Study of pile configuration for efficient stabilization of clayey slopes using three-dimensional numerical analysis
Killi şevlerin efektif stabilizasyonu için kazık konfigürasyonun üç boyutlu sayısal analizle incelenmesi
- Tez No: 918373
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ İREM ZEYNEP YILDIRIM
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Geoteknik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 159
Özet
Bu çalışmada, kazık gruplarıyla stabilize edilmiş killi şevlerin kısa süreli (drenajsız) davranışı üç boyutlu (3D) sonlu elemanlar analizi ile incelenmiştir. Deformasyonlar ve stabilite koşulları, çeşitli zemin mukavemeti parametreleri, kazık başı koşulları, kazık aralığı-kazık çapı oranları ve kazık grubu pozisyonları dikkate alınarak sürşarj yüklü ve yüksüz şevler için incelenmiştir. Bu çalışmada bütün modeler ve dilim modeller kullanılmıştır. Dilim modeller, sürekli yük altındaki ve yüksüz durumda kazıklarla stabilize edilmiş şevlerin davranışını incelemek için kullanılmıştır. Tam modeller özellikle yerel (sonlu uzunlukta ve genişlikte) yüklerin uygulandığı kazıklarla stabilize edilmiş şevler için kullanılmıştır. Bu araştırmanın temel amacı, kazık konfigürasyonunun (şev boyunca ve plan görünümündeki konumu) ve kazık başı koşullarının kazık gruplarıyla stabilize edilmiş şevlerin stabilitesi üzerindeki etkilerini, daha efektif bir stabilizasyon için daha iyi anlamaktır. Amaç, kazık sayısını ve beton hacmini minimuma indirerek daha yüksek güvenlik katsayısı ve daha düşük kazık başı deformasyonları sağlayan en uygun kazık grubu konfigürasyonu/konfigürasyonları ile ilgili öngörü edinmektir. Bu amaçla kazıklarla stabilize edilen şevler için kazık sayısını veya beton hacmini hesaba katan çeşitli verimlilik faktörleri önerilmiş ve değerlendirilmiştir. Sonuçlar, optimizasyonun, gerekli şev stabilizasyonu seviyesine (hedef güvenlik katsayısı) ve şev boyunca kazıkların konumunu değiştirmenin veya daha fazla kazık yerleştirmenin veya kazık başlık kirişi yerleştirmenin fizibilitesine göre değerlendirilmesi gerektiğini göstermektedir. Yerel yüklü şevlerde, daha fazla kazık kullanmanın mümkün olmadığı durumlarda, en etkili çözüm şev üst kısmında kazık başlık kirişli bir kazık grubunun kullanılması olabilir. Yer kısıtlamaları nedeniyle kazık başlık kirişleri inşa etmek mümkün olmadığında, yerel olarak yüklü bir şevin üst kısmındaki kazık sıralarını artırmak (iki veya üç sıra yerleştirerek), kazık sayısını arttırmadan daha verimli bir çözüm sağlar. Bu, kazık aralığının kazık çapına oranı (S/D) artırılarak sağlanabilir. Sonuçlar aynı zamanda nispeten zayıf zeminlere sahip yüksüz şevlerin stabilizasyonu için S/D oranının azaltılmasının en ekonomik çözüm olduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
This study investigated the short-term (undrained) behavior clayey slopes, stabilized with a group of piles, via three-dimensional (3D) finite element analysis. Deformations and stability conditions were investigated considering various soil strength parameters, pile head conditions, and pile spacing-to-diameter ratios, pile group position for slopes with and without surcharge loads. Both full models and slice models were used in this study. Slice models were utilized to evaluate the behavior of stabilized slopes under continuous load and those without surcharge load. Full models were specifically used in slope cases with applied local (finite length and width) loads. The main goal of this research work is to better understand the effects of pile configuration and pile head conditions on the stability of the pile-stabilized slopes to achieve efficient slope stabilization using pile groups. The aim is to gain design insight into the most optimal pile group configuration/configurations which yield higher factor of safety and lower pile head deformations, using the minimum number of piles and concrete volume. For this purpose, various efficiency factors that account for the number of piles were proposed and evaluated for the stability slopes stabilized with pile groups. The results showed that optimization has to be evaluated based on the required level of slope stabilization (the target factor of safety) and the feasibility of changing the location of the piles along the slope or installing more piles or installing a pile cap beam. For the case of locally-loaded slopes, when it is not possible to install more piles, the most efficient solution can be to install a pile group with a pile cap beam in the upper part of the slope. When it is not feasible to construct a pile cap beams due to space restrictions, increasing the rows of piles (installing two or three rows) in the upper part of a locally loaded slope yields a more efficient solution, with an effort to keep the total number of piles the same. This can be done by increasing the pile spacing over pile diameter ratio (S/D) while increasing the rows. The results also show that reducing the S/D ratio is the most economical solution for stabilizing natural slopes with weaker soils.
Benzer Tezler
- Optimal design of slope stabilizing piles using metaheuristic techniques
Metasezgisel teknikler kullanılarak şev stabilizasyon kazıklarının optimum tasarımı
ARDA ÖCAL
Doktora
İngilizce
2024
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ONUR PEKCAN
- Yatak katsayısı ve temel yapılarına uygulanması
Başlık çevirisi yok
İLKER N. DEVELİOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1996
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. M. TUĞRUL ÖZKAN
- Kazıklı temelde çiftli radye kullanımının tasarıma etkileri
Design effects of the use of double raft in piled foundation
ABDULLAH KABATAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
İnşaat MühendisliğiSakarya Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEDAT SERT
PROF. DR. ERTAN BOL
DR. ÖĞR. ÜYESİ KURBAN ÖNTÜRK
- Metal oksit-organik hibrit boşluk taşıyıcılı perovskit güneş pillerinin geliştirilmesi
Development of perovskite solar cells with metal oxide-organic hybrid hole transport layer
YAĞMUR SU ÜNAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiYenilenebilir Enerji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLGÜN YAVUZ
- LHC'de CMS ileri bölgesi için dedektör sistemlerinin geliştirilmesi
Development of detector systems for CMS forward region at LHC
BERKAN KAYNAK
Doktora
Türkçe
2024
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiYüksek Enerji ve Plazma Fiziği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SUAT ÖZKORUCUKLU
DR. JOACHİM BAECHLER