deprem etkisi ve iki farklı yeraltı su seviyesi kullanılmış böylelikle farklı deprem ve su seviyelerindeki zeminin davranışı değerlendirilmiştir. Plaxis 2D programında yapılan analizlerde sıvılaşma tahmini için UBC3D-PLM, deformasyon tahminleri için ise Mohr Coulomb ve Hardening Soil zemin modelleri kullanılmış ve aralarındaki farklar incelenmiştir. Sonuç olarak, jet gorut zemin iyileştirme yönteminin kullanılarak deprem anında oluşan aşırı boşluk suyu basıncının sınırlandırılabildiği ve sıvılaşmanın önüne geçilebildiği görülmüştür. Jet grout kolonları sıvılaşmayı engellediği gibi yapı temelinde meydana gelen düşey deformasyonları da azaltmıştır. Farklı su seviyeleri karşılaştırıldığında yüksek su seviyesi bulunan zemin profilinde daha yüksek düşey deformasyon ve boşluk suyu basıncı değerleri meydana gelmiştir. Jet grout kolonlarının çapı ve sayısı arttırılarak yapılan farklı analizlerde kolon sayısı artışıyla yapılan iyileştirmenin sıvılaşmayı ve düşey deformasyonu azaltmada daha etkili olduğu görülmüştür. Yapıya ilave bodrum eklenerek yapılan analizlerde ise temel derinliği arttıkça aynı noktalarda oluşan boşluk suyu basıncı ve düşey deformasyon değerlerinin azaldığı görülmüştür. Sonuç olarak, sıvılaşan zeminlerde uygulanan jet grout yöntemi ile boşluk suyu basınçlarının ve düşey deformasyonların azaldığı görülmüştür.

In this study; a soil profile with a liquefaction problem on which a 5-story building with a foundation width of 14 m x 16 m was positioned was modeled and analyzed in the Plaxis 2D program and the pore water pressure formed in the soil and the vertical deformation values formed in the foundation of the structure were examined. In the analyses, it was observed that liquefaction occurred and excessive vertical deformations occurred, the soil was improved with different diameters and the number of jet grout columns, and thus the effects of increasing the jet grout column diameter and the number of columns with the same diameter on the results were examined. The analyses were repeated by adding additional single and double basements. The analyses in the same cases were analyzed and accordingly, the pore water pressure and vertical deformation values formed under the foundation were examined. In addition, two different earthquake effects and two different groundwater levels were used in the analyses and thus the behavior of the soil under different earthquakes and water levels was evaluated. In the analyses performed in the Plaxis 2D program, UBC3D-PLM was used for liquefaction estimation, and Mohr-Coulomb and Hardening Soil soil models were used for deformation estimations, and the differences between them were examined. As a result, it was observed that excessive pore water pressure formed during an earthquake could be limited and liquefaction could be prevented by using the jet grout soil improvement method. Jet grout columns prevented liquefaction and also reduced vertical deformations occurring in the foundation of the structure. When different water levels were compared, higher vertical deformation and pore water pressure values occurred in the soil profile with high water levels. In different analyses performed by increasing the diameter and number of jet grout columns, it was observed that the improvement performed by increasing the number of columns was more effective in reducing liquefaction and vertical deformation. In analyses performed by adding a basement to the structure, it was observed that the pore water pressure and vertical deformation values formed at the same points decreased as the foundation depth increased. As a result, it was observed that pore water pressures and vertical deformations decreased with the jet grout method applied in liquefied soils.