Statik ve dinamik koşullarda oturma problemi bulunan yapı ve karayolu zeminlerinde geogrid donatısının jet grout yöntemine alternatif olarak incelenmesi
Investigation of geogrid reinforcement as an alternative to the jet grouting method in building and highway subsoils with settlement problems under static and dynamic conditions
- Tez No: 1003933
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ SÜLEYMAN GÜCEK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Donatılı zemin, Zayıf zeminler, Reinforced soil, Poor soils
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Afyon Kocatepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Geoteknik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Geoteknik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, Afyonkarahisar ilinde oturma problemi gösteren zeminlerde geogrid donatılı dolgu sistemlerinin yapı ve karayolu yükleri altındaki performansı sayısal analizler aracılığıyla incelenmiştir. İncelenen bölgelerde, oturma değerlerinin bazı durumlarda izin verilen sınır değerleri aştığı ve ağırlıklı olarak B+4 katlı yapılaşmanın bulunduğu gözlemlenmiştir. Bu tür zeminlerde, yapı ruhsatı düzenlemeye yetkili kurumlar tarafından zemin iyileştirmesi zorunlu tutulmakta olup uygulamada yaygın olarak jet grout yöntemi tercih edilmektedir. Ancak yalnızca oturma problemi bulunan ve sınır değerleri büyük ölçüde aşmayan zeminlerde, daha rijit ve maliyetli yöntemler yerine geogrid donatı kullanımının uygun bir alternatif oluşturabileceği değerlendirilmiştir. Çalışma kapsamında, Uydukent, Yenice ve Karşıyaka bölgelerine ait üç farklı zemin profili dikkate alınarak sayısal modeller oluşturulmuştur. Her bir zemin profili için eşit yapı yükleri altında statik ve dinamik analizler gerçekleştirilmiş, ardından karayolu dolgusu ve trafik yükleri tanımlanarak yol geometrileri oluşturulmuştur. Geogrid donatılı ve donatısız durumlar karşılaştırmalı olarak ele alınmış; yatay, düşey ve toplam deformasyonlar hesaplanarak geogrid donatının sistem davranışına olan etkileri incelenmiştir. Elde edilen bulgular, geogrid donatının etkinliğinin zemin özelliklerine, tabakalanma düzenine ve yükleme koşullarına bağlı olarak değiştiğini göstermiştir. Statik analizlerde, geogrid donatının özellikle granüler ve tabakalı zemin profillerinde deformasyonları belirgin biçimde azalttığı, kohezyonlu ve tek tabakalı zeminlerde ise iyileştirici etkisinin daha sınırlı olduğu belirlenmiştir. Dinamik analiz sonuçları, bazı zemin profillerinde geogrid donatının sistem rijitliğini artırarak deprem etkisi altındaki deformasyon davranışını olumlu yönde etkileyebildiğini ortaya koymuştur. Karayolu dolgusu ve trafik yükleri altında yapılan analizlerde ise, geogrid donatının özellikle tabakalı zemin profillerinde yol platformu performansına daha belirgin katkı sağladığı gözlemlenmiştir. Çalışma kapsamında ayrıca, geogrid donatılı zemin iyileştirme yöntemi ile jet grout yöntemi için maliyet analizleri gerçekleştirilmiştir. Birim alan üzerinden yapılan değerlendirmelerde, geogrid donatılı sistemlerin jet grout yöntemine kıyasla yaklaşık %55 oranında daha düşük maliyetle uygulanabildiği ve delgi ile enjeksiyon gibi zaman alıcı imalatlara ihtiyaç duymaması nedeniyle uygulama süresi açısından da avantaj sağladığı belirlenmiştir. Bu bağlamda, geogrid donatılı zemin iyileştirme uygulamalarının, uygun zemin koşullarında hem mühendislik performansı hem de ekonomik ve uygulanabilirlik açısından jet grout yöntemine alternatif bir çözüm sunduğu sonucuna ulaşılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, the performance of geogrid-reinforced embankment systems in soils exhibiting settlement problems in Afyonkarahisar was investigated through numerical analyses under building and roadway loading conditions. In the examined regions, settlement values were observed to be exceeding the allowable limits, and the prevailing building typology consisted predominantly of B+4 storey structures. In such soil conditions, soil improvement is required by the authorized institutions responsible for issuing building permits, and the jet grout method is commonly preferred in practice. However, for soils where settlement problems exist without significantly exceeding the allowable limits, the use of geogrid reinforcement is considered a feasible alternative to more rigid and costly improvement methods. Within the scope of the study, numerical models were developed based on soil profiles obtained from three different regions, namely Uydukent, Yenice, and Karşıyaka. For each soil profile, static and dynamic analyses were performed under identical building loads using the finite element method. Subsequently, roadway embankments were introduced into the models, and traffic loads were applied to define roadway geometries. Geogridreinforced and unreinforced conditions were evaluated comparatively, and horizontal, vertical, and total deformations were calculated to assess the effects of geogrid reinforcement on system behavior. The results indicated that the effectiveness of geogrid reinforcement varies depending on soil properties, stratification patterns, and loading conditions. Static analyses demonstrated that geogrid reinforcement significantly reduced deformations in granular and layered soil profiles, whereas its improvement effect remained limited in cohesive and single-layer soils. Dynamic analysis results revealed that, in certain soil profiles, geogrid reinforcement enhanced system stiffness and positively influenced deformation behavior under seismic loading. Analyses conducted under roadway embankment and traffic loads showed that geogrid reinforcement provided more pronounced performance improvements in layered soil profiles. In addition, a cost analysis comparing geogrid-reinforced soil improvement and the jet grout method was carried out. The results showed that geogrid-reinforced systems can be implemented at approximately 55% lower cost per unit area compared to the jet grout method and offer advantages in terms of construction duration due to the absence of timeconsuming drilling and grouting operations. Accordingly, geogrid-reinforced soil improvement systems are concluded to present an effective alternative to the jet grout method in suitable soil conditions, offering both engineering performance and economic efficiency.
Benzer Tezler
- Constitutive and numerical modeling of hydro-mechanically coupled behavior of unsaturated soils
Doygun olmayan zeminlerin hidro-mekanik bağlaşık davranışının bünyesel ve sayısal modellenmesi
MUSTAFA MERT EYÜPGİLLER
Doktora
İngilizce
2025
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDeprem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET BARIŞ CAN ÜLKER
- 17 Ağustos 1999 Kocaeli depreminde Adapazarı'nda gözlenen yapısal hasar üzerinde zemin koşullarının etkisi
Effects of the soil characteristics on the observed structural damage during the August 17, 1999 Kocaeli earthquake in Adapazarı
RECEP OKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYFER ERKEN
- Undrained dynamic response of fully and partially saturated sands through dynamic simple shear test device with confined pressure
Tam doygun ve kısmi doygun kumların hücre basınçlı dinamik basit kesme deneyleri ile drenajsız dinamik davranışı
DERYA BURCU GÜLEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ESRA ECE BAYAT
- Doygun olmayan zeminlere oturan yüzeysel temellerin taşıma kapasitesinin analitik ve sayısal analiz yöntemleriyle belirlenmesi
Determination of the bearing capacity of shallow foundations sitting on unsaturated soils using analytical and numerical analysis methods
MOHAMMAD OSAMA FAWWAZ ALSMADI
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
İnşaat MühendisliğiSakarya Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AŞKIN ÖZOCAK
- Farklı zemin gruplarında tasarlanan kazıklı radye temel sistemlerinin statik ve dinamik koşullar altında deformasyon tabanlı optimizasyonu: Kıbrıs adası örneği
Deformation based optimization under static and dynamic conditions of piled raft foundation systems designed in different soil groups: The example of Cyprus island
UĞUR OSMANOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
İnşaat MühendisliğiSüleyman Demirel Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖMÜR ÇİMEN