TEK SIRA KAZIKLARLA GÜÇLENDİRİLMİŞ ŞEVDE DİNAMİK KOŞULLAR ALTINDA YÜK AKTARIM KATSAYISININ HESABI ABSTRACT

Transkript

1 Zemn Mekanğ ve Geoteknk Mühendslğ 16. Ulusal Kongres Ekm 2016, Atatürk Ünverstes, Erzurum TEK SIRA KAZIKLARLA GÜÇLENDİRİLMİŞ ŞEVDE DİNAMİK KOŞULLAR ALTINDA YÜK AKTARIM KATSAYISININ HESABI Yusuf Erzn 1, Yeşm Tuskan 2 ABSTRACT Landsldes resultng n extensve damage contnue to be a prmary problem n geotechncal engneerng. The landslde s one of the most common geologcal hazards encountered n the western and northern area of Turkey. Several control measures such as stream channel lnng, dranage technques, retanng walls, botechncal protecton, ncludng slope stablzng ple, are developed to mnmze the effect of the landslde (L et al., 2013). Slope stablzng ples are among the most effectve renforcement measures n the feld of landslde mprovement. The applcaton effcency of the slope stablzng ples on measures of dsplacement and forces actng on ple has been proven by fnte element method. Calculaton of the stablty of slopes wth FEM has fewer assumptons than conventonal methods, whch makes the mnmum safety coeffcent more accurate than that from slce method of lmt equlbrum (L et al., 2009). In ths study, Izmr-Mansa State Road slope falure area are threatened by mountanous geologcal hazards such as landsldes and a ple based stablzaton method s desgned to ensure the safety of the roadways aganst slope falure. Sx parameters were found to have controllng nfluences on the load transfer factor. These parameters nclude sol coheson (c), sol angle of nternal frcton (ø), ple dameter (D), ple locaton ( ), spacng to dameter rato (s/d). The strength reducton method ncludng the sol strength parameters (c and ) ncrementally varaton s used to reach the state of slope falure. The load transfer factor ncreases wth ncreasng S/D, based on power equaton. As the dstance between the shafts ncreases, the shafts tend to work as a sngle shaft. The load transfer factor decreases wth ncreasng ψ untl the locaton of the drlled shaft reaches the mddle pont of the slope. Then t begns to ncrease. The load transfer factor decreases wth ncreasng. The relatonshp between and tan s a power equaton. Keywords:, Fnte element method, load transfer factor, slope stablty. ÖZET Büyük çaplı hasarlar le sonuçlanan şev kaymaları, halen geoteknk mühendslğnn öneml problemlernden brdr. Şev kaymaları, ayrıca, Türkye de en çok karşılaşılan jeolojk rsklerden brdr. Araz çalışma sahasını da oluşturan yol güzergâhlarının korunması se; drenaj teknkler, stnat yapıları ve şev stablzasyon kazıkları gb brçok kontrol ölçüsüne bağlıdır. Bu yöntemler çersnde, araz şev yleştrlmesnde en etkl güçlendrme yöntem şev stablzasyon kazıkları olmaktadır (L ve dğ., 2013). Lteratürde, şev stablzasyonunda kazıkların varlığında zemn kemerlenme davranışını araştırmak üzere, sonlu elemanlar yöntem parametrk çalışması gerçekleştrlmş ve elde edlen sonuçlar araz deney sonuçları le karşılaştırılmıştır. Sonlu elemanlar yöntem le hesaplanan şev stabltes, lmt denge dlm yöntem gb geleneksel yöntemlerden daha az varsayım çermektedr (L ve dğ., 2009). Bu çalışmada, İzmr-Mansa arasında yer alan devlet yolu boyunca oluşan şev kayması örneğ çn, sonlu elemanlar yöntem kullanılarak, yen br kazıklı şev yleştrme yöntem tasarlanmıştır. Yapılan bu çalışmada, yük aktarım katsayısı ( )' nı etkleyen en öneml altı 1 Mansa Celal Bayar Ünverstes, yusuf.erzn@cbu.edu.tr, (Sorumlu yazar) 2 Mansa Celal Bayar Ünverstes, yesm.tuskan@cbu.edu.tr

2 Tek sıra kazıklarla güçlendrlmş şevde dnamk koşullar altında yük aktarım katsayısı hesabı parametre tespt edlmştr. Bu parametreler; kohezyon (c), zemnn çsel sürtünme açısı (ø), kazık çapı (D), kazık yer ( ), şevn yatayla yaptığı açı ( ) ve kazıklar arasındak merkezden merkeze uzaklığın çapa oranını (s/d) çermektedr. Daha sonra, bu parametreler kullanılarak, üç boyutlu sonlu elemanlar yöntemnde gerlme azaltma yöntem le 'nın nümerk olarak tanımlandığı regresyon temell yarı amprk br denklem gelştrmştr. Bu azaltma yöntemde zemnn dayanım parametreler (c ve ø) kademel olarak azaltılarak şevn kayma durumuna geçmes amaçlanmaktadır. Sonlu elemanlar analz ssmk koşullar altında gerçekleştrlrken, yük aktarım katsayısı le lgl yapılan varsayımlar rdelenmekte deprem süresnce oluşan krtk yük aktarım katsayısının denklem le elde edlen mnmum değerle benzerlğ hakkında blg ednlmektedr. değer, s/d oranının artması le artış göstermektedr. Kazıklar arasındak mesafe (s) arttıkça, kazıklar tekl kazık gb çalışmakta ve zemn kemerlenme davranışını ytrmektedr. Ayrıca, değer, kazık yerleşm oranı arttıkça azalmakta, bu durum kazığın şevn orta noktasına konumlanmasıyla ters yönde br davranış göstererek artmaktadır. açısı arttıkça değer azalmaktadır. Anahtar Kelmeler: Sonlu elemanlar yöntem, şev stabltes, yük aktarım katsayısı. 1. GİRİŞ Son zamanlarda, şevlern stablzasyonu çn, akan zemn kütlesnden ayrık kazıklara aktarılan gerlmeler hakkında öneml blgler ednmemz sağlayan zemnn kemerlenme teors hakkında brçok çalışma yapılmaktadır. Kemerlenme etksn tanımlayan yük aktarım katsayısı (η),dlmler arası kuvvetlern aktarım değern ölçmek çn k ardışık dlm arasında bulunan yük transfer faktörüdür. Kazıklar kullanılmadığı durumda, k ardışık dlm arasındak tüm ara yüzeylerde transfer faktörü (η) değer 1.0 e eştlenmektedr. Şevde kazık kullanıldığında, bahs geçen yük transfer katsayısı kazıkların varlığına bağlı olarak yüklerdek azalma mktarını yansıtmaktadır. Zemn kemerlenme davranışını araştırmak üzere, Zeng ve Lang (2002), sonlu elemanlar yaklaşımını öne sürmüştür. Sonlu elemanlar yöntemnde Mohr-Coulomb kayma krtern kullanmış ve zemnn elastk-mükemmel plastk olduğu kabul edlmştr. Sstemdek kazıklar se, rjt malzeme olarak tanımlanmıştır. Zeng ve Lang (2002), kemerlenme etksnn tanımlanması çn kazıklar arasında kalan zemnde üçgensel yer değştrme alanını kullanmışlardır. Yamn (2007) kazık/şev sstemndek komşu kazıklar arasında yer alan zemn kemerlenmesnn gelşmn desteklemek üzere kazıkların etksn üç boyutlu sonlu elemanlar smülasyonu le değerlendrmştr ve yük aktarım katsayısını etkleyen dokuz parametre tespt etmştr. Bu parametreler; kohezyon, zemnn çsel sürtünme açısı, kazık çapı, kazık uzunluğu, kazık elastste modülü, kazık yer, kazıklar arasındak merkezden merkeze uzaklık çap oranı, kaya soketlenme uzunluğu ve kayma yüzey dernlğn çermektedr. Lang ve Yamn (2010), belrlenen koşullarda yük aktarım katsayısını tahmn etmek çn br dz tasarım çzelgeler gelştrmşlerdr. Yük aktarım katsayısı kavramı kullanılarak kazık/şev sstemnn güvenlk katsayısı elde edlen kapalı formdak br çözüm le bulunmaktadır. Yamn n çalışmalarındak eksklğ gdermek adına, Al Bodour (2010) üç boyutlu sonlu elemanlar yöntemn kullanarak gerlme azaltım yöntem le yük aktarım katsayısını da kullanarak regresyon temell yarı amprk denklemler gelştrmştr. Şev kaymalarının tek sıra kazık le stablzasyonun statk koşullarda yapılması, mevcut lteratürde ayrıntılı olarak ncelenmştr. Şev kaymaları ssmk bölgelerde, depremn yer değştrmeler arttırması nedenyle de daha karmaşık hale gelmekte ve daha büyük zararlara sebep olmaktadır. Ssmk koşullar altında güçlendrme yapılmamış şev stabltes analz çn yöntemler sunan çalışmalar lteratürde mevcuttur. Geleneksel ssmk şev stabltes analz,

3 Erzn ve Tuskan güvenlk katsayısını hesaplamak çn lmt denge analznde ssmk katsayıların uygulandığı püsedo-statk yaklaşımların kullanımına dayanmaktadır. Bu püsedo-statk yaklaşım, deprem sırasında şevde oluşan yer değştrmeler hakkında blg sağlama eksklğ nedenyle eleştrlmektedr (Terzagh, 1950; Seed, 1979; Duncan, 1996). Depremden dolayı meydana gelen heyelan yer değştrmelern tahmn çn, en sık kullanılan yöntem Newmark kayan blok yöntem kavramıdır (Newmark, 1965). Bu yönteme bağlı olarak, son yıllarda güçlendrme yapılmamış şev kaymaları üzernde ncelemeler gerçekleştrlmştr. Newmark analz, ayrıca geçmş yıllarda brkaç kez şevn dnamk tepklernn etks de göz önüne alınarak modfye edlmştr (Makds ve Seed 1978; Seed 1979; Bray ve Rathje 1998; Bray ve Travasarou 2008). Bray ve Rathje (1998), şev dnamk drencne, sahanın dnamk tepksne ve yer hareket parametrelerne bağlı şev yer değştrmeler tahmn çn tam doğrusal olmayan tek boyutlu dnamk analz önersnde bulunmuşlardır. Daha sonraları, bu yönteme dayalı olarak deprem etks altındak şevde ssmk güvenlk katsayısını hesaplayan analz, Blake ve dğ. (2002) tarafından önerlmştr. Şev stabltesnn statk ve ssmk koşullar altında analz le lgl yukarıda anlatılan tüm çalışmalarda da görüldüğü üzere güçlendrlmş şevde ssmk stablte analz le lgl yeterl lteratür bulunmamaktadır. Lang ve dğ. (1997) geosentetk le güçlendrlmş zemn yapısının performansa dayalı tasarımı hakkında çalışma yapmıştır. Km ve dğ. (2005), rıhtım duvarı ve ankraj le güçlendrlmş şevde kayan blok teorsn kullanmıştır. Bu çalışmada, kazık/şev sstemn modellemek üzere, zemnn elasto-plastk yapısı ve kazıkların çersne soketlendğ sağlam kaya tabakası le kazıkların elastk davranışını göz önünde bulundurarak, üç boyutlu sonlu eleman analzler gerçekleştrlmştr. Kazıkların ön tarafında, doğrudan üst şevden dolayı kazığın arka tarafında alt şeve doğru gelşen zemn kemerlenmesne bağlı gerlme ve yer değştrme azalmaları ncelenmş ve kazık/şev davranışında öneml olduğu vurgulanmıştır. Şev/kazık sstemlernde yük transfer katsayısının nümerk değern sağlamak çn, kapsamlı br parametrk sonlu elemanlar çalışması yürütülmüş ve sonlu eleman sonuçları üzernde statstksel regresyon analzler gerçekleştrlmştr. Lteratürde, maksmum şev yer değştrmesne ve kazık üzernde maksmum kuvvete neden olan yük aktarım faktörünün mnmum değer deprem koşulları süresnce krtk yük aktarım faktörü olarak kabul edlmektedr. Bu çalışmada yapılan kabulün doğrulaması çn üç boyutlu sonlu elaman analz sonuçları le elde edlen krtk yük aktarım faktörü le yük transfer faktörü formülünden elde edlen mnmum η değernn karşılaştırılmasıyla yapılmıştır. 2. ÜÇ BOYUTLU SONLU ELEMANLAR ANALİZİ Bu çalışmada, ABAQUS sonlu elemanlar program le gerlme azaltma yöntem kullanılarak analzler gerçekleştrlmştr. Sonlu elemanlar yöntem le brlkte kullanılan gerlme azaltma yöntem, lk olarak önce Zenkewcz ve Taylor (1973) ve daha sonra Duncan (1996) tarafından tanımlanmıştır. Gerlme azaltma yöntemnn esasını, zemnn kayma parametrelernn (c ve ø) derecel olarak azaltılıp şevn kayma eşğne gelmes ve plastk akışın (FS=1) sağlanması durumu le tanımlanmaktadır. Şevn bu durumda güvenlk katsayısını gerlme azaltma faktörü olarak tanımlamakta ve şevde oluşan gerlme azaltımının sonucu olarak şev kayması öngörülmektedr. Gerlme azaltma yöntem, Mohr-Coulomb ve Drucker-Prager modellernde olduğu gb zemn davranışının elastk-mükemmel plastk kurucu durumu çn uygun br yöntemdr. Üç boyutlu sonlu elemanlar analz kayma dayanımı azaltma yöntem uygulanarak yük aktarım faktörünün ölçülmesnde kullanılmıştır (Al Bouder, 2010). Şev hareketnn br fonksyonu olarak yük aktarım faktörünün değşmn gözlemlemek çn, zemn kayma dayanımı kademel olarak azaltılmakta ve bu da şev yer

4 Tek sıra kazıklarla güçlendrlmş şevde dnamk koşullar altında yük aktarım katsayısı hesabı değştrmesnde artışa neden olmaktadır. Tek sıra kazıklar mevcut br şevdek devrc kuvvetler azaltmak çn çalışır. Kazığın etkler kazığın ayırdığı alt şev ve üst şev kısımlarında zemn kütlesndek yatay gerlme değşmlernde gözlemlenmektedr. Yatay gerlmelern değşm ve kemerlenme etkler, kazık/şev sstemnn yatay kestnn temsl edldğ Şekl 1. de açıkça görülmektedr. Şekl 1. de gösterlen kemerlenme şekl, Adach (1989) tarafından tanımlanan kemerlenme şekller le benzer özellkler göstermektedr. Kemerlenme davranışı tek sıralı k kazık arasında, öngörülen güçlendrmey sağlamakta ve gerlmelern azaltılmasında rol oynamaktadır. Şekl 1. Yatay zemn gerlmes kaynaklı kemerlenme davranışı Bu çalışmada, D çapında, merkezden merkeze s aralıklarıyla ve kazık toplam uzunluğunun en az %15 kayaya soketlenmş durumda tek sıra kazık grubuyla güçlendrlmş şev problem profln oluşturmaktadır. Bu durumda kayan zemn kütles karşısında stablzasyon kazığının sabt durması sağlanmaktadır. Tek sıra kazık le güçlendrme, kemerlenme mekanzmasına bağlı şev stabltesn yleştrecek ntelklerdedr (Lang ve Zeng, 2002; Lang ve Yamn, 2010; Al Bouder, 2010). Kemerlenme mekanzması şevdek zemnn açıklıktan kazıklara doğru hareket etmes sırasında oluşmaktadır. Kemerlenmenn br sonucu olarak, zemndek gerlmeler kazıklara aktarılmaktadır. Kazıklara aktarılan zemndek gerlmeler, kazıkların yenlmemş ortamdak (kaya vb.) kısımları tarafından taşınmaktadır. Sonuç olarak, kazıklar arasındak zemn hareketler dengeye ulaşıldığı durumda yavaşlamaktadır. Açıkça belrtlmeldr k, kemerlenme döndüren kuvvetler azaltmaya yardımcı olmaktadır. Ssmk koşullarda, kazık/şev sstemnn güvenlk katsayısı, dnamk drenc hesaplamak çn bre eşt olacak şeklde seçlr. Geleneksel dlm yöntem hal hazırda karmaşık şev geometrlern, değşken zemn profln, kayma yüzey genel şekln ve dış sınır yüklern etksn karşılamak çn kullanılablr. Şev stabltes çn dlm yöntemnn kullanımında, kayan kütle Şekl 2 de gösterldğ gb n sayıda küçük düşey dlmlere bölünmektedr. Tek br dlm üzerne gelen kuvvetler şeklde görülmektedr. Şekl 2. Tpk dlmne etkyen kuvvetlern genel sstem (Al Bodour, 2010) Güvenlk katsayısı (FS), Denklem 1 dek gb yazılablr:

5 Erzn ve Tuskan s f F (1) Denklem 2., 3. ve 4 ün kullanılması, güvenlk katsayısı (FS) nn 1 olarak kabul edlmes ve yük aktarım faktörü değernn de grlmesyle, dnamk mukavemet hesaplanablmektedr. Şekl 2 de görüldüğü üzere şevdek herhang br dlm çn denge yöntemnn uygulanmasıyla, dlmn tabanında normal doğrultudak ve tanjant doğrultusundak kuvvetler toplamı aşağıdak k denkleme ulaşılmaktadır: Mohr-Coulomb gerlme denklemnn dlm tabanında uygulanmasıyla aşağıdak denklem ortaya çıkmaktadır: (2) (3) cl F s tan ( N ul) x (4) F s Denklem 2. ve Denklem 3. ün Denklem 4. çersnde yazılmasıyla aşağıdak denklem elde edlmektedr: T cl F s ( W cos P 1 sn( 1 ) Q cos( ) ul) x (5) Fs tan Burada; w, dlmnn ağırlığı; N, dlm tabanına gelen normal kuvvet; T, dlm tabanına gelen paralel kuvvet; P, dlmn sol tarafına etkyen dlmler arası kuvvet; P-1, dlmn sağ tarafına etkyen dlmler arası kuvvet; α, dlm taban açısı; α -1-1 dlm taban açısı; c, dlm tabanındak zemnn kohezyonu; φ, dlm tabanındak zemnn çsel sürtünme açısı ve Q, uygulanan dış sürşarj yükünü tanımlamaktadır. Denklem 6. P dlmler arası kuvvetn P -1 kuvvet le lşklendrmektedr. Denklem 6. kazık konumunun hemen gersndek dlm harcnde tüm dlmler çn kullanılmaktadır. (-1) ara yüzüne etkyen kest arası kuvvet, () dlm sınırı le lgl olarak ηp-1 olarak azalmaktadır. Burada η, şeve yerleştrlen tek sıra kazıktan kaynaklanan zemn kemerlenmesne bağlı yük aktarım faktörüdür. cl tan P W sn Q sn( ) ( W cos Q cos( ) ul) x xk P 1 (6) Fs Fs Çalışmada İzmr-Mansa arasında yer alan devlet yolu boyunca oluşan şev kayması örneğ çn, sonlu elemanlar kaynaklı yen br kazık le yleştrme yöntem tasarlanmıştır. Yapılan çalışmada, yük aktarım katsayısını etkleyen en öneml altı parametre tespt edlmştr. Bu parametreler; kohezyon (c), zemnn çsel sürtünme açısı (ø), kazık çapı (D), kazık yer ( ), şevn yatayla yaptığı açı ( ) ve kazıklar arasındak merkezden merkeze uzaklığın çapa oranını (s/d) çermektedr. 3. ÇALIŞMA ALANI GEOTEKNİK DEĞERLENDİRMELERİ Karayolları 2. Bölge Müdürlüğü nce hâlhazırda şletmede bulunan Mansa İzmr Devlet Yolu Km: kesmnde ve solda, 27 Mart 2015 tarhnde taş duvar le mal edlmş

6 Tek sıra kazıklarla güçlendrlmş şevde dnamk koşullar altında yük aktarım katsayısı hesabı dolgu şevnde; bu kesmde yer alan brmlern jeomekank özellkler, yüzey yeraltı suyu hareketler, topoğrafk ve atmosferk koşullar, trafk yükü, aşırı yağışa bağlı drenaj problemler vb. koşullar sonucunda br kütle hareket gerçekleşmştr (Turksh Hgways, 2015). Gerçekleşen kütle hareketne koşut olarak, sol taşıma yolunda oturma, gerlme çatlakları le ondülasyon ntelkl br kısım deformasyonlar gelşmştr. Stablte analzler kapsamında öncelkl olarak, bölgede gerçekleştrlen araştırma çalışmaları ve aletsel ölçüm çalışmaları sonucunda tespt edlen heyelan geometrs ncelenmş olup, stablte analzlerne baz teşkl edecek krtk kest B - B kest (Şekl 3.) olarak belrlenmştr. Analzlerde, B B kestnde mevcut yol çersnden hareketlenen en genş kayma yüzey dkkate alınmıştır (Turksh Hgways, 2015). Şekl 3. B-B kest heyelan ger analz (Turksh Hgways, 2015). Heyelan önleme çalışmaları kapsamında, yol eksennden yaklaşık metre uzaklıkta tek sıra kazıklı dayanma yapısı mal edlerek, moblze olmuş kütlenn hem statk hem de deprem durumundak güvenlğnn korunması hedeflenmştr. Kazıklı dayanma yapısının, 120 cm çapında ve merkezden merkeze 140 cm aralıklı betonarme fore kazıklar kullanılarak yapılması uygun bulunmuştur (Turksh Hgways, 2015). Bununla brlkte, kazık önündek bölgede yük haffletme amaçlı sıyırma kazısı yapılması ve olası stablte problemlernn önüne geçlmes hedeflenmştr. Sıyırma kazısının Km: aralığında ve mevcut taş duvarın alt kotuna kadar yapılması öngörülmüş olup, uygulama detayları Şekl 4. te verlmştr. Şekl 4. B - B kest tek sıra kazıklı dayanma yapısı uygulama kest (Turksh Hgways, 2015).

7 Erzn ve Tuskan Güzergahın bulunduğu bu kesm Türkye Deprem Bölgeler Hartasında 1. Derece deprem bölgesnde yer almaktadır. İnceleme alanı brnc derece deprem bölges olması nedenyle deprem analzlernde yanal vme katsayısı değer olarak, k h = a max / 2 = 0.4 / 2 = 0.2 değer alınmış ve Düzce depremne at vme kayıtları kullanılmıştır. Çalışmada üç boyutlu sonlu elemanlar yöntemnde gerlme azaltma yöntem le yük aktarım katsayısının nümerk olarak tanımlandığı regresyon temell yarı amprk br denklem gelştrmştr. = xD xs/D x x xø xc xD xs/D x x xø E-9xc 2 (7) Burada; D kazık çapı; s/d, kazıklar arası merkezden merkeze uzaklığın kazık çapına oranı;, şevn yatay le yaptığı açı;, kazık yernn şev üst tarafına mesafesnn oranı; ø, çsel sürtünme açısı ve c kohezyonu göstermektedr. Denklemde dnamk koşullar ncelenmş olup bu etklern sadece kazığa gelen yüklere etk etmektedr. Dnamk koşullara bağlı katsayının, lteratürde de gözlemlenen yük aktarım katsayısı değşkenlernden brs olmadığı görülmektedr. Yük aktarım katsayısı arazde kazığın alt kısmında kalan şeve gelen gerlmelern kazığın üst kısmında şevde meydana gelen gerlmelere oranı olarak tanımlanmaktadır. 4. SONUÇLARIN DEĞERLENDİRİLMESİ Sonlu elemanlar analznn uygulandığı temel model kullanılarak farklı kazık çapı ve aralıkları çn, yük aktarım faktörüne karşılık komşu kazıklar arasındak zemn le kazık arasındak rölatf yer değştrme hesaplanmış ve Şekl 5 te gösterlmştr. 0,6 0,5 0,4 2.5s/D s/d=2.5 s/d=3.0 3s/D 0,3 0 0,5 1 1,5 2 Rölatf yerdeğştrme Şekl 5. Sonlu elemanlar programında yük aktarım katsayısı(η)le rölatf yer değştrmenn farklı s/d değerlernde değşm Daha önce de bahsedldğ gb artan yer değştrmelerde, yük aktarım faktörü mnmum değere ulaşacak ve bundan sonra değşm göstermeyecektr. Deprem süresnce, deprem vmesne dayalı depremn yatay kuvvet yönü brkaç kez tersne dönecek ve alt şev le üst şevdek yatay gerlmeler buna uygun olarak azalma ve artış gösterecektr. Ancak şev yer değştrmes artış gösterecek ve yer değştrme artınca yük aktarım faktörü de mnmum

8 Ölçülen η Rezdual Obs1 Obs7 Obs13 Obs19 Obs25 Obs31 Obs37 Obs43 Obs49 Obs55 Obs61 Obs67 Obs73 Obs79 Obs85 Obs91 Tek sıra kazıklarla güçlendrlmş şevde dnamk koşullar altında yük aktarım katsayısı hesabı değerne ulaşacaktır. Şekl 6. sonlu elemanlar le elde edlen ηdeğernn arazde elde edlen ηdeğer le karşılaştırılmasını ve gözlemler arasındak hata ölçümlern tanımlamaktadır. 1,2 0,1 1 0,08 0,06 0,8 0,04 0,02 0,6 0 0,4-0,02-0,04 0,2-0,06 0 R² = 0, ,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 Tahmn edlen η -0,08-0,1 Gözlemler (a) (b) Şekl 6. (a) Sonlu elemanlar le elde edlen ηdeğernn arazde elde edlen ηdeğer le karşılaştırılması. (b) Gözlemler arasındak hata ölçümler 5. SONUÇLAR Bu çalışmada İzmr-Mansa arasında yer alan devlet yolu boyunca oluşan şev kayması örneğ çn sonlu elemanlar kaynaklı yen br kazık le yleştrme yöntem tasarlanmıştır. Yapılan çalışmada, yük aktarım katsayısını etkleyen en öneml altı parametre tespt edlmştr. Daha sonra üç boyutlu sonlu elemanlar yöntemnde gerlme azaltma yöntem le yük aktarım katsayısının nümerk olarak tanımlandığı regresyon temell yarı amprk br denklem gelştrmştr. Yük aktarım katsayısı zemndek kohezyon (c) le orantılı olarak artış göstermektedr. c-η arasındak lşk yüksek kohezyonlu zemnlern devrc kuvvetn öneml br bölümünü üstlendğn göstermektedr. Böyle br durumda, zemn bütünsellğ yüksek olmaktadır ve rjt sınırlara gerlme aktarma eğlm düşüktür. Yük aktarım katsayısı zemn çsel sürtünme açısı (ø) le doğrusal olarak artmaktadır. Yüksek net çsel sürtünmel zemnler çn genellkle temel sürtünme bleşen oldukça yüksek, zemn koşullarından ve kaymadan bağımsızdır. Bu nedenle, kaymanın oluştuğu koşullarda ble bu tp zemnlerde, temel bleşenden kaynaklı yüksek çsel sürtünmey barındırmak oldukça karşılaşılır br durumdur. Bu sürtünme büyük zemn kütlelernn serbestçe hareketn ve devrc gerlmelernn kazığa aktarımını önlemektedr. Yük aktarım katsayısı, üstel fonksyon le fade edlen lşkde zemn elastste modülü le ters orantılıdır. Elastk aşama süresnce, yüksek sertlğe sahp malzemeler düşük sertlkteklere göre gerlmelern aktarımında daha yüksek eğlm gösterrler. Yük aktarım katsayısı s/d oranının artış göstermesyle logartmk denklem olarak fade edlen lşkde artış göstermektedr. Kazıklar arasındak mesafenn artmasıyla kazıklar tekl br kazık gb çalışmakta ve zemn desteğn ve kemerlenme davranışını kaybetmektedr. Yük aktarım katsayısı le arasında üstel denklem le fade edlen lşksnde değern artış göstermesyle azalmaktadır. Kazık yerleşm konumu şev topuk kesmne yaklaştıkça, hareket eden zemn bloğunun fazlalığı nedenyle yüksek mktarda gerlmenn kazıklara aktarılableceğ beklenmektedr. Yük aktarım katsayısı, şevn yatayla yaptığı açı (β) değernn artmasıyla

9 Erzn ve Tuskan azalmaktadır. Şev eğm arttıkça kuvvetlern devrc bleşenler yüksek kazık kuvvet ve küçük yük aktarım katsayısı varlığında artmaktadır. Yük aktarım katsayısı, kazık uzunluğu Lp le üstel br lşk çersndedr değern artması le azalım göstermektedr. Çalışmada, sonlu elemanlar le elde edlen yük aktarım katsayısı (η) değernn arazde elde edlen Yük aktarım katsayısı değer (η) le karşılaştırılması sonucunda değerler arasında yüksek br uyumun olduğu gözlemlenmştr. 6. KAYNAKLAR Adach, T., Kmura, M., Tada, S. (1989). Analyss on the preventve mechansm of landslde stablzng ples. 3rd Internatonal Symposum on Numercal Models n Geomechancs, Al-Bodour, W. (2010). Development of desgn method for slope stablzaton usng drlled shaft ", Dssertaton, The Unversty of Akron. Blake, T.F., Hollngsworth, R.A., Stewart, J.P. (2002). Recommended procedures for mplementaton of DMG Specal Publcaton 117 gudelnes for analyzng and mtgatng landslde hazards n Calforna, Southern Calforna Earthquake Center, Los Angeles. Bray, J.D., Rathje, E.M., Augello, A.J., Merry, S.M. (1998). Smplfed sesmc desgn procedures for geosynthetc-lned, soldwaste landflls. Geosynthetcs Internatonal Vol. 5(1-2), Bray, J.D., Travasarou, T. (2007). Smplfed procedure for estmatng earthquake-nduced devatorc slope dsplacements. Journal of Geotechncal and Geoenvronmental Engnerng., ASCE, Vol.133(4), Duncan, J.M. (1996). State of the art: lmt equlbrum and fnte element analyss of slopes. ASCE, Journal of Geotechncal and Geoenvronmental Engneerng, Vol.122(7), Km, S.R., Jang, I.S., Chung, C. K., Km, M. M. (2005). Evaluaton of sesmc dsplacements of quay walls. Sol Dynamcs and Earthquake Engneerng, vol.25, L, W.L., Huang, R.Q., Xu, Q, Tang, C. (2013), Rapd susceptblty mappng of co-sesmc landsldes trggered by the 2013 Lushan earthquake usng the regresson model developed for the 2008 Wenchuan earthquake. Journal of Mountan Scence, Vol10(5), L, A.J., Lyamn, A.V., Merfeld, R.S. (2009), Sesmc rock slope stablty charts based on lmt analyss methods. Computers and Geotechncs, Vol36, Lang, R.Y. Yamn, M. (2010) "Three dmensonal fnte element study of archng behavor n slope/drlled shafts system", Internatonal Journal of Numercal and Analytcal Methods n Geomechancs, Vol. 34 (11),

10 Tek sıra kazıklarla güçlendrlmş şevde dnamk koşullar altında yük aktarım katsayısı hesabı Lng, H.I., Leshchnsky, D., Perry, E.B. (1997). Sesmc desgn and performance of geosynthetc-renforced sol structures. Geotechnque, Vol.47(5), Makds, F.I., Seed, H.B. (1978). Smplfed procedure for estmatng dam and embankment earthquake-nduced deformatons. Journal of Geotechncal and Geoenvronmental Engneerng, ASCE, vol.104(7), Newmark, N.M. (1965). Effects of earthquakes on dams and embankements. Geotechnque, Vol.15(2), Seed, H. B. (1979). Consderatons n the earthquake-resstant desgn of earth and rockfll dams. Geotechnque, London, England, Vol.29(3), Terzagh, K., (1950), Mechansm of landsldes, n Applcaton of Geology to Engneerng Practce, Berkey Vol., Geologcal Socety of Amerca, Turksh Hghways, (2015) Stablty Problem-Geotechncal Report, Turksh Hghways, Izmr. (Unpublshed Work). Yamn, M. (2007). "Landslde Stablzaton Usng a Sngle Rock-Socketed Drlled Shafts and Analyss of laterally loaded Drlled Shafts Usng Shaft Deflecton Data. ", Dssertaton, The Unversty of Akron. Yamn, M., Lang, R.Y. (2010). "Lmtng Equlbrum Method for Slope/Drlled Shafts System", Internatonal Journal of Analytcal and Numercal Methods n Geomechancs, Early Web Publcaton, DOI: /nag.852. Zeng, S., Lang, R. (2002). Numercal study of sol archng mechansm n drlled shafts for slope stablzaton. Sols and Foundatons, Japanese Geotechncal Socety, Vol42(2), Zenkewcz, O.C., Taylor, C. (1973), Weghted resdual processes n fnte elements wth partcular reference tro some transent and coupled problems, J.T. Oden and E.R.A. Olvera, Eds., 46 O.C. Zenkewcz Lectures on Fnte Element Method n Contnuum Mechancs, 1970, Lsbon,