Geri Dön

Stability analysis of cemented soil slopes in a geotechnical centrifuge

Çimentolu zemin şevlerin geoteknik santrifüj ile stabilite analizi

  1. Tez No: 637403
  2. Yazar: HESAM EBRAHIMISADR
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ BERRAK TEYMÜR
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2020
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Zemin Mekaniği ve Geoteknik Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 132

Özet

Şev stabilitesi en önemli geoteknik problemlerden biridir. İnşaat mühendisleri her zaman farklı yöntemlerle yamaçların stabilitesini arttırmaya çalışırlar. Geoteknik yapıların stabilize edilmesi için her zaman kullanılan malzemelerden biri çimentodur. Geoteknik santrifüj teknolojisi, şevin fiziksel modellenmesi için güçlü ve başarılı bir yöntemdir. Yamaçların yenilme mekanizmalarını incelemekte fayda sağlar. Bu tezde, çimentolu zeminlerin şev modelleri, olası yenilme mekanizmasını incelemek için bir geoteknik santrifüjde test edildi. Şev modellerinin deneyleri, değişen şev eğimi, zemin tipi, rölatif sıkılık ve şev modellerinin yüksekliği ile yapılmıştır. Tüm deneyler, geoteknik santrifüjün ivmesini artırarak yamaçların kendi ağırlıklarının artması ile yapılmıştır. Şev modelleri yıkılana kadar ivme arttırıldı. Bununla birlikte, santrifüjün maksimum ivmesi 95g idi ve bazı testlerde yenilme meydana gelmedi. Tüm deneylerdeki çimento içeriği, zeminin kuru ağırlığının %3'ü idi. Şev modellerinin görüntüleri deneyler sırasında bir dijital kamera tarafından çekildi. Zemin deformasyonunu değerlendirmek için Tane Görüntüsünün Hızının Ölçülmesi (Particle Image Velocimetry (PIV)) yöntemi ile yapılmıştır. Deneylerin sonuçları, çimentonun şev stabilizasyonu üzerinde değerli bir etkiye sahip olduğunu göstermiştir. Tüm şev modellerinde %3 çimento eklenerek geoteknik santrifüj ivmesi arttırılmıştır. Şev stabilitesi santrifüjün gerekli ivmesinin artan şev eğimi ile azaldığı görülmüştir. Görüntü analizi sonuçlarına göre, çimentolu stabilize modellerde çimentolu olmayan modellere göre zeminin yer değiştirmesi çok daha azdı. Şev modellerine %3 çimento eklenerek, zemin yer değiştirme miktarı 18 mm'den 2.5 mm'ye düşürülmüştür. Ayrıca, PIV yöntemi ile birlikte geoteknik santrifüj testleri kullanılarak, şevlerin yer değiştirme ve deformasyon davranışını incelemek için çok yararlı bulunmuştur.

Özet (Çeviri)

Slope stability is one of the major geotechnical problems. Civil engineers are always trying to increase the stability of soil slopes by different methods. One of the main stabilizers that has always been studied for stabilizing the geotechnical structures is cement. Geotechnical centrifuge technology is a strong and successful method for physical modeling of slope. It provides the benefit of studying the slopes' failure mechanisms. In this dissertation, slope models of cemented soils were tested in a geotechnical centrifuge to study the possible failure mechanism. The slope models' tests were conducted by varying slope inclination, soil type, relative density, and height of slope models. All the tests were conducted according to self-weight of the slopes by increasing the acceleration of geotechnical centrifuge. Acceleration was increased until the slope models failed. However, the maximum acceleration of centrifuge was 95g and in some tests, there was no failure. The cement content in all of the tests was 3 % of dry weight of soil. Images of slope models were taken during the tests (during flight) by a digital camera. Analysis of the images in order to evaluate the soil deformation were conducted by Particle Image Velocimetry (PIV) method. Results of the experiments indicated that cement has a valuable effect on soil slope stabilization. Geotechnical centrifuge acceleration at failure was increased by adding 3% cement in all slope models. In addition, non-cemented slopes have failed catastrophically. It is rational to see that the required acceleration of the centrifuge at slope failure was decreased with increasing slope inclination. Increasing the height of the slope, resulted failure in slope at lower acceleration of geotechnical centrifuge. According to results of image analysis, soil particle displacement and shear strain was much lower in cemented models than in non-cemented models. By adding 3% cement to soil slope models, amount of soil particle displacements was decreased from 18mm down to 2.5 mm. In slopes with 70⁰ inclination, the location of the slope failures is not changing in cemented and non-cemented slope models. By increasing relative density, soil displacement and shear strain have reduced. In addition, by increasing the slope height and slope inclination, maximum displacements amount has increased. Furthermore, using PIV method along with geotechnical centrifuge tests was found very valuable and useful to study displacement and deformation behavior of the soil slopes.

Benzer Tezler

  1. Deprem etkisindeki şevlerde stabilitenin incelenmesi

    Stability analysis of slopes subjected to eartquakes

    BİLGE GÖKMİRZA SİYAHİ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1994

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. ATİLLA M. ANSAL

  2. Sentetik fiber ve çimento katkılı kumların mukavemet özellikleri

    Strength properties of cemented and fiber reinforced sands

    BAHATTİN BERK AYRAÇMA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. BERRAK TEYMÜR

  3. Halka kesme aleti ve kalıcı mukavemetin belirlenmesinde kullanımı

    A Ring shear apparatus and its application to the measurement of residual strength

    AHMET CEVDET BAYMAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1997

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ATİLLA ANSAL

  4. Oltu (Erzurum) killerinin bariyer olarak kullanımında geoteknik özelliklerinin iyileştirilmesi

    The Improvement of the geotechnical properties of Oltu (Erzurum) clayey deposits for using them as bariers

    EKREM KALKAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2003

    İnşaat MühendisliğiAtatürk Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. M. SALİH BAYRAKTUTAN