Geri Dön

Induced partial saturation for liquefaction mitigation

Sıvılaşma iyileştirme yöntemi olarak kısmi doyguna indirgeme

PDF İndir

  1. Tez No: 713506
  2. Yazar: ESRA ECE ESELLER
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MISHAC K YEGIAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2004
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Northeastern University
  10. Enstitü: Yurtdışı Enstitü
  11. Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Geoteknik ve Deprem Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 159

Özet

Sıvılaşmaya bağlı hasarlar hemen hemen her büyük depremde gözlemlenmiştir. Son yirmi yılda, sıvılaşma mekanizmasını anlamak ve kumların sıvılaşma potansiyelini analizine yönelik yöntemler geliştirmek için önemli miktarda araştırma yapılmıştır. Sıkılaştırma, drenaj ve enjeksiyon gibi birçok iyileştirme yöntemi sıvılaşma kaynaklı hasarlardan yapıları korumak için geliştirilmiştir. Ancak, bu mevcut iyileştirme yöntemleri yüksek bütçeli ve özellikle mevcut yapılar için sınırlı uygulanabilirliği vardır. Sıvılaşmaya eğimli zeminlerin uygun maliyetli ve pratik olarak iyileştirilmesi, dünya çapında acil bir ihtiyaçtır. Bu araştırma, yeni sıvılaşma azaltma tekniğini araştırarak ele almaktadır. Sıvılaşmaya duyarlı suya doygun zeminin boşluklarındaki suya küçük miktarlarda gaz/hava verilmesinin potansiyel yararlı etkisi incelenmiştir. Bu araştırma sonuçları, yalnızca küçük miktarda gaz/hava, suya doygun kumun boşluklarına girdiğinde sıvılaşma direncini önemli ölçüde artırabilir olduğunu göstermiştir. Bu potansiyeli araştırmak için, bu araştırmada hava sıkışmış gevşek kum numuneler iki deney düzeneği vasıtasıyla geliştirilmiştir. Bu teknikler drenaj-reşarj tekniği ve elektroliz teknikleri ile gaz üretimi ve hava tutulması olarak belirlenmiştir. Esnek bir pleksiglas sıvılaşma kutusu tasarlanmış ve imal edilmiştir. Numune hazırlama yöntemi olarak ıslak yağmurlama kullanılmıştır. Bir sarsma tablası üzerinde bu yeni düzenek kullanılarak, kısmi doygunluğun aşırı boşluk suyu basıncı üzerindeki etkisini belirlemek için doymuş ve hava hapsolmuş gevşek kum numuneleri üzerinde çevrimsel birim deformasyon kontrollü testler gerçekleştirilmiştir. Dane boyutu dağılımının ve zemin tabakasının yüksekliğinin gaz/hava kabarcıklarının sürekliliği üzerinde etkileri incelenmiştir. Ayrıca çapraz kuyu radar ölçümleri kısmi doygunluğu tespit etme çalışmaları yapılmıştır. Son olarak, derin bir zemin kolonunun kurulumu hazırlanmış ve kumun boşluklarında tutulan havanın sürdürülebilirliği ve difüzyonu araştırılmıştır. Sonuçlar, kısmi doygunluğun gaz üretimi (elektroliz) veya drenaj-reşarj yoluyla elde edilebileceğini göstermektedir. Çevrimsel testlerden elde edilen sonuçlar suya doygun kumlarda hapsolmuş gaz/havanın sıvılaşma mukavemetini ve aşırı boşluk suyu basıncı miktarında önemli azalma gösterdiği görülmüştür. Bu araştırma, indüklenmiş kısmi doygunluk yönteminin sıvılaşmayı azaltmak için potansiyel bir teknik fizibilitesini göstermiştir.

Özet (Çeviri)

Liquefaction-induced damages have been observed in almost every large earthquake. During the past two decades, significant amount of research has been performed to understand the mechanism of liquefaction and to develop methods to analyze liquefaction potential of sands. Many remedial measures, such as soil densification, drainage and grouting, have been explored and implemented to protect structures from liquefaction-induced damages. However, these existing remedial measures are expensive and have limited applicability, especially for existing structures. Cost-effective and practical improvement of liquefaction-susceptible soils has become an urgent need worldwide. This research addresses new liquefaction mitigation technique by exploring potential beneficial effect of introducing small amounts of gas/air in the liquefactionsusceptible soils. Recent liquefaction research results suggest that only small amount of air when introduced into the voids of saturated sand can significantly increase resistance to liquefaction. To explore this potential, in this research air entrapped loose sand specimens were developed by means of two experimental setups; gas generation by electrolysis and air entrapment by drainage-recharge technique. A flexible Plexiglas liquefaction box was designed and manufactured and wet pluviation was used as specimen preparation method. Using a shaking table, cyclic strain controlled tests were performed on saturated and air-entrapped loose sand specimens to determine the effect of partial saturation on excess pore water pressure build up. The effect of grain size distribution, height of the soil layer on the applicability of the techniques and thesustainability of air/gas bubbles were also investigated. In addition, the use of cross-well radar in detecting partial saturation was explored. Finally, a setup of a deep soil column was prepared and the sustainability and diffusion of air entrapped in the voids of the sand were investigated. The results show that partial saturation could be achieved by gas generation (electrolysis) or by drainage-recharge. The results from cyclic tests demonstrate the beneficial effects of entrapped gas/air in saturated sands in providing liquefaction strength and considerable reduction in the amount of excessive pore water pressure generated during cyclic loading. This research demonstrated the potential technical feasibility of using induced partial saturation in sands for liquefaction mitigation.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    686066

    Dynamic response of partially saturated sands under foundations

    Yapı temelleri altında kısmi doygun kumların dinamik davranışı

    SEYED MOHSEN SEYEDI VIAND

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Deprem Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ESRA ECE BAYAT

  2. Tez No

    713481

    Seismic response and prevention of liquefactionfailure of sands partially saturated throughintroduction of gas bubbles

    Gaz girişi ile iyileştirilmiş kısmi doygun kumların sismik davranışı ve sıvılaşmasının engellenmesi

    ESRA ECE ESELLER BAYAT

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2009

    İnşaat MühendisliğiNortheastern University

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MISHAC K. YEGIAN

  3. Tez No

    486553

    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

    İngilizce

    2017

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ESRA ECE BAYAT

  4. Tez No

    398036

    Numerical modelling of sand behavior under cyclic simple shear tests in a special liquefaction box

    Özel sıvılaşma düzeneği içinde çevrimsel basit kesme deneyleri altında kum davranışının sayısal modellenmesi

    ATAOLLAH NATEGHI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    Assist. Prof. Dr. ESRA ECE BAYAT

  5. Tez No

    323954

    Estimation of partial saturation to be induced in liquefiable sands for mitigation using artificial neural network approach

    Yapay sinir ağları yöntemiyle sıvılaşma iyileştirmesi için kumlarda uygulanacak kısmı doygunluk tahmini

    ÇAĞDAŞ ÇAYAKAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2012

    Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. E. ECE BAYAT

Geri Dön