Investigation of behavior of geosynthetic reinforced gypseous soil by experimental and numerical analysis
Deneysel ve sayısal analiz yöntemleriyle geosentetik güçlendirilmiş alçı toprağıının davranışlarının incelenmesi
- Tez No: 810784
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT ERGENOKON SELÇUK, DR. ÖĞR. ÜYESİ MAKKİ KAMEL MOHSEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 162
Özet
Jipsli zeminler, Irak dahil dünyanın çeşitli bölgelerine dağılmış olan ve ülke yüzölçümünün yaklaşık %30'unu oluşturan, mühendislik yapıları için problem oluşturabilen bir zemin türüdür. Bu toprakla ilgili asıl sorun, aniden çökebilmesi ve ıslandığında ağırlığı taşıma yeteneğinin çoğunu kaybedebilmesidir. Bunun nedeni, toprak taneciklerini bir arada tutan bağların su ile temas ettiğinde çözünme sonucu parçalanmasıdır. Bu, toprağın deforme olmasına ve kararsız hale gelmesine neden olabilir. Bu çalışma, farklı dağılım modellerinde geosentetik donatı kullanarak zeminin taşıma kapasitesini artırarak jipsli zeminin ağırlığı taşıma kabiliyetini geliştirmeyi amaçlamaktadır. Çalışmada kullanılan toprak, Irak'ta Al-Razzaza Gölü yakınlarındaki (1.5) m derinliğindeki bir yerden alınmış ve %47 gibi yüksek jips içeriğine sahiptir. Deneysel inceleme için (60 x 60 x 50) cm ölçülerinde ve (10 x 10) cm ölçülerinde kare ayaklı Toprak Modeli aparatı kullanılmıştır, ve kare tabana dikey bir yük uygulanmıştır. Bu amaca ulaşmak için 68 farklı model testi yapılmıştır. Bu testler, donatısız ve geosentetik malzemelerle güçlendirilmiş jipsli zeminin farklı bağıl yoğunluklarda (%30, %60) hem kuru hems de ıslak (doygunluk) hallerde düşey gerilime tabi tutulmasını içermektedir. Ayrıca 10 PLAXIS 3D yazılımı ile sayısal model, deneysel çalışma ile karşılaştırmak için RD =%30'da toprak modeli için test edilmiştir. Tanjant kesişme yöntemi kullanılarak kuru ve ıslak jipsli zemin modelinin nihai taşıma kapasitesini belirlemek için yük oturma eğrileri analiz edilmiştir. Çalışmanın sonuçları, jipsli toprağın güçlendirmek için geosentetik katmanların (geotekstil ve E-cam elyaf kumaş) kullanımının etkinliğini test ettiğini belirtmektedir. Çalışma, tek, çift ve üçlü katmanlar kullanarak farklı katman modellerini (geotekstil ve E-cam elyaf kumaş) test etti, ayrıca üçlü desenlerdeki farklı şekilleri (U-şekli ve düz) göreli yoğunluklarda (%30 ve Hem kuru hem de ıslak koşullarda %60. Sonuçlar, taşıma kapasitesindeki iyileşmenin (%BCR) ıslak durumda kuru duruma kıyasla daha yüksek olduğunu gösterdi; İyileştirme, üçlü geotekstil takviyesi kullanıldığında %166, E-cam elyaf kumaş doygun durumda kullanıldığında %271 olmuştur (D = 0.25B + 0.5B + 1B). U-şekli takviye kullanıldığında yüzde (BCR%) aynı desenle artarken, jeotekstiller ve E-cam elyaf kumaş malzemeleri için sırasıyla %13, %14'e yükseldi.. Çalışmanın sonuçları, zeminin taşıma kapasitesindeki iyileşmenin tek katmanlı donatı kullanıldığında 0,25B derinlikte, çift katmanlı donatı kullanıldığında ise (0,25B+0,5B) derinlikte elde edildiğini göstermiştir, iyi gelişme (0.25B + 0.5B + 1B) derinlikte üç katmanlı güçlendirmede olmuştur. Çalışma ayrıca, E-cam elyaf kumaş takviyesinin bir tabaka olarak kullanılmasının jipsli zeminin taşıma kapasitesinde jeotekstil takviyesi kullanımına göre daha fazla artış sağladığını göstermiştir. Bunun nedeni, E-glass fiber malzemenin özelliklerine ve özelliklerine atfedilebilir. yapılan analiz sonuçlarının deneysel çalışmalardan elde edilen sonuçlar ile uyumlu olduğu görülmüştür
Özet (Çeviri)
Gypseous soil is a type of soil that can cause problems for engineering structures, which are distributed in various regions around the world, including Iraq, of which they make up roughly 30% of the country's area. The main issue with this soil is that it can collapse suddenly and lose a lot of its ability to support weight when it gets wet. This happens because the bonds that hold the soil particles together break down as a result of the dissolution when they come into contact with water. This can cause the soil to deform and become unstable. This study aims to enhance the ability of gypseous soil to support weight by increasing the bearing capacity of the soil using geosynthetic reinforcement in different distribution patterns. The soil used in the study was extracted from a location close to Al-Razzaza Lake in Iraq, with a depth of (1.5) m, and has a high gypsum content of 47%. The Soil Model apparatus was used with dimensions of (60 x 60 x 50) cm and a square footing with dimensions of (10 x 10) cm for the experimental investigation. To achieve this goal, (68) different model tests were performed. These tests involved subjecting the gypseous soil unreinforced and reinforced with geosynthetic materials to head stress (pressure) in both dry and wet (saturation) states at different relative densities (30%,60%). Also (10) numerical models by PLAXIS 3D software were tested for soil model at RD =30% to compare with experimental work. Using the tangent intersection method, the load-settlement curves were evaluated for determining the ultimate bearing capacity for the dry and wet gypsum soil model. The results of the study tested the effectiveness of using geosynthetic layers (geotextile and E-glass fiber fabric) to reinforce gypsum soil. The study tested different patterns of layering the (geotextile and E-glass fiber fabric) by using (single, double, and triple layers), also the different shapes at triple patterns (U-shape and straight) at relative densities (30% and 60%) in both dry and wet conditions. The results found that the improvement in bearing capacity ratio (BCR%) was higher at saturation state compared to the dry condition, where was 166% when using triple pattern reinforced (D=0.25B+0.5B+1B) geotextiles and 271% using E-glass fiber fabric at wet state, while the percentage (BCR%) increased with the same pattern when used U-shape reinforcement to 13%, 14% for geotextiles and E-glass fiber fabric materials, respectively. The results of the study showed that the best enhancement in the bearing capacity of the soil was achieved at a depth of 0.25B when using a single-layer reinforcement and at a depth (0.25B+0.5B) when using a double-layer reinforcement while a depth (0.25B+0.5B+1B) at triple-layer reinforcement. The study also showed that the use of the E-glass fiber fabric reinforcement as a layer gives an increase in the bearing capacity of the gypseous soil more than when the use of geotextile reinforcement. The reason for this may be attributed to the specifications and characteristics of the E-glass fiber material
Benzer Tezler
- Geosentetiklerle güçlendirilmiş karayolu temel tabakasının davranışının tekrarlı yükler altında incelenmesi
Investigation of behavior of geosynthetic reinforced highway base layer under repeated loads
YAKUP ÖNAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
İnşaat MühendisliğiOsmaniye Korkut Ata Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA ÇALIŞICI
PROF. DR. CAFER KAYADELEN
- Investigation of dynamic behavior of geosynthetic reinforced soil retaining structures under earthquake loads
Geosentetik donatılı zemin istinat yapılarının deprem yükleri altındaki davranışının incelenmesi
ALİ KASAY ENÜNLÜ
Doktora
İngilizce
2007
Deprem MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. EROL GÜLER
- Geosentetik takviyeli taş kolonların gerilme-deformasyon davranışının deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of stress-deformation behavior of geosynthetic reinforced stone columns
ŞADİ BERKAY DURAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
İnşaat MühendisliğiMersin Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGÜR LÜTFİ ERTUĞRUL
- Geogrid-donatılı kum zemine oturan temellerin taşıma kapasitesi
Bearing copacity of footings on geogrid-reinforced sand
TEMEL YETİMOĞLU
- Geotekstil donatılı killerin davranışlarının laboratuvarda incelenmesi
Investigation of geotextile reinforced clay behaviour in laboratory
GİZEM ÇAKAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
İnşaat MühendisliğiBalıkesir Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ARZU OKUCU