DİYAFRAM DUVARLI İKSA PERDELERİNDE ÖLÇÜLEN VE TAHMİN EDİLEN DEPLASMANLARIN KARŞILAŞTIRILMASI

Transkript

1 T.C. YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ DİYAFRAM DUVARLI İKSA PERDELERİNDE ÖLÇÜLEN VE TAHMİN EDİLEN DEPLASMANLARIN KARŞILAŞTIRILMASI İnşaat Müh. Murat BAHAR FBE İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı Geoteknik Programında Hazırlanan YÜKSEK LİSANS TEZİ Tez Danışmanı: Prof. Dr. Sönmez YILDIRIM İSTANBUL, 2009

2 İÇİNDEKİLER Sayfa SİMGE LİSTESİ... v KISALTMA LİSTESİ...vi ŞEKİL LİSTESİ...vii ÇİZELGE LİSTESİ...ix ÖNSÖZ... x ÖZET...xi ABSTRACT...xii 1. GİRİŞ DESTEKLİ KAZILAR Kazı Problemlerinin Önemi Yeraltı Suyunun Etkisi Kazı Yakınında Gerilme ve Özellikleri Kazı Mühendisliği Analiz Yöntemleri Destek Yükleri ve Duvar Hareketleri Jet Grout Tekniği ve Kullanımı Giriş Jet Grout Yönteminin Uygulama Alanları Jet Grout Tekniğinde Kullanılan Ekipmanlar Jet Grout Metodunun Yapım Aşamaları Delme Enjeksiyon Başlıca Jet Grout Teknikleri Uygulama Parametreleri Basınç Dönme ve Çekme Hızı Dozaj Jet Grout Kolonlarının Uygulanması Jet Grout Kolonlarının Mekanik Özellikleri Kalite Kontrol Testleri Destek Sistemleri Seçenekleri Palplanş Duvarlar Mini Kazık Duvarlar Fore Kazık Duvarlar Kesişen Kazık Duvarlar Kuyu Tipi Betonarme Perdeler Diyafram Duvarlar İstinat Yapıları ve Köprü Ayakları Yapı temelleri ve Perde Duvarlar i

3 Aç-Kapa Yöntemiyle İnşa Edilen Tüneller Geçirimsizlik Perdeleri Heyelan Önleme Yapıları Diyafram duvarların genel imalat yöntemi Diyafram duvarların genel özellikleri Panel uzunluğu Duvar Derinliği Panel Genişliği Diyafram Duvarların Avantajları ve Dezavantajları Ankrajlı Diyafram Duvarlar DESTEKLİ DERİN KAZILARIN GÖZLEMLENMESİ Deplasmanların Ölçülmesinde Kullanılan Ekipmanlar Piyezometreler Basınç/Gerilme Ölçme Cihazları Yük Hücreleri Çatlak ölçerler Oturma Bulonları Ekstansometreler İnklinometrenin Kullanılması İnklinometrelerin Kullanım Alanları İnklinometrelerin Çalışma Yöntemi İnklinometre Borusunun Yerleştirilmesi İnklinometre Borusu Borunun Yerleştirilmesi Gözlemin Yapılması İnklinometrik Gözlemlerin İnceliğini Etkileyen Etkenler Transdüserlerin İnceliği Probun Tekerleklerinin Durumu Borunun Doğrusallığı Borunun Çapı İnklinometre Kuyusunun Doldurulma Biçimi Borunun Düzlüğü Okumaların tekrarlanabilirliği Okuma Aralığı Sıcaklık etkisi Probun Kullanılma Tarzı Diğer Faktörler İnklinometrenin Bakımı İnklinometrenin Sahada Kontrolü İnklinometrik Gözlem Sonuçlarının Değerlendirilmesi Toplam Deplasmanlar Grafiği (Cumulative Displacements) Artımsal Deplasmanlar Grafiği (Incremental Displacements) Deplasman - Zaman Grafiği Gerçek Durum Grafiği (Absolute Position) İnklinometrik Gözlem Verileriyle Eğilme Momentlerinin Tahmini DİYAFRAM DUVARLI DESTEKLİ KAZI UYGULAMA ÖRNEĞİ: MARMARAY BC - 1 PROJESİ ÜSKÜDAR TREN İSTASYONU Uygulama Projesi Marmaray Projesi ii

4 4.2.1 Projenin Amaçları Projenin Tarafları Marmaray Boğaz-Tüp Geçit Projesinin Genel Tanıtımı İşin Tanımı Kullanılan Ekipmanlar Çalışma Sahasının Hazırlanması Zemin Bilgileri Çevre Bilgileri Jet-Grout İmalatı Kazının Yapılması Diyafram Duvarın İmalatı Bentonit Çamuru Kullanılması Deneyler Donatı Kafesi Hazırlanması ve Kuyulara İndirilmesi Betonarme İmalatlar Saha kazısı ve betonarme destek elemanlarının imalatı Diğer inşai çalışmalar Arazi Çalışmaları Laboratuvar Çalışmaları Yer altı suyu durumu Zemin Profilleri Yapay dolgu tabakası Siltli killi kum tabakası Kaya tabakaları Zemin Tabakalarının ve Parametrelerinin Tanımlanması İçsel Sürtünme Açısı (Φ ) nın Tayini Elastisite Modülü (E50) nün Tayini Poisson Oranı (ν) nın Tayini Kullanılan Malzeme Özellikleri ve Zemin-Destek Sistemi Profilleri GEOTEKNİK MÜHENDİSLİĞİNDE SONLU ELEMANLAR YÖNTEMİ VE PLAXİS PROGRAMI İLE DEPLASMAN TAHMİNLERİ Giriş Plaxis Programının Genel Tanıtımı Plaxis de Birleşik Gerilme-Şekil Değiştirme-Konsolidasyon Analizi Analizlerde Kullanılan Malzeme Modelleri DEPLASMAN ANALİZLERİ Kazının Gözlenmesi İnklinometrik Ölçümler Destek Elemanlarında Ölçümler Derin Kazının Sonlu Elemanlar Yöntemiyle Modellemesi Modellemede Kullanılan Parametreler Modelleme Kapsamında Yapılan Çözüm Analizin Yapılması Elastisite Modülü ve İçsel Sürtünme Açısı Analizleri Kum Tabakalarında Elastisite Modülü Analizleri Kaya Tabakalarında Elastisite Modülü Değişiminin Etkisi Kaya Tabakalarında İçsel Sürtünme Açısı (Φ ) Değişiminin Etkisi Kaya Tabakalarında Kohezyon ( c) Değişiminin Etkisi Değerlendirme ve Sonuç iii

5 KAYNAKLAR iv

6 SİMGE LİSTESİ C u c u E u Drenajsız kayma modülü Drenajsız kayma mukavemeti Boşluk oranı Drenajsız elastisite modülü E Drenajlı elastisite modülü K o K a k h - k v K o LL N N N d N ort PI PL q e q u Us Wn γ n γ s Ø σ v γ d γ k ν Σ h Σ v δh δv γ Ø Sükûnette toprak basıncı katsayısı Aktik toprak basıncı katsayısı Yatay ve düşey permeabilite katsayıları Sükûnetteki toprak basıncı katsayısı Likit limit Duraylılık katsayısı Standart penetrosyon deneyi değeri Düzeltilmiş standart penatrasyon deneyi değeri Ortalama standart penatrasyon deneyi değeri Plastisite indisi Plastik limit Koni penatrasyon uç direnci Serbest basınç değeri Boşluk suyu basıncı Doğal su içeriği Doğal birim hacim ağırlığı Özgül ağırlık İçsel sürtünme açısı Efektif düşey gerilme Suya doygun birim hacim ağırlığı Kuru halde birim hacim ağırlığı Poisson oranı Yatay efektif gerilme Düşey efektif gerilme Yatay deplasman Düşey deplasman Birim hacim ağırlık Zemin içsel sürtünme açısıdır v

7 KISALTMA LİSTESİ b.s.b. Boşluk Suyu Basıncı SC6 Killi Kum Tabakası SW6 Siltli Kum Tabakası F Yapay Dolgu Tabakası FS Güvenlik Sayısı TBM Tünel Kazı Makinesi Y.A.S.S. Yeraltı Su Seviyesi G-M/G-F/G-C Siltli/killi çakıl GM/GF/GC Çok siltli/çok killi çakıl GCL Alçak plastisiteli çok killi çakıl SP Siltli veya killi kum SM Çok siltli kum SC Çok killi kum SCL Alçak plastisiteli çok killi kum S-M/S-F/S-C Siltli/killi kum SM/SF/SC Çok siltli/çok killi kum MS/FS/CS Kumlu silt/kumlu kil CL Alçak plastisiteli kil CLS Alçak plastisiteli kumlu kil CLG Alçak plastisiteli çakıllı kil GC Killi çakıl, killi kumlu çakıl GP Kötü derecelenmiş çakıl GM Siltli çakıl, siltli kumlu çakıl SP Kötü derecelenmiş kum SM Siltli kum SC Killi kum CL Alçak plastisiteli kil CH Yüksek plastisiteli kil vi

8 ŞEKİL LİSTESİ Şekil 2.1 Kazı yakınında zemin gerilmeleri... 6 Şekil 2.2 Destek yüklerinin hesaplanması için önerilen yanal gerilme dağılımları Şekil 2.3 Jet grout tekniği uygulamaları Şekil 2.4 Jet grout yapımında kullanılan elemanlar (Erkin, 2004) Şekil 2.5 Jet grout yapım aşamaları (Erkin, 2004) Şekil 2.6 Jet grout kolonları (Erkin, 2004) Şekil 2.7 Yapının bir bölümünü oluşturan palplanş duvarlar Şekil 2.8 Yapıda yardımcı eleman olarak oluşturulan palplanş perdeler Şekil 2.9 Başlı başına yapı olan palplanş duvarlar Şekil 2.10 En yaygın kullanılan çelik palplanş kesitleri Şekil 2.11 Mini kazık imalat safhaları Şekil 2.12 Fore kazık makinası Şekil 2.13 Fore kazık uygulamaları Şekil 2.14 Fore kazık yapım aşamaları Şekil 2.15 Donatının yerleştirilmesi ve kılıfın çekilmesi Şekil 2.16 Kesişen kazıklar plan görünümü Şekil 2.17 Kuyu tipi betonarme perde duvar Şekil 2.18 Bodrum kazılarında diyafram duvar kullanılması Şekil 2.19 Bodrum kazılarında diyafram duvar kullanılması Şekil 2.20 Diyafram duvar imalat safhaları; (a) Kazı, (b) Stop-end' in yerleştirilmesi, ( c) Donatının indirilmesi, (d) Panelin betonlanması Şekil 2.21 Ankraj kesiti ve elemanları (Yıldırım, 2002) Şekil 2.22 Tek sıra ankrajlı diyafram duvar için limit durumlar Şekil 3.1 Derin Kazının Plan Görünümü Şekil 3.2 Basit bir piyezometre kesiti Şekil 3.3 Çeşitli piezometre detayları Şekil 3.4 Titreşen telli piezometrenin hazırlık aşamaları Şekil 3.5 Titreşen telli data kaydedici cihazı Şekil 3.6 Beton içine gömülü bir basınç hücresi Şekil 3.7 Beton tipi titreşen telli basınç hücresinin elemanları ve montaj şeması Şekil 3.8 Beton tipi basınç hücresinin betonarme eleman içine montajı Şekil 3.9 Yüzey tipi basınç hücresi montajı Şekil 3.10 Yük hücresi elemanları ( Olgunöz, 2007 ) Şekil 3.11 İnklinometrenin çalışma yöntemi vii

9 Şekil 3.12 Çift eksenli inklinometreler ( Olgunöz, 2007 ) Şekil 3.13 İnklinometre borularının birleşimi ( Olgunöz, 2007 ) Şekil 3.14 İnklinometre okuma ünitesi Şekil 3.15 Prob tekerlerinin eksenel dönmesi ( Olgunöz, 2007 ) Şekil 3.16 İnklinometre sonuçlarının grafik gösterimleri Şekil 3.17 Toplam deplasmanlar grafiği Şekil 4.1 Marmaray projesi genel durumu Şekil 4.2 Marmaray boğaz-tüp geçit projesi uydu görünümü Şekil 4.3 Marmaray boğaz-tüp geçit projesi (kesit) Şekil 4.4 Marmaray boğaz-tüp geçit projesi iş programı Şekil 4.5 Kazı alanı kesiti Şekil 4.6 Betonarme destek elemanı imalatları Şekil 4.7 Kara ve deniz bölgesi zemin kesitleri Şekil 4.8 N60, düşey efektif gerilme (σ' v ) ve içsel sürtünme açıları (Ø ) arasındaki ilişki Şekil 4.9 Birinci ve İkinci Kesit Zemin ve Destek Sistemi Profili Şekil 4.10 Üçüncü Kesit Zemin ve Destek Sistemi Profili Şekil 5.1 Analizde kullanılan elemanlar, düğüm noktaları ve gerilme noktaları Şekil 6.1 Analiz Yapılan Kesit Bölgeleri Planı Şekil 6.2 Kum tabakalarında elastisite modülü değişimlerinin plaxiste deformasyon çözümlerine etkisi Şekil 6.3 Kum tabakalarında elastisite modülü değişimlerinin plaxiste gerilme çözümlerine etkisi Şekil 6.4 Kaya tabakalarında elastisite modülü değişimlerinin plaxiste deformasyon çözümlerine etkisi Şekil 6.5 Kaya tabakalarında elastisite modülü değişimlerinin plaxiste gerilme çözümlerine etkisi Şekil 6.6 Kaya tabakalarında içsel sürtünme açısı değişiminin plaxiste deformasyon çözümlerine etkisi Şekil 6.7 Kaya tabakalarında içsel sürtünme açısı (Ø ) değişiminin plaxiste gerilme çözümlerine etkisi Şekil 6.8 Kaya tabakalarında kohezyon ( c) değişiminin plaxiste deformasyon çözümlerine etkisi Şekil 6.9 Kaya tabakalarında kohezyon ( c) değişiminin plaxiste gerilme çözümlerine etkisi103 viii

10 ÇİZELGE LİSTESİ Çizelge 2.1 Kazı yakınındaki zeminin gerilme ve özellikleri... 8 Çizelge 2.2 Destekli kazılarda analiz yöntemleri... 9 Çizelge 4.1 Sondaj derinlik ve kordinatları Çizelge 4.2 Yer altı Su Seviyeleri Ölçümleri Çizelge 4.3 SPT Sayılarına Göre Granüler Zeminlerde Bağıntılar (Yıldırım, 2002) Çizelge 4.4 Kaya tabakalarında içsel sürtünme açıları (Das, 2007) Çizelge 4.5 Granüler Zeminlerde Es Değerleri ( Aashto, 2003 ) Çizelge 4.6 Granüler Zeminlerde Elastisite Modülü ve Poisson Oranlarının Tipik Değerleri. 81 Çizelge 4.7 Kullanılan Malzeme Özellikleri Çizelge 6.2 Kesit-2 Zemin Bilgileri ve Parametreleri Çizelge 6.3 Kesit-3 Zemin Bilgileri ve Parametreleri ix

11 ÖNSÖZ Yüksek lisans eğitimimin birinci yılını tamamladığım teorik bölümün sonunda, açıkçası öğrendiğim bilgileri nasıl bir arada tutacağım ve gerektiğinde birleştirerek yargılara varabileceğim konularında tereddütlerim bulunuyordu. Ancak tez çalışmalarımın başladığı Haziran 2005 döneminden bitimine kadar geçen zaman içerisinde, teorik birikimin pratik uygulamayla buluşmasına tanıklık ettim. Aynı zamanda bilimin ışığını ve güzelliğini bir kez daha hissettim. Yıldız Teknik Üniversitesi gibi, ilim bahçesinde hep yeni çiçekler açan ve ülkemizin en köklü ve ciddi akademilerinden birinde eğitim almaktan gurur duydum. Bu bağlamda Ulu Önder Atatürk ün ilim, fen ve ihtisas nerede ise oradan alacağız ve her millet ferdinin kafasına koyacağız. İlim ve fen için kayıt ve şart yoktur. sözünü anmak gereği duyuyorum. Bu zorlu çalışma sürecinin her aşamasında, ilgisini, yardımını, uyarı ve hoşgörüsünü esirgemeyen ve tezimi tamamlamamda büyük katkısı olan hocam, Prof. Dr. Sayın Sönmez YILDIRIM a, sabır ve desteğini her zaman hissettiğim sevgili eşim Ayşe BAHAR a, belli bir dönem dersleriyle ilgilenmeye, futbol maçlarındaki kaleciliğini seyretmeye ve sohbet etmeye zaman ayıramadığımdan dolayı beni affedecek olan oğlum Metehan a, maddi ve manevi desteğini sürekli üzerimde hissettiğim ve beni en zor anlarımda daha motive eden birlik komutanım Topçu Kurmay Albay Yunus AKTAN a bilgi ve tecrübesini esirgemeyen sevgili hocam Prof. Dr. Mustafa YILDIRIM a, paylaşmaktan sakınmayan İnş. Yük.Müh. Murat Ergenekon SELÇUK ve İnş. Müh. Ömer OLGUNÖZ e, canla başla emek veren mesai arkadaşlarım Sercan SAĞLAM, Hüseyin DALGAÇ ve Fatih KALE ye ve aileme sonsuz teşekkürlerimi sunarım. x

12 ÖZET Bu tez kapsamında son yıllarda ülkemizde de geniş uygulama alanı bulmaya başlayan derin kazılar konusunda temel konulara değinilmiştir. Jet grout tekniğinin genel kullanımı ve kazı tabanındaki zeminin iyileştirilmesinde kullanılması konusu incelenmiş, diğer destek sistemleri seçeneklerinden bahsedilmiştir. Tez uygulamasında destek sistemi olarak kullanıldığından diyafram duvarlar üzerinde ağırlık olarak durulmuştur. Destekli derin kazıların gözlemlenmesinde kullanılan ekipmanlar ve kullanımı hakkında bilgiler verilmiş, özellikle inklinometrik gözlemler ve basınç hücresi okumaları üzerinde durulmuştur. Tez çalışması uygulamalı bir örnek ile desteklenmiştir. Uygulama örneği olarak Marmaray Boğaz Tüp Geçit Projesi kapsamında olan Üsküdar İstasyonu kazısı ve destek sistemi ele alınmıştır. Diyafram duvarlı ve betonarme strat destek sistemi ile yapılan kazı ve iksa sisteminde sahada oluşan deplasmanlar ve gerilmeler ile tasarımda bulunan deplasman ve gerilmelerin karşılaştırılması yapılmıştır. Tasarımdaki zemin tabakaları parametreleri kontrollü olarak değiştirilerek elde edilen sonuçlar incelenmiştir. Projede mevcut geoteknik veriler, bu veriler aşağıda yapılan değerlendirmeler, sondaj logları ve arazı deneyleri ile laboratuar testleri, izlenilen analiz yöntemi ve elde edilen sonuçlar tez çalışmasında sunulmaktadır. xi

13 ABSTRACT In this thesis study, the subject of deep excavations, which has been commonly used in our country recently. In the same time, the general usage of Jet Grouting method and improving of the excavated ground has been studied, the other support systems have been studied. The main support system which has been studied in this thesis, is the diaphram walls. In this study, the equipments and working methodologies, used in monitoring supported deep excavations has been explained. Especially, inclinometers and pressure cells readings have been studied. This thesis study, has been supported with a real life example: Üsküdar Station Excavation and Support System which has been carried out in the concern of Marmaray BC1 (Bosphorus Crossing) Project. The deformations and stresses occured during excavation and support phases have been compared with computer analysises. Geotechnical parameters of the ground have been correlated for precise results. The present geotechnical parameters, borehole logs, in-situ and laboratory experiments, analysis methodology and the obtained results are presented in this thesis. xii

14 1. GİRİŞ İnşaat mühendisliği uygulamalarında her projede zeminlerle ilgili problemler ortaya çıkabilmektedir. Yeterli bilgi ve deneyime sahip olunmazsa bu problemler birçok durumlarda karmaşık ve şaşırtıcı bir durum doğurmaktadır. Bu problemlerin başında artan kentleşme sonucunda yer darlığı nedeniyle başvurulan destekli derin kazılar ve bu kazılar esnasında ortaya çıkan sorunlar yer almaktadır. Bu sorunları oluşturan nedenler arasında zemin özelliklerinin bilinmemesi, yeraltı suyu faktörünün yeterli derecede dikkatli analiz edilmemesi, çeşitli nedenlerle yapılan yanlış destek sistemi seçimleri, seçim doğru olsa dahi uygulama sırasındaki hatalar vb. yer almaktadır. 20. yüzyılın başlarından itibaren sanayi devrimin bir sonucu olarak hızlı bir kentleşme yaşanmıştır. Bunun neticesinde daralan alanları iyi değerlendirmek için yerleşim binaları, taşıma yapılarını yeraltına yapmak gereği doğmuştur. Bu gereksinmeler de derin kazı mühendisliği alanının açılmasına neden olmuştur. Yaşanılan deneyimlerde derin kazı konusunun hayli önemli ve uzmanlık isteyen bir dal olduğu ortaya çıkmıştır. Bu konuda yapılacak en ufak bir yanlışın hem can hem de mal kaybına yol açacağı açıktır. Bilim adamları bu konuda laboratuar ve saha çalışmaları ile veriler elde etmişler ve bunları uygulama alanlarında deneyerek eksik yönleri saptamaya çalışmışlardır. Derin kazı mühendisliği, bilim adamlarının ortaya koyduğu çalışmaları çok iyi özümseme ve saha gözlemlerini çok iyi saptama ve değerlendirme ilkelerinin birleşimidir. Kazı esnasında kazı aynası arkasında gerilme artışları gerçekleşmektedir. Bu gerilme artışlarını karşılayabilmek için de destek ve dayanak yapılarına gerek vardır. Bu konuyla ilgili ana hatlar çerçevesinde bilgi verilecek problemler irdelenecek problemlerin analizi ve çözüm yolları araştırılacaktır. Kazı mühendisliği, analiz aşamasında öngörülen davranış ile saha koşularında görülen davranışların karşılaştırılması, zemin parametrelerinin bu davranışa olan etkilerinin araştırılması işidir. Kazı, su ve zemin kütlelerinin belli bir düzende kaldırılması olayıdır.eğer yeraltı su seviyesi kazı alt kodunun üstünde ise su kazı içinden uzaklaştırılmalı veya kazı alt kodunun altına indirilmelidir. Toplam gerilme davranışını sınırlayan herhangi bir önlem yoksa ve zemin suyu uzaklaştırılmamış ise sonuçta etraftaki zemin hareket edecektir. Problemin çözümü yolunda istenilen; ekonomik ve güvenli bir çözümdür. Tasarım aşamasında öngörülen bütün unsurların, aşırı hareket olmaması için yeterli özelliklere sahip olması gereklidir. Tasarım 1

15 aşamasında beklenmedik durumlar için ek tedbirler her zaman düşünülmeli ve güvenlik sayıları bu beklenmedik durumlara göre seçilmelidir. Güvenlik sayıları, eğer kazıya bitişik binalar ve hizmet kuruluşları varsa daha özenli biçimde seçilmelidir. Aşağıda kazı sırasında zemin hareketlerine etki eden etkenler sıralanmıştır. Yapılacak kazının boyutları, Zeminin özellikleri, Zemin suyunun durumu ve denetimi, Zaman, Seçilen destek sistemi, Kazı ve destek sistemi düzeni, Yakındaki binalar ve hizmet kuruluşlarının konumu, Kısa süreli sürşarj yükleri. Destek sisteminin rijitliği, kazı esnasında zemin hareketinin gözlenmesinde oldukça etkilidir. Eğer destek sistemi olarak, ağır betonarme kesitler, ağır çelik kesitler kullanılmış ve bu destek kesitleri yakın ve sık aralıklarla kullanılmış ise, destek sistemi çok rijit bir yapıya kavuşur. Ancak bunun çözümünün ekonomiklik ilkesine ters düşeceği ve sahada uygulama zorluklarla karşılaşılacağı göz önünde tutulmalıdır. Doğru bir düzen olarak önce zeminin kaldırılması ve arkasından desteklerin konulmasının, zemin hareketlerinin sınırlandırılmasında önemli bir etkisi vardır. Genellikle desteklerin konulması aşamasında destek bölgesi ve yakınlarında göreceli olarak küçük hareketler meydana gelebilir. Bu yüzden zemin ve teşkil edilen duvar hareketlerini belli bir düzeyde tutmak için, destekler yerlerine olabildiğince kısa sürede ve en az kazı yaparak yerleştirilmelidir. Bununla birlikte destek sistemi küçük hareketlere izin verecek kadar da esnek olabilmelidir. Kazı teknik açıdan olabildiğince en kısa sürede yapılmalıdır. Örnek olarak aşırı konsolide kil zeminde, kazı sırasında zemin gerilmeleri, zamanla önemli derecede artar; bunun sonucu olarak zamanla kopma olasılığı artar. Ayrıca zemin suyu uzun zaman kazı taban kodunun altında tutulursa, büyük konsolidasyon oturmaları görülebilir. Kazıya yakın veya bitişik binalar ile hizmet kuruluşları zemin ve duvar hareketlerine etki eder. Genelde bina yükleri kazı sınırına olan uzaklıkları göz önüne alınarak, o uzaklıkta etki eden sürşarj yükü olarak değerlendirilirler. Eğer kazı yakınlarından geçen ve ağır bir trafik altında bir yol söz konusu ise, bu da kazı davranışına etki eden etkenler arasındadır. 2

16 Bitişik binaları koruma ve zemin suyu kontrolü gibi önemli kavramların yanında, zeminin kaldırılması ve destek sistemi daha az öneme sahiptir. Zemin mühendisi destekli kazıda, yalnız güvenli bir çalışma ortamı sağlamak amacıyla değil, aynı zamanda bitişik bina, yol vb. yapılara zarar vermemek amacıyla çaba harcar. Herhangi bir zarar verme durumunda yüklenilecek sorumluluk çok önemli külfetler getirir. Zemin ve destek sisteminin doğru olarak modellenmesi de proje parametrelerinin tespiti için hayati önem taşımaktadır. Zemin tabakalarında parametrelerin seçimi laboratuar deney sonuçları, arazi gözlemleri ve hesaplamaları doğrultusunda yapılmaktadır. Zemini oluşturan kum ve kaya tabakalarında kullanılan zemin parametrelerinde (içsel sürtünme açısı, kohezyon ve elastisite modülü) bazı denemeler yapılarak modelleme üzerinden hangi deformasyon ve gerilme sonuçlarına ulaşılacağı ve bu sonuçların arazı deneyleri ile olan ilişkisi araştırılacaktır. 3

17 2. DESTEKLİ KAZILAR Büyük boyutlarda yapılan kazılarda, yani kazı derinliğinin ve kazı yanal boyutlarının fazla olduğu kazılarda zeminin ve teşkil edilen duvarın hareketi de büyük olur. Bu şekilde kazı boyutları fazla ve destek sistemi düzeni yeterli değilse, kazı sırasında istenmeyen durumlarla karşılaşılabilir. Üç değişkenin etkisi (zemin parametreleri, zemin suyu durumu ve kontrolü, zaman), kazı sırasında birbiriyle yakından ilgilidir. Eğer hızlı bir kazı söz konusu ise, zemin davranış tarzı kohezyonlu zeminlerde drenajsız durum olarak tanımlanabilir. Eğer kazı yavaş bir hızla yapılıyorsa, zemin davranış tarzı drenajlı durum olarak tanımlanabilir. Ancak kazı hızı; saha koşulları, zemin özellikleri, iklim koşulları ve ekonomik durum açılarından bakıldığında göreceli bir kavramdır. Bu nedenle kazı için uygun bir kazı süresi tanımlanmalı ve kazı davranışı da kısmen drenajlı olarak kabul edilmelidir. Pratikte çokça başvurulan bir görüş olarak; tipik kazılar için kum, çakıl gibi granüler zeminlerde drenajlı durum, kohezyonlu zeminlerde ise, kısa süre için drenajsız durum göz önüne alınır. Kohezyonlu zemin özelliğine yakın zeminlerde ve siltli zeminlerde ise, kısmen drenajlı durum söz konusudur. 2.1 Kazı Problemlerinin Önemi Özellikle yoğun yerleşim olan bölgelerinde yerleşim sahaları azaldığı için, büyük şehirlerde geçici derin kazılar çok önemli ve artan bir öneme sahiptir. Hizmet binaları, çok katlı yerleşim binaları ve iş merkezleri, taşıma yapıları (özellikle metro) için kentsel bölgelerde büyük boyutlu kazılara sıkça rastlamak olasıdır. Diğer taraftan çoğunlukla kentsel bölgelerdeki alanların büyük çoğunluğu zayıf zeminler üzerinde bulunmaktadır. Bu nedenle desteksiz derin kazı yapma olanağı çoğunlukla yoktur. Sorumsuzca yapılan denemelerde de, zaman zaman zararlarla karşılaşılmaktadır. Bu şekilde dar kentsel alanlarda yapılacak kazılar için, yukarıda ortaya konulan kazıya etki eden parametreler, özenle analiz edilmeli ve destek sistemleri belirlenmelidir. 2.2 Yeraltı Suyunun Etkisi Destekli kazılarda yeraltı suyunun üç önemli etkisi vardır. Yeraltı suyu duvar arkasında gerilme durumu açısından olumsuz etki yapmaktadır. Duvar arkası gerilmelerinde büyük artışlara neden olduğu için, destek sistemi tasarımında mutlaka göz önüne alınması gerekir. Yeraltı suyu, efektif gerilmelerin değişimine etki eder. Zemin suyu basıncında azalma 4

18 olursa, bu durum efektif gerilmelerin artmasına neden olur. Efektif gerilme artışı da çevre zemininde oturma anlamına gelmektedir. Zemin suyunda akıntı söz konusu ise bu, zeminin kazı içine taşınmasına neden olur. Bu taşınma nedeniyle, destek sisteminin güvenliği tehlikeye girebilir. Bu gibi durumlarda, özellikle kumlu zeminlerde borulanma oluşur. Toplam gerilme kavramı iki öğeden oluşur. Efektif gerilme, Boşluk suyu basıncı. Şekil 2.1 de efektif gerilme ve boşluk suyu basıncı bileşenlerinin gerilme dağılımları gösterilmiştir. Geçirimsiz bir duvarın geçirimsizliğinin mükemmel olması için, geçirimsiz zemine kadar yeterince girilmesi gereklidir. Devamlı akışın söz konusu olduğu durumlarda, eğer duvar geçirimsiz zemine girmemişse, akış halindeki su, zemini kazı içine doğru sürükleyecek ve destek sisteminin güvenliğini tehlikeye sokacaktır. Statik bir su durumu varsa, basınç dağılım çizgileri duvara doğrudur. Karışık bir durum olan kazı içine su akışı analizi özenle yapılmalıdır. 5

19 y.a.s.s. Toplam Gerilme Efektif gerilme Su basıncı ( a ) Derinlik y.a.s.s. Derinlik Us akış yok 40 σ vo σ ho 60 U devamlı akış 0.4 σ vo 0.3 σ o Gerilme ( b ) ( c ) Gerilme Şekil 2.1 Kazı yakınında zemin gerilmeleri Destekli kazı mühendisliğinde en önemli aşamalardan biri de bu akış analizidir. Ancak; bu değerlendirmeyi güçleştiren değişik etkenler vardır. Bu etkenler aşağıda verilmiştir. Yerinde zeminin permeabilitesini belirlemenin güçlüğü, Duvar sızıntısının saptanmasının zorluğu, Duvara paralel akışların olması, Boşluk suyu basıncında meydana gelebilecek ani yükselmelerin toplam gerilmede de 6

20 artışa neden olması ve bunu belirleme güçlüğü, Kazı zamanının ve bu nedenle oluşacak konsolidasyon oturma derecesinin tahmininin zorluğu. Genellikle zemin statik basıncının su basıncından fazla olduğu sanılmaktadır. Oysa su basıncı, zemin statik basıncından çok daha büyük olabilmektedir. Kazı arkasında su basıncının artması, su geçirimsizlik amacıyla yapılan duvarın akıntısının önünü kesmesinin bir sonucu olarak ortaya çıkmaktadır. Kazı sırasında duvar arkasındaki efektif gerilme, aşağıda verilen bağıntı ile bulunabilir. σ v = σ u = Σ γ v ( Δ ) u t z (2.1) u`geçirimsiz duvar arkasındaki boşluk suyu basıncıdır. Şekil 2.1 (c) de düşey efektif gerilme dağılımı gösterilmiştir. Yatay efektif basınç; σ ' ho ( 0.3 ~ 0.4) = σ (2.2) ' vo eşitliği ile tahmin edilebilir. Normal konsolide zeminlerde sükunette (K o ) yatay gerilme dağılımı yaklaşık olarak; σ ' = 0.4 σ ' ho vo (2.3) eşitliği ile tahmin edilebilir. Bundan görüldüğü üzere, su basıncı toplam gerilmenin önemli bir bölümünü teşkil etmektedir. Efektif gerilme su basıncına doğrudan bağımlıdır. Kalıcı dayanma yapıları için su basıncının göz önüne alınması gereklidir. Zaman içerisinde su gerilmesinin etkisi devam etmektedir. Geçici yapılarda pratik çözüm olarak; Tam drenajlı durum gözetilebilir, yani su basıncı ihmal edilebilir, Drenajsız gerilmeler toplam gerilme cinsinden ele alınabilir. 2.3 Kazı Yakınında Gerilme ve Özellikleri Kazı sınırları yakınındaki zemin elemanlarının gerilme ve gerilme değerlendirilirken aşağıdaki hususlar göz önünde bulundurulmalıdır. Yatay zemin hareketleri ile duvar hareketleri yakından ilgilidir, Boşluk suyu basıncındaki değişimler önemlidir, Yatay ve düşey gerilmelerdeki değişimler dikkatle gözlemlenmelidir. 7

21 Kazı, yük boşaltma anlamına gelmektedir; bunun göstergesi toplam gerilme izi ile belirlenir ve sonuçta kazı içindeki sınır boşluk suyu basınçlarının değişmesine neden olur. Eğer kazı yeterince uzun zaman açık kalırsa, devamlı sızıntı hali gelişir ve boşluk suyu basıncı dengesi kararlı akıştan elde edilir. ( Çetin, 2001 ) Çizelge 2.1 de kazı ve sürekli sızıntı durumları için, gerilme ve özelliklerin değişimi verilmiştir. Element A için, zemin oturma eğilimindedir. Diğer taraftan zemin, kazı dip kodu aşağısında genleşme eğilimindedir. Bu davranış kayma mukavemeti açısından A için küçük bir artış, B için küçük bir azalış demektir. Çizelge 2.1 Kazı yakınındaki zeminin gerilme ve özellikleri Element A Element B Başlangıçtaki Boşluk Suyu Basıncı, U s A OA O B OB O Devamlı Akım İçin Boşluk Suyu Basıncı, U SS A 1A SS B 1B SS Yük Boşaltma Durumunda Boşluk Suyu Basıncı Azalma Azalma Yük Boşaltma Durumunda Özellik Düşey Sıkışma Düşey kabarma Konsolidasyon Sırasında Özellik Düşey Sıkışma Düşey kabarma Konsolidasyon Sırasında Drenajsız Kayma Mukavemeti Artma Azalma Konsolidasyon Sırasında Boşluk Suyu Basıncı Azalma Artma 2.4 Kazı Mühendisliği Aşağıda sıralanan adımlar kazı mühendisliği için uyulması gereken mantıksal adımlardır. Zemin araştırması ile zemin parametrelerini belirlemek, Kazı boyutlarını seçmek, Bitişik binaların ele alınması (boyutları, tipleri, konumları vb. özelliklerin belirlenmesi), İzin verilebilir hareketleri saptanması, Destek sisteminin seçimi ve yapı projelerinin yapılması, Kazı nedeniyle hareketlerin tahmin edilmesi, Tahmin edilen hareketlerle oluşan hareketlerin karşılaştırılması, Gerekirse destek sistemi ve yapı projelerinin değiştirilmesi, Saha gözlemlerinin yapılması ve değerlendirilmesi. 8

22 Kazı esnasında en önemli adımlardan biri son maddedir. Saha gözlemlerini yapabilmek ve bitişikteki binalara zarar vermemek için, kazı ve duvar davranışının devamlı olarak kontrol altında tutulması gereklidir. Kontrol altında tutabilmek için gerekli analizleri yapabilecek ve veri elde edilebilecek aletlerin sahada bulundurulması zorunludur. Bu verileri elde edebilecek saha çalışmalarının da zamanında yapılması gereklidir. Örnek olarak, kritik kesitlerde inklinometre yerleştirilmesi düşünülmelidir. Bu şekilde sahada oluşabilecek durumlar hakkında önceden fikir sahibi olunabilecek ve hala olanak varken seçenekler değerlendirilebilecek veya iyileştirme çalışmaları yapılabilecektir. Son adımı sağlıklı şekilde uygulayabilmek için saha verilerini değerlendirebilecek bilirkişilere gereksinim vardır. 2.5 Analiz Yöntemleri Çizelge 2.2 de verilen liste ve tanımlamalar, destekli kazılarda sıklıkla kullanılan tasarım ve analiz yöntemidir. Terzaghi-Peck, Tschebotarioff ve Navfac, destek sistemi tasarımında çokça kullanılan tekniklerdir. Çizelge 2.2 Destekli kazılarda analiz yöntemleri Hesaplanabilecek Davranışlar Analiz Metodu Bilinmesi Gereken U s σ h σ v Destek yükü δ x δ y Terzaghi-Peck c u,γ,ø * * Tschebotarioff c u,γ,ø * * Navdock c u, γ,ø * * Akım Ağı k h, k v * Rankine γ,ø * Gerilme İzi γ,ø,k 0 * * * * Çizelgedeki U s boşluk suyu basıncı, σ h yatay efektif gerilme, σ v düşey efektif gerilme, δ h yatay deplasman, δ v düşey deplasman, k h ve k v yatay ve düşey permeabilite katsayılarıdır. K o sükûnetteki toprak basıncı katsayısı, c u drenajsız kayma mukavemeti, γ birim hacim ağırlık, Ø zemin içsel sürtünme açısıdır. Aşağıda Terzaghi-Peck yönteminde önemli dört varsayım verilmektedir. 9

23 Derin kazıdan söz edebilmek için kazı derinliğinin 7 m. den fazla olması gereklidir. Su seviyesi kazı alt kodundan aşağıda sayılır. Granüler zeminlerde drenajlı durum (boşluk su basıncı sıfır), kohezyonlu zeminlerde drenajsız durum (toplam gerilmeler) göz önüne alınır. Bu yöntem tarafından tanımlanan yanal yükler, destek yüklerin tanımlanmasında kullanılır. Killerde kazı davranışı, duraylılık katsayısı N ile yakından ilgilidir. H N =γ (2.4) C u C u drenajsız kayma dayanımıdır. Genelde kazılar için kilde büyük hareketlerin söz konusu ise, N= 6-7 dm/sn olarak düşünülebilir (Peck, 69). Bu yol pratikte kum ve killer için kullanmaktadır. Kullanılan yolun belirsiz kesimleri vardır. Bunlar aşağıda sıralanmaktadır. Dolgu ve siltli zeminlerin kil ya da kum olarak mı alınacağı, Drenajsız kayma dayanımı C u nun nasıl seçileceği, Su gerilmesi hareketlerinin, duvar arkasında nasıl değerlendirileceği, Derinlikle değişen farklı zemin tabakalarının nasıl ele alınacağı. 2.6 Destek Yükleri ve Duvar Hareketleri Şekil 2.2 de Terzaghi-Peck in (1967) destek yüklerini hesaplamak için önerilen yanal gerilme dağılışları gösterilmiştir. Yanal gerilmelerin tümüyle destekler tarafından taşındığı ilkesi kullanılmaktadır. Bu yöntemde destek yükünün, destek düşey aralığının ortasından geçen hat için, ilgili duvar kısmına etki eden gerilmelerin eşitlenmesi amaçlanmaktadır. Bu çalışmada yapılan analizlerde, sonlu elemanlar kullanan Plaxis Programı ile çalışılmıştır. Analizlerde saha koşullarında olduğu gibi, aşama aşama inceleme göz önüne alınmıştır. Aşağıda analiz programında izlenilen yol gösterilmektedir. Zemin birimlerinin koordinatlarının tanımlanması, Duvar elemanlarının tanımlanması, Zemin parametrelerine göre yük dağılımının girilmesi, 10

24 Varsa zemin suyunun tanımlanması, Varsa geçici ve kalıcı sürşarj yüklerinin tanımlanması, Kazı içinde kalan kısımda, kazı taban kodu altında kalan ve pasif etki yapan zeminin, yatay yatak katsayısı şeklinde tanımlanması. H/4 H/2 0,65γHKa Kum γhka Orta katı kil 0,2γHKa 0,4γHKa Fisürlü kil Şekil 2.2 Destek yüklerinin hesaplanması için önerilen yanal gerilme dağılımları 2.7 Jet Grout Tekniği ve Kullanımı Jet grout tekniği; delgi ve yüksek basınç ile zemin içinde yüksek mukavemete sahip zeminçimento kolonları oluşturma amaçlı zemin iyileştirmelerinde kullanılan modern iyileştirme yöntemlerinden biridir Giriş Jet grout yönteminde iyileştirme yapılacak derinliğe kadar delgi yapılması, bu derinliğe ulaşıldığında enjeksiyon meme/memelerinden (nozzle/s) yüksek basınç değerleri ile zemine grout karışımı (su-stabilize malzeme (çimento) şerbeti) püskürtülmesi ile zemin içinde jet grout kolonları oluşur. Püskürtme işlemine başlandığı andan itibaren dönme hareketiyle eş zamanlı yukarı çekme hareketine (tijin yukarı çekilmesi) geçilir. Bu işlem iyileştirilmenin bittiği derinliğe kadar yapılır ve sonuçta oraya uygulanan bölgede dairesel zemin- çimento kolonları oluşur. Böylelikle önceden belirlediğimiz karakteristik özelliklere sahip homojen ve sürekli yapısal elemanlar meydana gelir. Bütün bu uygulamalar Şekil 2.3 de gösterilmiştir. 11

25 Bugün kullanılan şekline 20. yüzyılın ortalarında İtalya da başlayan çalışmalar sonucunda kavuşan jet grout tekniğinin ülkemizdeki kullanımına 1988 yılında İSKİ Atıksu Derin Tünelleri Projesi ile başlanmış olup 1998 yılından itibaren bu kullanım, yüksek kapasiteli ekipmanların devreye girmesi ile birlikte yaygınlaşmıştır (Sağlamer, 1997). Önceleri jet grout tekniğinin sadece granüler zeminlerde kullanılabileceğine inanılırdı, fakat teknolojik işlemlerin gelişmesiyle birlikte bu tekniğin ince daneli zeminlerde granüler zeminlere göre daha tatminkâr sonuçlar verdiği gözlenmiştir. Şekil 2.3 Jet grout tekniği uygulamaları Jet Grout Yönteminin Uygulama Alanları Jet grout tekniği zemin içinde yüksek mukavemetli zemin-çimento kolonları elde etmek suretiyle zeminin taşıma dayanımında artış ve permeabilitesinde bir düşüş meydana getirir. Birbiriyle kesişen jet grout kolonları imalat ile zemin içinde geçirimsiz perdelerin oluşturulması da bu metodun önemli avantajlarındandır. (Erkin, 2004) Jet grout tekniğinin genel uygulama alanları: Yeni yapılacak veya mevcut yapılar altında yer alan temek zemininin iyileştirilmesi, Taşıma elemanları olarak, Kazı desteklenmesi ve stabilizasyonunu, Tünel ve şarf inşaatları kazı desteklenmesi, Atık sahaların geçirimsizliğinin sağlanması, 12

26 Yeraltı suyu kontrolü amaçlı jet grout uygulamaları, geçici kazılarda sızıntı sularının minimizasyonu baraj gövdeleri altında oluşturulan kalıcı geçirimsizlik perdeleri oluşturulmasına kadar çeşitlilik gösterir. ( Erkin, 2000) Jet Grout Tekniğinde Kullanılan Ekipmanlar Jet grout uygulamalarında gereken ekipmanlar ve araçlar aşağıda yer almaktadır. Santral ( Mikser, dinlendirici ve kumanda odasından oluşur.) (Şekil 2.4a), Pompa (Santralden buraya aktarılan stabilize malzemeyi yüksek basınçlarda basabilecek pompa ve bunun motor aksamından oluşur.), Delgi makinesi (Şekil 2.4b), Su pompası (Şekil 2.4c), Çimento silosu (Şekil 2.4d). Yukarıda bahsedilen ve jet grout tekniğinde kullanılan araçlar ve ekipmanlar Şekil 2.4 te gösterilmiştir. 13

27 Şekil 2.4 Jet grout yapımında kullanılan elemanlar (Erkin, 2004) Jet Grout Metodunun Yapım Aşamaları Jet Grout metodu delme, enjeksiyon ve kalite kontrol aşamalarından oluşur Delme Delme işlemi geleneksel sontaj metotlarına benzer, bu metotlar sadece dönme veya dönmevuruş şeklinde olur. Delme işlemi sırasında hiçbir karışım kullanılmayacağı gibi su, hava, bentonit veya bunların karışımları kullanılır. Son yıllarda yapılan uygulamalarda delici çubuk (tij) olarak kullanılacak malzemeler aynı zamanda yüksek basınçta enjeksiyon yapacak şekilde kullanıldıklarında MPa basınca dayanabilecek şekilde tasarlanırlar Enjeksiyon Planlanan derinliğe ulaşıldığında monitör adı verilen özel araçların üzerine yerleştirilen küçük çaplı enjeksiyon memelerinden yüksek basınçta enjeksiyon karışımı (grout) püskürtülür (Şekil 2.5). Burada yüksek hızla çıkan enjeksiyon karışımı zemini parçalar ve zeminle grout birbirine karışır ve ortaya konsolide olmuş zemin kolonu ortaya çıkar. Bu yolla doğal zeminin mekanik özellikleri iyileştirilebilir. 14

28 Şekil 2.5 Jet grout yapım aşamaları (Erkin, 2004) Dönme açısı, hızı ve tijin kaldırma zamanı değiştirilerek çok çeşitli özelliklere sahip konsolide olmuş jet grout kolonları elde edilir. Tijin 360 derecelik dönüşüyle eş zamanlı tijin yukarı doğru çekilmesiyle silindirik kolonlar elde edilir. Şekil 2.6 Jet grout kolonları (Erkin, 2004) 15

29 Elde edilen elemanların boyutları zemin tipine ve seçilen operasyon parametrelerine; tijin dönme hızı, çelim hızı, kullanılan enjeksiyon memelerinin çapı ve adeti, enjeksiyonun akış hızı ve basınca bağlıdır. Enjeksiyon sırasında tijle açılan delik arasında akışkanın çıkmasının gözlenmesi önerilir. Dışarı sürekli malzeme akışı; enjeksiyon uygulanan zemin açısından aşırı basınç artışı olmadığı anlamına gelir. Zemindeki bu aşırı basınç artışı zeminde göçme ve dolayısıyla kabarmalara neden olur. Bu durum yüzünden kolonların sürekliliği tehlikeye girer ve daha önceden yapılmış yapılarda da yapısal problemlere neden olur. Dışarı atılan malzemenin hacmi jet grout uygulanan zeminin tipine ve porozitesine bağlıdır. Bu hacim killi zeminlerde fazla iken çakıllı zeminlerde azalır ve ortalama olarak enjeksiyon hacminin %10 kadardır Başlıca Jet Grout Teknikleri Jet grout tekniği kontrollü miktarda ve dozajda çimentonun çeşitli enjeksiyon metotları ile zemine enjekte elde edilmesi olarak nitelendirilir ve aşağıda belirtildiği şekilde adlandırılırlar. Jet 1 (Tekli Akışkan Sistemi): Bu metot en basit ve en yaygın jet metotlarından biridir. 20. yüzyılın başlarında Japonya da başlayan bu metot günümüzde şuan bizim bildiğimiz şeklini 20. yüzyılın ortalarında İtalya da aldı. Delme ve enjeksiyon adımlarının tek bir tijde meydana gelmesiyle gerçekleşir. Zemine enjekte edilen grout (çimento şerbeti) 30 ile 60 MPa arasında değişen bir basınçla enjeksiyon memelerinden dışarı çıkar. Bu metotla elde edilen zemin-çimento kolonlarının çapları uygulanan zemin tipine ve kullanılan işlem parametrelerine (çekme hızı, dönme hızı, enjeksiyon basıncı vb.) bağlı olarak killi zeminlerde yaklaşık mm arasında değişirken bu değerler çakıllarda 1000 mm ye kadar varabilir. Jet 2 (Çift Akışkan Sistemi): Bu sistemde Jet1 sistemine ek olarak erozyon (aşındırma) kabiliyetinin arttırılması için MPa arasında değişen basınçlı hava enjeksiyon memelerinden püskürtülür. Bu teknikte enjeksiyon karışımının (çimento şerbetinin) enjeksiyon meme/memelerinden çıkış hızı 100 m/sn dır. 16

30 Jet 2 tekniği Jet 1 ile kıyaslandığında elde edilen kolon çaplarında %60 ilâ 80 arasında değişen bir artış gözlenir. Bu sistem kohezyonlu zeminlerde tekli akışkan sistemine göre daha etkilidir. Bu yöntemin kullanıldığı yerler panel duvarları, geçirimsiz perdeler, yapı temelleri ile granüler zeminlerde büyük çaplı kolonlarla sıvılaşma engelleyici sistemler olarak kullanılırlar. Jet 3 (Üçlü Akışkan Sistemi): Bu sistemde öncelikle MPa basınçlı su ile birlikte MPa basınçlı hava enjeksiyon meme/memelerinden çıkarak zeminin aşındırılması sağlanır. Zemine enjekte edilecek çimento-su karışımı ise suyun çıktığı enjeksiyon memelerinin aşağısına yerleştirilen başka bir enjeksiyon memesinden 3-8 MPa basınçla zemine püskürtülür. Bu metotla elde edilen zemin-çimento kolonlarının çapları 2 m ye varabilmektedir Uygulama Parametreleri Uygulama parametrelerinin seçimi; kolon çapına, taşıma kapasitesi ihtiyacına ve uygulanacak metoda bağlıdır Basınç Jet grout uygulamalarında çimento şerbetinin enjeksiyon memelerinden çıkış basıncına göre sınıflandırılması aşağıda belirtilen şekilde yapılır. Düşük basınçlı : Basınç MPa civarındadır. Orta basınçlı : Basınç MPa civarındadır. Yüksek basınçlı : Basınç MPa civarındadır. İhtiyaç duyulan çapta kolonlar elde etmede uygulanan basınç en önemli parametredir. Elde edilecek kolonun çapı ile uygulanacak basınç arasında direk bir bağlantı vardır. Daha yüksek basınçlarda daha büyük çaplı kolonlar elde edilir. Buradan yüksek basınç her zaman iyidir anlamı çıkarılmamalıdır. Sadece basınçtaki artışla büyük çaplı kolonlar elde edilebilir ama birim alana düşen çimento miktarını azalttığından üretilen kolonlar çok düşük mukavemet gösterirler. Bunun yanında yüksek basınç kullanılması sırasında elde edilen kolonlarda çapın jet grout kolonu boyunca homojen olmaması gibi durumlarla da karşılaşılabilir. 17

31 Dönme ve Çekme Hızı Uygulanan katkının (çimento) zeminle etkili bir biçimde karışabilmesi için tijin dönüş hızı oldukça yavaş olmalı ve çekme hızı ise jetin uygulanan zeminde homojen bir karışım elde edilmesini sağlayacak bir hızda tutulmalıdır. Dönme hızı genellikle rpm (dev./dak.) arasında olmakla beraber nadiren 30 rpm ye kadar çıkarılabilir. Tijin çekme adımları 2 ile 8 cm arasında değişse de sahadaki uygulamalar 4 cm nin en iyi sonuçları verdiği gözlenmiştir. Çekim zamanı zeminin tipine ve karışımın miktarına bağlıdır. Kohezyonlu zeminlerde genellikle zeminle katkının (çimento şerbeti) uygun karışımı oluşturması ve jetin etkin bir şekilde yerine getirebilmesi için daha uzun sürelere ihtiyaç vardır. Dönme ve çekme hızı uygulanacak jet tipine bağlıdır. Bu da jet uygulanacak zeminin hacmi ile doğrudan ilişkilidir. Jet-2 ve Jet-3 ün uygulama zamanları Jet-1 le kıyaslandığında daha uzundur bunun nedeni ise çaptaki artışa bağlı olarak iyileştirilecek zemindeki hacim artışından kaynaklanmaktadır Dozaj Katkı olarak kullanılacak çimento şerbetinde standart su/çimento oranı (s/ç) 1 dir. Bu karışımın özgül ağırlığı ise kg/m 3 arasında değişir. Bu karışım oranı çeşitli parametrelere bağlıdır. Bunlar: Uygulanan metot, İhtiyaç duyulan iyileştirme tipi, Kolonlarda istenilen son dayanım. Su/Çimento oranı genellikle 0.7 den daha küçük olacak şekilde uygulanamamakla beraber su geçirmezlik perdeleri yapımında bentonit kullanıldığında 0.7 den daha küçük değerlerin kullanıldığı görülür. İyileştirme uygulanan zeminin her m 3 ü için kullanılan çimento miktarı kg/m 3 arasında değişir. Ortalama değer olarak uygulamalarda bu değer 450 kg/m 3 olarak alınabilir. Bu enjeksiyon karışımlarına farklı amaçlarla ilave maddeler eklenebilir. Örneğin; yeraltı su akışının yüksek olduğu durumlarda %1-3 sodyum silikat ilavesi önerilir Jet Grout Kolonlarının Uygulanması Jet grout tekniğinin başarısı uygulama parametrelerinin dikkatle seçimine bağlıdır. Bu parametrelerin bazılarına önceki paragraflarda değinilmiştir. Uygulanacak basınç değeri ve 18

32 enjeksiyon zamanı metodun uygulanacağı zeminin tipine ve dayanım özelliklerine göre de çeşitlilik gösterir. Aşağıda bazı zemin tipleri için bu uygulamaların nasıl yapılacağına kısaca değinilmiştir. İnce daneli zeminlerde: İnce daneli zeminlerde düzenli kolonlar elde etmek için küçük çaplı enjeksiyon memeleri kullanılır. Kullanılan bu enjeksiyon memeleri en çok 2 adet olup bunların çaplarının mm arasında değişmesi önerilir. Bu zemin tipinde uygulanacak en yüksek basınç MPa civarında olup zeminde kabarmalara neden olmayacak seviyede tutulmalıdır. Çünkü kil zeminlerde bu olaya çok sık rastlanır. ( Erkin, 2004) Uygulamanın zor olduğu durumlarda sadece bir tane enjeksiyon memesi kullanılması daha uygundur; böylece yüksek basınçtaki enerji kaybı kontrol altına alınmış olur. Bu tür zeminlerde MPa basınçlı su ile ön yıkama yapılması önerilir. Granüler zeminlerde: Granüler zeminlerde operasyon parametreleri killi zeminlerdeki parametrelerdekilerden farklıdır. Enjeksiyon basıncı değerleri MPa arasında değişirken enjeksiyon memelerinin çapları mm arasında değişir. Bu da daha büyük miktarlarda karışımın zemine enjekte edilmesine neden olur Jet Grout Kolonlarının Mekanik Özellikleri Jet grout kolonlarının mekanik özellikleri genellikle bu kolonlardan alınan karotlar üzerinde yapılan serbest basınç dayanımı testleri ve/veya jet grout kolonlarında gerçekleştirilen eksenel çekme deneyleri ile tespit edilir Kalite Kontrol Testleri Uygulamaya geçilmeden önce farklı imalat parametreleri kullanılarak deneme kolonları yapılır ve bu kolonların çapları çevre kazısı yapılarak yerinde gözlenir. Bulgular ışığında gerekiyorsa uygulama parametreleri revize edilerek hedeflenen kolon çaplarını temin edecek parametreler tespit edilir. Bu şekilde yeterli çap sağladıktan sonra çeşitli testler ( çekme deneyi ve serbest basınç testi ) yapılarak jet grout kolonlarının mekanik özellikleri hakkında bilgi sahibi olunabilir. 19

33 2.8 Destek Sistemleri Seçenekleri Destekli kazı projelerinin hayata geçirilmesinde çeşitli problemlerle karşılaşılabilmektedir (stabilite problemleri, deformasyon problemleri, su sızdırmazlık problemleri vb.). Her yeni problem mühendislik biliminin gereği olarak yeni bir çözüm üretilmesi gerekliliği ortaya koymuştur. Ayrıca teknolojik gelişmeler de yeni imalat yöntemlerinin gelişmesine katkıda bulunmuştur. Günümüzde bir derin kazının desteklenmesi konusunda alternatif olabilecek çok sayıda destek yöntemi geliştirilmiş bulunmaktadır. ( İnan, 2000 ) Burada bu yöntemlerin hepsi birden irdelenmeyecek, gündelik hayatta sıkça başvurulan yöntemlerden bir kaçına genel anlamıyla değinilecektir. Palplanş Duvarlar Mini Kazık Duvarlar Fore Kazık Duvarlar Kesişen Kazık Duvarlar Kuyu Tipi Betonarme Perdeler Diyafram Duvarlar Ankrajlı Diyafram Duvarlar Diyafram duvarlar tez konusu inceleme alanında kullanıldığından, Madde da ayrıntılı olarak incelenecektir Palplanş Duvarlar Palplanş duvarlar bir zemin itkisini veya bir su itkisini karşılamak amacıyla yan yana sıra ile çakılan palplanş elemanlarıyla oluşturulan düşey bir settir. Genel olarak zemin ve su problemleri ile karşılaşılan durumlarda çabukça çözüm getirebilmektedirler. Palplanş duvarların genel olarak kullanıldıkları yerler şunlardır: İnşa esnasında yapıya hasar verecek yatay zemin itkilerinden korur. Su tutma yapılarında suyu inşaat sahasından uzaklaştırmada kullanılır. Bununla birlikte dalgakıran olarak, derin bazı duvar kaplamalarında kuyu açmada, deniz içinde yapılacak duvarda da kullanılabilmektedir. Palplanş duvarlar genel olarak üç grupta toplanır: Yapının bir bölümünü oluşturulan palplanş duvarlar, 20

34 Yapıda yardımcı eleman olarak oluşturulan palplanş perdeler, Başlı başına yapı olan palplanş duvarlar. Yapının bir bölümünü oluşturan palplanş duvarlarında amaç yapının gerekli olan stabilitesinin veya sızdırmazlığının bir palplanş duvarla sağlanmasıdır (Şekil 2.7). İstinat yapısı Kayma düzlemi Palplanş Şekil 2.7 Yapının bir bölümünü oluşturan palplanş duvarlar Yapıda yardımcı eleman olarak kullanılması halinde genellikle suyu inşaat sahasından uzak tutmak veya düşey derin kazı yapabilmek amaçları için kullanılmaktadır (Şekil 2.8). Ankraj Ankraj Kazı Hendeği Şekil 2.8 Yapıda yardımcı eleman olarak oluşturulan palplanş perdeler Palplanş duvarların başlı başına yapı olduğu durumlara en güzel örnek rıhtım duvarlarıdır (Şekil 2.9). 21

35 Şekil 2.9 Başlı başına yapı olan palplanş duvarlar Palplanş duvar elemanları genellikle üç tipte imal edilir: Ahşap palplanş duvarlar Betonarme palplanş duvarlar Çelik palplanş duvarlar Ahşap palplanş perdeler her zaman su içinde kalan veya her zaman nemli bir inşaat ortamıyla birlikte yumuşak bir zeminin bulunması durumunda iyi bir temel ve su tutma yapısı olarak yapılırlar. İri çakıllı zeminlerde bunlar kullanılmazlar. ( İnan, 2000 ) Betonarme palplanş duvarlar servis yüklerine ve inşaat süresince etkileyecek yüklere karşı dayanabilecek şekilde istenilen kesit ve boyda imal edilebilirler. Kullanım amaçları dolayısıyla eğilme gerilmelerini karşılamak üzere donatılı olarak tertiplenmelidir. Taşıma ve çakma tesirlerine karşı koymak için alt ve üst uçlarda donatı sıklaştırılması yapılmalıdır. Betonarme palplanş duvarlar ağır ve büyük hacimli olduklarından taşıma ve çakılmaları sırasında problemlere yol açabilirler. Kısa boylu palplanşlar tepelerinden üçte birlik mesafeden bağlanarak taşınabilirler. Uzun boylu palplanşları taşımak için ise iki ya da daha fazla taşıma noktası tertiplenmelidir. Ahşap ve betonarme palplanş duvarların çakıllı ve iri taşlı zeminlerde kolayca çakılamamasının tecrübe edilmesi ve yapılarda suyu temel çukurundan uzak tutmak için çakılmış olan ahşap palplanşların tekrar kullanılamaması çelik palplanşların geliştirilmesine sebebiyet vermiştir. Çelik palplanşların kesit şekilleri çok değişkendir. En çok kullanılan kesitler Şekil 2.10 da verilmiştir. 22

36 Düz Gövdeli Dar Kemerli Geniş Kemerli Z Tipi Şekil 2.10 En yaygın kullanılan çelik palplanş kesitleri Mini Kazık Duvarlar Mini kazıkların ilk uygulamaları 1970 li yıllarda başlamıştır. O yıllarda mini kazıklar genellikle mevcut bina temellerinin tutulmasında kullanılmıştır. Mini kazık sistemi daha çok normal kazık ekipmanının yaklaşamadığı tavan yüksekliği sınırlı bodrum katları, temel yanları vb. yerlerde kullanılıyordu. Sondaj ve enjeksiyon tekniğindeki gelişmeler sonucu bugün mini kazıklar hem çekme hem de basınç taşıyan elemanlar olarak kullanılabilmektedir. Bunun bir sonucu olarak da artık mini kazıklar zemin destekleme yapılarından biri durumuna gelmişlerdir. Zemin destekleme yapısı olarak kullanıldıkları zaman mini kazıklar belirli aralıklarla veya birbirine teğet olarak imal edilmektedirler (Dumlu, 1988). Mini kazıklar genelde 10 cm. ile 30 cm. arasında çaplarda çimento şerbeti enjeksiyonu ile hazırlanmaktadır. Donatı olarak beton çeliği veya özel çelik profiller kullanılabilmektedir. Mini kazıklar yatayla 10 derece eğimden düşey doğrultuya kadar çeşitli eğimlerde imal edilmektedir. Kuyunun açılmasında darbeli rotary ve diğer sistemlerle çalışan makineler kullanılabilmektedir. Burada dikkat edilecek önemli husus kuyu cidarının göçmeye karşı korunmasıdır. Düşük eğimlerde her durumda muhafaza borusu kullanılmalıdır. Mini kazıklar genellikle sürtünme kazıkları olarak projelendirilmektedirler. Yani zemine yükleri beton kesitlerinin yüzeyi boyunca oluşan sürtünmelerle aktarmaktadırlar. Mini kazıkların imalat safhaları Şekil 2.11 de gösterilmiştir. 23

37 Bentonit Bulamacı Enjeksiyon Bentonit Bulamacı Donatı Şekil 2.11 Mini kazık imalat safhaları Fore Kazık Duvarlar Fore kazıklar kazıklı temel uygulamalarında sık sık kullanılan bir yöntem olduğu gibi zemin destekleme amacıyla da kullanılabilmektedirler. Bu uygulama pek çok zemin ve saha koşullarında gerçekleştirilmektedir. Zor zemin koşulları imalatı pek da olumsuz yönde etkilememektedir. Yer problemi olan şantiyelerde mütemadi bir helisel auger kullanılarak kazı yapılması (Şekil 2.12) hem küçük çaplı hem de büyük çaplı fore kazıkların imalatında büyük bir hız ve kolaylık sağlamaktadır. Ayrıca fore kazıkların üst kısmına bir kiriş imal edilerek düşey yüklerin de dağıtılması sağlanabilir. Şekil 2.12 Fore kazık makinası 24

38 Bir fore kazık duvar şu şekillerde dizayn edilebilir: Kazıklar birbirine teğet olurlar. Kazıklar birbirini teğet keseler. Zemin kendisini tutabiliyorsa kazıklar arasında kazık çapından biraz daha geniş bir boşluk bırakılarak imal edilirler. Mütemadi fore kazık duvarlar 1950 lerin başlarından beri, yani fore kazık teknolojisinin geliştirilmesinde yaklaşık bir otuz yıl kadar sonra, yaygın olarak kullanılmaya başlamışlardır. Bu gelişme büyük bir ihtimalle İkinci Dünya Savaşı sonrasında Avrupa nın büyük şehirlerinde yeniden yapılaşmanın başlamasıyla gerçekleşmiştir (Xanthakos, 1994). Kuyunun stabilitesi açısından da uygulanabilir olduğu zaman fore kazıklar dönmeye karşı stabiliteyi arttırmak için eğimli olarak da imal edilebilirler. Desteksiz durumdaki ankastre duvarlar için kazı derinliği 8 m. ye kadar olabilir fakat bu derinlikte yatay hareketleri sınırlamak için duvarın desteklenmesi tavsiye edilmektedir. Eğer destek zemin ankrajlarıyla sağlanacaksa kazı ilerledikçe bir kuşak kiriş imal edilerek birbirine bağlanmalıdır. Kazıkların dizaynı yüklere, zemin koşullarına ve öngörülen imalat yöntemlerine göre gerçekleştirilmektedir. Göçebilen zeminlerde veya su bulunan durumlarda kazık duvarlardan ilk önce kazı tarafından birinci sıra imal edilir. Bu sırada kazıklar arası mesafe kazık çapından küçük olmalıdır. Daha sonra ikinci sıra kazıklar imal edilir. Bu yöntemde kazıkların hepsi birbirine temas ettiği için buna teğet kazık duvar denir. Yüzeye ayrıca bir beton tabakası veya ayrıca bir beton duvar da yapılabilir. Kazıkların arasında boşluk kalması riski ise imalat sırasında belirli bir diklik kriteri oluşturularak giderilebilirler. Bu kriter genelde yan yana kazıklar için ters yönde ve her kazık için derinliğin en fazla %1 i olarak kabul edilebilmektedir. (Xanthakos, 1994). Şekil 2.13 de fore kazıkların uygulamalarına ait gösterimler verilmiştir. 25

39 Şekil 2.13 Fore kazık uygulamaları (Dumlu, 1988) Yer altı su seviyesinin altında bulunan bölgelerde imal edilen fore kazık duvarlarda kazıkların birleşim noktalarının belli bir şekilde sızdırmazlığının sağlanması gerekmektedir. Bu durumda sıkça kullanılan yöntem çimento enjeksiyonu yapmaktadır. Normal şartlarda çimento enjeksiyonu ile yapılan izolasyon çok büyük bir problem çıkmadan kazının tamamlanmasına yetecek kadar çalışmaya fırsat vermektedir. Çimento enjeksiyonu kazıkların arkasına ve kazı yapılmadan önce yapılmaktadır. (Şekil 2.14) 26

40 Şekil 2.14 Fore kazık yapım aşamaları Kılıflı veya kılıfsız olarak imal edilen fore kazık duvarlar genellikle kohezyonlu zeminlerde veya üst tabakaları belli bir derinliğe kadar granüler olan zeminlerde uygulayabilmektedir. Bentonit çamuru içinde imal edilen duvarlar zemin cinsinden daha bağımsız olup bu uygulamadaki en büyük sıkıntı sert kaya veya benzeri formasyonlarla karşılaşılması durumudur. Puller e (1998) göre genel itibarı ile yöntemin avantajları şu şekilde sıralanabilir: Delgi şartları çok ağır değilse geçici veya kalıcı olarak zeminin desteklenmesinde hem hızlı hem de ekonomik bir yöntemdir. Kazık imalatı sırasında daha temiz bir ortam sağlanır. Daha az titreşimli ve daha az gürültülü bir yöntemidir. Düşük kazı derinlikleri için imal edilen duvarla mevcut duvarlar arasındaki mesafe minimuma indirilebilir. Mütemadi auger ile çok çeşitli özelliklere sahip zeminlerde delgi yapabilmektedir. 27

41 Sistemin dezavantajları ise özet olarak şunlardır: Kazıkların birleşim noktalarından su sızdırmazlığı her zaman istenildiği gibi sağlanamamaktadır. Özellikle yeraltı su seviyesi yüksek olan bölgelerde veya derin kazılarda su sızma olasılığı daha da yükselmektedir. Kendini tutamayan zeminlerde kılıfın çekilmesiyle zeminde ani bir göçme meydana gelebilir ve istenilenden daha büyük bir kuyu oluşabilir. (Şekil 2.15) Şekil 2.15 Donatının yerleştirilmesi ve kılıfın çekilmesi Mütemadi augerle imal edilen kazıkların derinliği sınırlı olabilir. Dairesel kesitli olması kazığın eğilmeye karşı olan mukavemetini azaltır. Duvarın yüzeyini düzgün ve kabul edilebilir kılmak için fazladan çalışma gerekebilir. Duvarın derinliği arttıkça imal edilen duvarla mevcut yapılar arasındaki minimum mesafe artmaktadır. Yapısal birleşimler daha zorlaşmaktadır. Daha karmaşık detaylarla çalışılmasını gerekli kılmaktadır Kesişen Kazık Duvarlar Kesişen kazık duvarlar diyafram duvarların bir önceki modelidir denilebilir; lineer paneller kazabilen makinelerin geliştirilmesi kesişim yapan kuyuların yerine düzgün duvarların imal 28

42 edilmesini mümkün kılmıştır. Kesişen kazık duvarlar zemini destek amacıyla kullanılırlar, teğet kazıkların esneklik özelliğine onlar da sahiptirler ama onların istenmeyen özelliklerini taşıyamazlar. Kazıklar arasında boşluk kalması ve bunun sonucu olarak da su tutuculuğun azalması kesişen kazık duvarlarda meydana gelmez. Minimum duvar kalınlığı, yani kazık çapı, yaklaşık 45 cm. dir ama bu daha çok kesişme miktarına bağlıdır. Kesişme miktarı genellikle cm. olarak seçilmektedir. Sonuçta eğer düşeyden kaçan kazıklar yan yana gelmezse su sızdırmazlığı yüksek bir duvar ortaya çıkmaktadır. Şekil 2.16 de gösterilen gibi bir kesişen kazık duvar imalatı için öncelikle primer kazıklar (1,3,5, ) donatılı veya donatısız olarak imal edilmekte, daha sonra onları kesecek olan sekonder kazıklar (2,4,6, ) genellikle birincilerin imalatında bir gün sonra imal edilmektedir. Böylece primer kazıkların betonları çok yumuşak olmamakta fakat kesilmeyi zorlamayacak kadar da sertleşmemektedir. Bazı durumlarda primer kazıkların betonu sekonder kazıkların betonundan daha düşük mukavemetli seçilebilir. Kesen (ikincil) kazık Kesilen (birincil) kazık Şekil 2.16 Kesişen kazıklar plan görünümü Kesişen kazıklı bir duvarda kazık betonları arasında bir mukavemet farklılığı öngörülmemişse bütün kazıklar yatay yüklere karşı beraber ve eşit olarak karşı koyarlar; bundan dolayı bütün kazıklara donatı koyulmalıdır. Bu uygulama bazen gerçekleştirilmemektedir çünkü donatılı bir kazığı kesmek zor olacaktır. Bu soruna pratik bir çözüm birincil kazıklara dikdörtgen bir kazığı kesmek zor olacaktır. Bu doruna pratik bir çözüm birincil kazıklara dikdörtgen kesintili donatılar yerleştirirken ikincil kazıklara yuvarlak kesitli donatılar yerleşmektedir. Kesişen kazıklar genellikle teğet veya aralıklı fore kazıklarla imal edilen diğer duvar yöntemlerine göre daha pahalı bir çözümdür. Bununla birlikte her türlü kesişen kazık imalatı için kılavuz duvar imalatı da yapmak gerekmektedir ve gerek zaman, gerekse ekonomi 29

43 açısından bu faktör de proje dizayn aşamasında göz önünde bulundurulmalıdır (Xanthakos, 1994) Kuyu Tipi Betonarme Perdeler Kuyu tipi betonarme perdeler zemin destekleme yöntemlerinden sıkça kullanılan bir diğeridir. Bu tip perdenin yapımı kısaca şöyle özetlenebilir: Perde kalınlığına ek olarak bir insanın çalışabileceği kadar bir genişlik de eklenerek açılacak kuyunun genişliği belirlenir. Sonra zemin belli bir yükseklik boyunca desteksiz olarak göçmeden durabilecek yükseklikte kazılır. Ardından stabiliteyi sağlamak için yatay destekler yerleştirilir ve bu işleme kuyu tabanına ulaşılana dek devam edilir. Kuyu açıldıktan sonra kuyunun içinde perde beton dökülür. Eğer sistem ankajlarla desteklenecekse beton içine plastik borular yerleştirilerek ankraj yerleri hazırlanır. Kazı bölgesi çevresince genellikle bir kuyu genişliği kadar bir genişlik atlayarak perde inşa edilir. Perde genişliği genellikle m. civarında seçilmektedir. Eğer statik hesaplar kuyuların aralıklı yapılmasına izin veriyorsa bu yol izlemeli ancak kuyular tamamladıktan ve kazı yapılmaya başladıktan sonra kuyuların araları da betonarme duvar yapılarak kapatılmalıdır (Şekil 2.17). ZEMİN YÜZEYİ 1. BODRUM BETONARME PERDE DUVAR 2. BODRUM KUYU RADYE Şekil 2.17 Kuyu tipi betonarme perde duvar Kuyu tipi betonarme perdelerin kumtaşı/kiltaşı gibi kaya özelliği gösteren zeminlerde uygulanması iyi sonuçlar vermektedir. Bu tip kuyuların yapılabilmesi için yeraltı suyu perde 30

44 derinliğinden daha aşağıda olmalıdır. Aksi halde kuyu içindeki suyun pompajla uzaklaştırılması gerekir. Perdenin konsol olarak çalıştırılması düşünülüyorsa kuyu derinliği kazı tabanının oldukça altına indirilir. Sağlamer (1997) perde kalınlığının, toprak basıncının derinlikle değişimine bağlı olarak arttırılıp azaltılabileceğini, bina döşemelerinin perdeye oturtulabileceğini ve bu perdelerin binanın taşıyıcı perdeleri olarak kullanılabileceğini belirtmiştir. Karşılanması gereken kesit tesirlerinin ve toprak basıncının çok büyük olması durumunda ankrajlarla desteklenmiş kuyu tipi betonarme perdeler en uygun çözümlerden biri olmaktadır Diyafram Duvarlar Uygulama projesinde diyafram duvar kullanıldığından bu bölümde diyafram duvarlara, kullanım yelerine, genel imalat yöntemine, duvar davranışları ve özellikleri ile ankrajlı diyafram duvarlara geniş yer verilmiştir. Diyafram duvar yöntemi 1950 li yıllarda geliştirilmiş ve giderek de artan bir şekilde kullanılmaya başlamış bir kazı destekleme yöntemidir. Bu yöntem çoğunlukla Batı Avrupa da geniş bir kullanım alanı bulmuştur. Diyafram duvar tiplerinin sınıflandırılması, duvarın fonksiyonuna bağlıdır. Diyafram duvarlar genellikle geçirimsizlik perdesi veya bir kazıyı tutan yapı elemanı olarak ya da her iki fonksiyonu bir arada sağlayan yapı elemanı olarak projelendirilirler. Açık bir kazı yüzeyini tutan diyafram duvarlar aynı zamanda taşıyıcı duvar veya kazıya bitişik yapıları tutmak için de kullanılabilir. Diyafram duvar tekniğinin başlıca kullanıldığı yerler aşağıda ayrıntılı olarak incelenmiştir İstinat Yapıları ve Köprü Ayakları Diyafram duvar tekniği karayolu inşaatları sırasında karşılaşılan, problem çıkaran yarmaların istinat yapısına gerek duyduğu yerlerde ekonomik bir çözüm olarak gündeme gelmiştir. Karayollarının yerleşim bölgelerinden geçmesi halinde bu bölgelerde yarma teşkil edilebilmesi için yarma şevlerinin ver yarma üzerinde yer alan yapı temellerinin takviyesi gerekir. Yol kazısı yapılmadan önce zemin içerisinde diyafram duvar inşaatı tamamlanarak yarma şevinin veya yapıların stabilitesi sağlanır. 31

45 Yapı temelleri ve Perde Duvarlar Büyük yerleşim merkezlerinde ve yoğun ticaret bölgelerinde arsa maliyetlerinin yüksek olması sebebi ile derin kazılara ihtiyaç duyulmaktadır. Bodrum kazısı nedeniyle temel zemininde yer değiştirmeler ortaya çıkabilir. Bu yüzden komşu yapılar ve yollarda önemli hasarlar meydana gelebilir. Bu gibi hallerde diyafram duvarlar yaygın olarak kullanılmaktadır. Eğer istenirse diyafram duvar komşu yapıya zarar vermeden bodrum duvarı olarak projelendirilebilir. Bu durumda diyafram duvar aynı zamanda bir taşıyıcı eleman olarak da kullanılabilir (Şekil 2.18). 1. B. KAT 2. B. KAT 3. B. KAT 4. B. KAT SAĞLAM ZEMİN Şekil 2.18 Bodrum kazılarında diyafram duvar kullanılması Aç-Kapa Yöntemiyle İnşa Edilen Tüneller Sığ tünellerin inşaatında başvurulan en ekonomik yöntem aç-kapa yöntemidir. Aç-kapa yöntemi seçildiği takdirde tünellerin yapımı sırasında kazı duvarlarının ve varsa komşu yapıların desteklenmesi önemli bir problem olarak karşımıza çıkmaktadır. 32

46 CADDE 1. B. KAT 2. B. KAT D İYAFRAM DUVAR 3. B. KAT Şekil 2.19 Bodrum kazılarında diyafram duvar kullanılması Diyafram duvar tekniği kullanılarak şevli kazı yapmaktan kaçınmak ve kazı genişliklerini minimuma indirmek mümkündür. Bunun yanı sıra diyafram duvarlar tünelin yan duvarlarını teşkil ederler. Kazının duvar yapıldıktan sonra yapılması, duvarın tünel tavanı ile veya zemin ankrajları ile desteklenmesi gibi tedbirlerle zemin hareketlerinin minimuma indirilmesi sağlanır. ( İnan, 2000 ) Aç-kapa yönteminde, bulamaç hendekleri esas destekleyiciler olarak kullanıldıkları zaman bazı avantajlar sağlarlar. Bunların en önemlisi, tünelin enkesiti için yapılan çalışmaların dar bir alanda tutulabilmesidir. İyi bir şekilde desteklenmiş diyafram duvarlar komşu yapılarda oluşabilecek oturmalara karşı bir mesnet teşkil ederler Geçirimsizlik Perdeleri Temel çukurlarını kuru tutmak ve barajlardan olabilecek sızıntıları minimuma indirmek amacıyla inşa edilen geçirimsizlik perdelerinde diyafram duvarlar kullanılabilirler. Geçirimsizlik perdesi olarak inşa edilen diyafram duvarların rijitliği çok değişkendir. Bazı durumlarda zemin-bentonit karışımı ile oluşturulan geçirimsizlik perdesi gerekirse rijit betonarme perde olarak da inşa edilebilir. Geçirimsizlik perdelerinin en önemli görevi sızıntıları önlemek olduğuna göre duvar malzemesinin bu amaca uygun olarak seçilmesi ve derzlerde sızdırmazlığı sağlayacak önlemler alınması gerekir. 33

47 Heyelan Önleme Yapıları Diyafram duvarlar belirli bir kayma düzlemi boyunca kayan tabii yamaçlardaki veya dolgu şevlerindeki toprak kaymalarını önlemede iyi bir çözümdür. Şev topuğunun klasik bir istisnat duvarı ile desteklenmesi, şev topuğunda ilave kazı yapılmasını gerektirmektedir. Bu ise mevcut stabilite bozukluğunu daha da arttırmaktadır. Bu sebeple destekleme yüzeyden başlatılmalı ve stabil olmayan zeminin herhangi bir hareketine yol açılmamalıdır. Bulamaç hendeği yönteminin inşaat sırasında stabiliteyi bozmadan iyi bir destekleme sistemi oluşturacağı göz önünde tutulmalıdır. 2.9 Diyafram Duvarların Genel İmalat Yöntemi Modern metodlarla ve ekipmanla diyafram duvarlarının imalat sırası şu şekilde olmaktadır. (Xanthakos, 1994): Kazı makinesi ile istenilen derinlikte düşey bir kuyu kazılır. Kuyu kazısı devam ederken kuyunun stabilitesini sağlamak için kuyunun içine uygun karışımda bir bentonit çamuru pompalanır (Şekil 2.20a) Kazı işlemi tamamlandıktan sonra paneller arası bileşimi sağlamak için kuyunun kenarına stop-end ismi verilen dairesel bir boru indirilir (Şekil 2.20b). Bentonit çamuru dolu kuyunun içerisine diyafram duvarın donatısı indirilir (dışarıda hazırlanmış ve bağlanmış olarak) (Şekil 2.20c). Tremi boruları kullanılarak kuyuya taze beton dökülür. Betonun yoğunluğu bentonit çamurunun yoğunluğundan daha büyük olduğu için beton kuyuya doldururken bentonit çamuru kuyudan taşmaya başlar. Taşan çamur yeniden kullanılmak üzere daha önceden hazırlanan bir havuza pompalanır. Kuyunun kenarına yerleştirilen dairesel boru beton prizini almaya başladıkça kademeli olarak çekilir ve Şekil 2.20d de görülen beton kesiti oluşur. 34

48 Bitmiş Panel Betonit Seviyesi Zemin Bitmiş Panel Stop-end (a) (b) Donatı Kafesi Stop-end T rem i B oruları Betonit Taze beton (c) (d) Şekil 2.20 Diyafram duvar imalat safhaları; (a) Kazı, (b) Stop-end' in yerleştirilmesi, ( c) Donatının indirilmesi, (d) Panelin betonlanması Diyafram duvarların genel imalat yöntemlerinden de anlaşılacağı üzere imal edilen duvarlar hem kazı yan yüzeylerinin stabilitesini sağlamak için destek amacı ile hem de taşıyıcı eleman olarak kullanılabilmektedirler. Diyafram duvar tekniğinin geliştirilmesinden ve 1950 li yıllarda ilk diyafram duvarın imal edilmesinden sonra yöntemin geliştirilmesi için pek çok çalışma yapılmıştır. Bununla birlikte günümüzde oldukça modern makineler ve ekipman kullanılıyor olmasına rağmen yöntem hala oldukça özel bir imalat yöntemi olma özelliğini korumaktadır. Detaylı bir projenin hazırlanmasından önce yöntemin uygunluğu ve handikapları etüt edilmelidir. İmalatı yapacak olan firmanın da bu konuda tecrübeli bir firma olması işin sağlığı açısından önem arz etmektedir. Bir diyafram duvar projesinin uygulanmasında ilk önce düşünülmesi gereken faktörler veya olası sorunlar şu şekildedir: Statik ve dinamik durumlar için bentonit çamuru dolu kuyunun kısa ve uzun vadeli 35

49 stabilitesi. Bu durum zemin cinsi ve özellikleri, maksimum panel uzunluğu, bentonit çamurunun yoğunluğu, donatı kafesinin indirilmesi, makinenin çalışmasından dolayı oluşabilecek etkiler ve yakın çevrede oluşan titreşimlerden dolayı meydana gelen etkiler gibi faktörlerin göz önünde bulundurulmasını içerir. Kazılan kuyuya betonun dökülmesi ile bentonitle çamurunun tamamının kuyudan atılması. Tremi borusundan çıkan beton bentonitle karışabilir ve betonun içinde bentonitli, mukavemeti düşük kesitler oluşabilir. Bentonit çamuru altında birleştirilen donatı ve beton arasında oluşan bağ. Donatı demirinin cinsine, donatıların şekline, bentonitin yoğunluğuna, betonun karışımına ve betonlama yöntemine bağlı olarak değişebilir. Bentonit çamuru altında oluşturulan bir duvarda beton- zemin yüzeyinde oluşan taban ve çevre mukavemetleri. Bu durum zemin cinsine ve özelliklerine, bentonit çamurunun özelliklerine, kazı yöntemine, kazılan alanın geometrisine, betonlama şekline ve betonzemin ara yüzeyinin pürüzlüğüne bağlı olarak değişebilir. İmalatı tamamlanan duvarın beklenen performansı ve tüm yapı ile olan etkileşimi. Bu durum da panel geometrisine, panellerin birbirleri ile ve yapı ile olan birleşimlerine, su geçirimsizliğinin sağlanma oranına, betonda oluşan çatlaklara, kesit değişimlerine, duvarın yapacağı deplasmanlara bağlı olarak değişebilir. Uygulamada problem olabileceği düşünülen bu tip durumlar, tasarım aşamasında bir takım kriterlere uyularak, imalat sırasında da sürekli olarak kalite kontrol sağlanarak bertaraf edilebilir Diyafram Duvarların Genel Özellikleri Genel olarak rastlanan diyafram duvar modeli Şekil 2.20 de görülmektedir. Panel boyutları genellikle şantiye koşullarına göre değişebilir. Arzu edilen bir panel bazen şantiyede yer veya zaman sıkıntısından dolayı gerçekleştirilemeyebilir. Panel yerinde dökme betonarme veya prefabrik betonarme elemanlarla oluşturulabilir Panel Uzunluğu Genellikle diyafram duvarları uzun panellerle imal etmekte fayda vardır. Uzun panellerin kullanılması düşey birleşimlerin azalmasını sağlayacak, duvarların düşeyliğinin daha rahat 36

50 kontrol edilmesine yardımcı olacak ve sonuç olarak daha az miktarda su sızmasına sebep olacaktır. Bu avantajlarının yanı sıra panel uzunluğunu ayrıca şu faktörler de etkilemektedir: Yanal stabilite ve bentonit çamuru kaybı: Daha kısa paneller kuyunun stabilitesini arttırmaktadır. Ayrıca yüksek permeabiliteye sahip veya geniş oyukları bulunan zeminlerde bentonit çamurunun kaybını önlemek için daha kısa panellere çalışmak daha uygun olmaktadır. Kısa paneller genellikle m. genişliklerinde olmaktadırlar. Betonlama yöntemi: Yerinde dökme betonarme duvarlarda taze betonda hissedilir bir sertleşme meydana gelmeden önce beton döküm işlemi tamamlanmış olmalıdır. Pratik olarak beton döküm süresi 4 saati geçmemelidir. Ortalama bir panel uzunluğu, m., tek bir tremi borusu ile dökülebilir. Uzun panellerin betonlanmasında çift tremi borusu kullanılması daha faydalı olabilir. Donatı kafesi: Donatı kafesi yerinde hazırlanmalı ve boyutları uygun değilse şantiye koşullarına göre sınırlandırılmalıdır. Kafesin ağırlığı mevcut ekipmanın kaldırma ve yerleştirme kapasitesini aşmamalıdır. Destek ve ankrajların yeri: Panel uzunlukları ve buna bağlı olarak da panel birleşim yerleri desteklerin yerleşimi ile koordinasyonlu olarak belirlenmelidir. Eğer ankrajlar kullanılacaksa ankraj mesafeleri ile kapasiteleri panel uzunlukları ile beraber düşünülerek optimum çözüm bulunmalıdır. Kazıda kullanılan ekipman: İmal edilen diyafram duvarın bir panelin uzunluğu kazıda kullanılan ekipman bir seferde kazabileceğinden daha küçük olamaz. Daha uzun paneller için kazı kolaylığı göz önünde bulundurulmalıdır (kazı için kullanılan ekipmanın çeneleri yülü simetrik olarak aldıklarında özellikle sıkı zeminlerde daha verimli çalışabilirler ve kepçeler daha çok doldukça bu verim artar). Diğer faktörler: Bu faktörler çeşitli şantiye ve trafik faktörleri olabilir: Betonun zamanında gelmemesi, bentonit çamurunu biriktirmek için havuz oluşturulacak bir yerin bulunamaması, donatı demirinin depolanamaması, istenilen anda yeterli miktarda su temin edilememesi gibi ( İnan, 2000 ). Uygun panel uzunluğu öncelikle kuyunun stabilitesine ve betonlama yöntemine göre seçilmelidir; daha sonra kazı ile ilgili faktörlerle ve diğer faktörlerle kıyaslanmalıdır. Bu anlamda panel uzunluklarının proje aşamasında çok kati olarak belirlenmemesinde fayda vardır. 37

51 Duvar Derinliği Birçok projede kazı derinliği kazıda kullanılacak ekipmanın kazı yapabilme sınırları içinde kalmaktadır. Bu anlamda diyafram duvar derinliği proje dizayn safhasında belirlenebilir ve projenin diğer özellikleri ile bağdaştırılacak bir şekilde seçilebilir. Duvar, düşey yükleri aktarması için kaya veya başka bir sağlam zemin üzerine oturtulabilir, kazı sahasına su sızmasını engellemek için geçirimsiz bir zemin tabakasına soketlenebilir veya yatay deplasmanların sınırlandırılması için kazı derinliğinden daha derin bir bölgeye ankastre edilebilir Panel Genişliği Panel genişliği kullanılacak ekipmanın kazabileceği aralıkta seçilmelidir. Pratik olarak, tremi borularının donatı kafesi içerisine rahatlıkla indirilebilmesi için minimum panel genişliği 45 cm. olarak seçilmelidir. Geniş bir paneli iki seferde kazmak mümkün olmakta fakat tavsiye edilmemektedir. Genellikle en çok kullanılan panel genişliği 60 cm. olmaktadır. Dikkat çekici bir noktadır ki genişliği daha az olan bir duvar malzeme tasarrufu sağlamakla beraber en ekonomik çözüm olmayabilir. Ayrıca tecrübeler göstermektedir ki duvarın genişliği azaldıkça sahip olan bir duvarda tremi borularının birbirlerine daha yakın olarak yerleştirilmesi tavsiye edilmektedir Diyafram Duvarların Avantajları ve Dezavantajları Avantajları: Diyafram duvar geçici veya sürekli bir yapı elemanı olarak kullanılabilir. Alt ucu geçirimsiz bir tabakaya yeterince giren diyafram duvar, yeraltı suyu akımına karşı mükemmel bir sızdırmazlık sağlar. Duvar inşaatı dar bir hendek içerisinde yapabileceğinden maliyet düşüktür. Derin kazıların ritij bir şekilde desteklenmesi mümkün olmaktadır. Komşu yapıların temellerinin desteklenmesine olanak vermektedir. Yerleşim merkezlerinde, imalat sırasında ortaya çıkan vibrasyon ve inşaat gürültüsü problemleri azdır. Kazı sırasında kuyu bentonitle kolaylıkla desteklenebilir. 38

52 Dezavantajları: Kılavuz duvar ihtiyacı nedeniyle 4-5 m. gibi düşük derinliklerde ekonomik değildir. Kullanılan bulamacın kuyudan uzaklaştırılması zor ve pahalı bir işlemdir. Kazıdan çıkan malzemenin sahadan uzaklaştırılması problemi vardır. Kazı duvarlarının düşeyliğini sağlamak zordur. Donatının yerleştirilmesi, betonlama işlemi ve stop-end lerin çekilmesi güç ve pahalıdır. Ayrıca operatörün maharetine bağlıdır. Prefabrik panellerin yerleştirilmesi operatörün maharetine bağlıdır Ankrajlı Diyafram Duvarlar Ankrajlı duvarlar kazıların desteklenmesinde çok yaygın bir kullanım alanı bulmuşlardır. Bunun sebepleri: Ankraj tekniğindeki büyük gelişmeler ve yüksek kapasiteli ankrajların imal edilebiliyor olması Kazı sahasında çalışma yapılmasına hiçbir mani teşkil etmemesi ve rahatlıkla kazı yapılmasına olanak vermesidir. Şehir merkezlerinde ve arazinin çok kıymetli olduğu diğer bölgelerde düşey kazı yapılabilmesi çok önemlidir. Ayrıca düşey kazı yapılırken zeminin hareketi de kontrol altında tutulmalıdır. Diyafram duvarlar bu tip durumlar için ideal bir çözüm yöntemidirler. Duvarın stabilitesini desteklemek için imal edilebilecek ankrajlar da olağanüstü bir yatay yükleme durumu yoksa yeterli kapasitede yapılabilmektedirler. Ankrajlar arasındaki mesafeye bağlı olarak bir ankrajın taşıyabileceği yük farklılık gösterebilir fakat tipik bir ankrajın kapasitesi 20 ton ile 100 ton arasında değişmektedir (Xanthakos, 1994). Tipik bir ankraj kesiti Şekil 2.21 de verilmiştir. 39

53 Ankraj boyu Serbest ankraj boyu Yük taşıma boyu Enjeksiyon A Germe çubuğu Asıl ankraj çubuk boyu. koruyucu yaka (gerek duyulduğunda) Ankraj elemanları Şekil 2.21 Ankraj kesiti ve elemanları (Yıldırım, 2002) Ankrajlar kullanım amaçlarına göre ikiye ayrılırlar. Birincisi kalıcı ankrajlardır. Bunlar uzun vadeli olarak çalışırlar ve dizayn edilirken emniyet faktörü de ona göre belirlenir. Diğer tip ise geçici ankrajlardır. Bu tip ankrajların ömrü yaklaşık 2 sene olarak kabul edilir. Emniyet katsayısı yükleme koşullarına da bağlı olarak 1.5 alınabilir. Bu tip ankrajların yapı tamamlanıp diyafram duvarın yapı tarafından desteklenmesinden sonra bir fonksiyonu kalmamaktadır. Bu nedenle bu tip ankrajlar sonradan gevşetilebilecek bir şekilde de imal edilebilirler. Zeminin içinde belli bir ankastrelik boyu olan ve üst tarafında tek sıra ankrajla desteklenmiş bir diyafram duvar için limit durumlar Şekil 2.22 de gösterilmiştir. Şekil 2.22 (a) da duvar yapısal kapasitesinin üstünde yüklenmiştir ve ankrajı yerinden sökebilecek kadar da göçmeye yakın bir durumdadır. Ankrajın yeterince uzun olmaması ve diyafram duvar ankastrelik boyunun da az olması durumunda sistem kayma zonunun yeterince dışında kalmayabilir ve Şekil 2.22 (b) de görüldüğü gibi bir dönme hareketi yapabilir. Bu durumda denge duvar ankastrelik boyunun arttırılmasıyla sağlanabilir. 40

54 (a) (b) (c) (d) (e) Şekil 2.22 Tek sıra ankrajlı diyafram duvar için limit durumlar Şekil 2.22 (c ) de duvarın ankastrelik boyu yeterlidir ve kazı seviyesinin altında duvar stabildir fakat üst kısımda yine de kazı içine doğru bir hareket yapmaktadır çünkü ankrajın boyu kısadır ve kökü kayma zonunun içinde kalmaktadır. Bu durumda ankraj kök bölgesinin potansiyel kayma zonunun dışında kalmasıyla yeniden stabilite sağlayacaktır. Şekil 2.22 (d) deki durum zemin kütlesinin kaymasını ve duvarın dönmesini göstermektedir. Bu durum stabilitesi sağlanmayan iki faktörün etkisiyle gerçekleşebilir: duvar ankstrelik boyunun yetersizliği ve ankraj kök bölgesinin kayma zonunun içinde kalması. Şekil 2.22 (e) deki durumda ise statik olarak stabil bir yapı-ankraj-zemin ilişkisi görülmektedir fakat duvarın yapması muhtemel olan büyük miktardaki yatay deplasmanlarından dolayı zeminde aşırı deformasyonlar meydana gelebilir ve bu da mevcut yapının temeli için önemli bir stabilite problemi oluşturabilir. Ankrajların tasarımında en önemli noktalardan biri ankraj uygulamasının yapılacağı zeminin özelliklerinin iyi ve doğru bir şekilde belirlenebilmesidir. Ankrajın derinliği, konumu, yerleştirme metodu, yük aşıma kapasitesi ankraj tipinin seçimi ve delme yöntemi hep zemin özelliklerine göre belirlenmektedir. 41

55 3. DESTEKLİ DERİN KAZILARIN GÖZLEMLENMESİ Derin kazı destekleme sistemlerinin tasarımı sırasında, gerek zeminin ve gerekse yapılacak yapının davranışı hakkında çeşitli varsayımlar yapılması gerekmektedir. Bu yapılarda tasarım sırasında, bazı elemanların veya tüm sistemin göçme olasılığını azaltmak için, güvenlik sayısı oldukça büyük tutulmaktadır. Bu gibi yapıların çoğunlukla şehir içinde yapıldığı göz önüne alınırsa, herhangi bir göçme durumunda oluşacak maddi ve manevi zararların boyutları daha iyi kavranabilir. Karşılaşılan bu riskler değerlendirildiğinde, desteklenmiş derin kazılarda gözlem yapmanın gerekliliği ortaya çıkmaktadır. Bununla birlikte arazi hakkında ve destekleme sistemi hakkında yeterli deneyim elde edilmişse, tasarım güvenlik katsayısı yüksek seçilerek yapılmışsa ve oluşabilecek problemlerin önemli sonuçlar doğurmayacağı biliniyorsa (örneğin kazı çevresinde aşırı deformasyonlardan etkilenecek yapılar yoksa), gözlem yapmaya gerek duyulmayabilir. Desteklenmiş derin kazılarda yapılacak gözlemler, aşağıda belirtilen işlevlerden bir veya birkaçını yerine getirebilmektedir. Kazının duraylılığını değerlendirmek ve inşaatın güvenlik içinde yürütülüp yürütülmediğini denetlemek, Kazıdan dolayı zeminde oluşan deformasyonların (oturma, kabarma ve yatay hareket vb.) komşu yapılara, kanalizasyon ve telefon şebekesi gibi yeraltı yapılarına zarar verip vermediğini belirlemek, Yapılan ölçümlerle elde edilen bilgilerin değerlendirilerek, inşaatın kalan bölümlerini daha güvenli veya daha ekonomik olarak tamamlamak, Daha sonra yapılacak destekleme sisteminin hem daha güvenli, hem de daha ekonomik olarak yapılmasını sağlamak için veri tabanı oluşturmak ( İnan, 2000 ). Di Biagio ya göre kazı destekleme sisteminin yapımında ortaya çıkabilecek temel problemler ve yapılması gereken gözlemler aşağıdaki gibi sıralanabilir (Hatipoğlu, 1992). Taban kabarmasına karşı güvenlik sayısı düşük olabilir. Bunun için gözlem düzeneği, taban kabarmasının gözlemlenmesine izin verecek şekilde kurulmalıdır. Kazı seviyesi kritik derinliklere ulaştıkça oturma ve kabarmalar gözlemlenmelidir. Özellikle yatay hareketlerin hızına dikkat edilmelidir. Yatay desteklerin aşırı yüklenmesi tehlikesi vardır. Bunun yol açabileceği zararları 42

56 ortadan kaldırmak için, pratik ve ekonomik koşulların izin verdiği ölçüde, yatay desteklerin yükü gözlemlenmelidir. Destek yüklerinin izin verilebilir sınırları aşması olasılığına karşı, zaman kaybetmeden yenilerini yerleştirmek için yedek destekler hazır bulundurulmalıdır. Yeraltı su seviyesinin izin verilebilir değerden daha aşağı düşürülmesi, geniş bir alanda ciddi konsolidasyon oturmalarına yol açabilir. Bu soruna karşı alınabilecek temel önlem, geçirgen tabakalarda boşluk suyu basınçlarının ölçülmesidir. Taban kabarması ve destekleme sisteminin deformasyon yapması sonucu oluşan zemin hareketleri için civardaki binalara ölçüm için referans noktaları yerleştirilmelidir. Eğer çevredeki binaların veya yeraltı yapılarının zarar görme olasılığı varsa, destekleme sisteminde yeterli sayıda kesitte yatay hareket ölçümü yapılmalıdır. Böyle bir problemle karşılaşıldığı zaman, inşaatın dikkatle denetlendiğini gösteren bir ölçüm programı uygulaması, bina sahiplerini endişeden kurtarmada, projenin yasal onay almasında ve kamu tarafından kabul görmesinde önemli bir araç olacaktır. Duraylılığın denetleneceği ve aşırı hareketlerin gözlemleneceği ölçüm düzenekleri, oluşan hareketlerin nedenlerini gösterebilecek aygıtlardan oluşmalıdır. Bu işlem için en uygun cihazlar, çeşitli yönlerde ölçüm alabilmeleri ve yüksek incelikleri nedeniyle inklinometrelerdir. 3.1 Deplasmanların Ölçülmesinde Kullanılan Ekipmanlar Aletsel gözlem, temel mühendisliği uygulamalarında, söz konusu yapının ve temel zemininin projelendirme, inşaat ve/veya servis safhalarında davranışını izlemek amacıyla kullanılmaktadır. Boşluk suyu basıncı, toplam zemin gerilmesi, yük deformasyon ( oturma, deplasman, hacim değiştirme ) türünde davranışların ölçülmesini ve izlenmesini kapsar. Bu yönde kullanılan aletlerin başlıcaları olarak piyezometre, basınç/gerilme ölçer, ektansometre, çatlak ölçer, oturma bulonu, inklinometre ve yükleme hücresi olarak sıralanabilir. Temel mühendisliği uygulamalarında son yıllarda gerek diğer ülkelerde ve gerekse ülkemizde zemin ve yapı davranışının belirlenmesi, proje kriterlerinin tahkiki ve inşaatın yönlendirilmesinde aletsel ölçüm ve gözlemleme büyük önem taşımaktadır. ( Durgunoğlu-Olgun, 1995) Aşağıda gözlemlemede kullanılan ölçüm aletlerinin tanımı, tanıtımı ve çeşitli kullanım amaçları hakkında bilgi verilmiş, ayrıca ölçümlerden tez çalışmasında ne şekilde faydalanıldığı konusu açıklanmıştır. 43

57 3.1.1 Piyezometreler Yer altı suyu akımı ve zemindeki boşluk suyu basıncının belirlenmesi temel zemininin mukavemeti ve stabilitesini saptamak açısından önemlidir. Boşluk suyu basıncınınizlenmesinde piyezometreler kullanılır. Piyezometre zemin içerisinde bir noktada alttan ve üstten tıpalanmak yoluyla izole edilerek sadece bulunduğu derinlikte boşluk suyu basıncını ölçmek için kullanılır. Piyezometre yerine eşanlamlı olarak boşluk basıncı hücresi tanımı da yapılabilir. Bu tip aletsel gözlemlerde piyezometrelerin iki genel kullanım alanı vardır. Yer altı suyu akımını gözlemlemek ve zemin veya kaya uzun vadeli mukavemetinin tayini için gerekli bilgileri sağlamak. İlk kullanım alanı için, yerinde permeabiliteyi belirlemek için yapılan kuyu pompalama testlerinde yer altı suyu akımının gözlenmesi, dolgu ve şevlerde uzun dönem sızma ağının çıkarılması ve beton barajların altında kaldırma kuvvetinin gözlenmesi örnekleri verilebilir.ikinci kategori için, boşluk suyu basıncının ölçülmesi ve bu yolla efektif gerilmenin belirlenmesiyle zemin mukavemetinin tespit edilmesi uygulaması gösterilebilir. Zemin veya kayada potansiyel kayma yüzeyini kesen kazılarda, kayma mukavemetinin tespitinde veya yumuşak kil temeller üzerine yapılan kademeli inşaatlarda ilave boşluk suyu basuncının sönümünün gözlenmesi bu tip uygulamanın örnekleridir. Piyezometreler farklı uygulamalarda sondaj kuyularına ve dolguya yerleştirilebilir veya sürülmek yoluyla zemin içine yerleştirilerek yer altı suyunun gözlenmesinde kullanılır. Zemin içine sürülme durumunda oluşacak zemin basıncının ölçümleri etkilenmemesi için piyezometre gövdesi rijit bir koruyucu kılıfla kaplanmaktadır. Bu tip uygulamalarda karşılaşılan en önemli güçlük piyezometre filtresinin ince daneli malzemeyle tıkanmasıdır. ( Dunnicliff, 1988 ). Oluşan toprak basıncının piyezometre gövdesi üzerinde oluşturduğu basıncın hataya sebep olduğu örneklere de rastlanabilir. 44

58 Şekil 3.1 Derin Kazının Plan Görünümü Tez çalışmasında, derin kazının Şekil 3.1 de görüldüğü gibi hemen deniz kenarında olması, yer altı su seviyesinin projenin gerçekleşmesini engelleyecek seviyelerde oluşması sonucunu doğurmıştur. Nitekim ölçülen yer altı su seviyeleri 1,20 3,80 m.seviyelerinde gözlenmiştir. Bu engelin ortadan kaldırılması maksadıyla bölgede yedi ayrı noktada pompaj istasyonu oluşturulmuş ve yer altı suyunun sürekli belli seviyede tutulması sağlanmıştır. Bu noktadan hareketle yer altı su seviyesinin sürekli gözlenmesi açısından piyezometre okumaları çok önem kazanmıştır.şekil 3.2 de basit bir piyezometrenin kesiti görülmektedir. Şekil 3.2 Basit bir piyezometre kesiti 45

59 Şekil 3.3 (a) da Kassagrande ve Standpipe tipi piezometreler ve aksesuarları, Şekil 3.3 (b) de elektrikli piezometreler, Şekil 3.3 (c) de titreşen telli piezometreler ve imalat detayları ve Şekil 3.3 (d) de elektrikli piezometre filtreleri görülmektedir. Şekil 3.3 Çeşitli piezometre detayları (Olgunoz, 2007) Şekil 3.4 de ise titreşen telli piezometrenin kullanım öncesi hazırlık detayları verilmiştir. 46

60 Şekil 3.4 Titreşen telli piezometrenin hazırlık aşamaları Piezometre okumaları, Şekil 3.5 te verilen Galileo VW titreşen telli data kaydedici cihazı tarafından kaydedilmekte ve dijital ortama aktarılmaktadır. Şekil 3.5 Titreşen telli data kaydedici cihazı Basınç/Gerilme Ölçme Cihazları Zemin içinde toplam gerilme ölçümü zemin kütlesi içinde ölçüm ve bir yapı elemanının yüzünde ölçüm olarak iki grupta toplanabilir. Aletler zemin basınç hücresi, zemin gerilme hücresi gibi isimlerle adlandırılır. İki ölçüm kategorisi için sırasıyla gömme zemin basınç hücresi ve yüzey zemin basınç hücresi terimlerini kullanmak uygun olacaktır. Gömme zemin basınç hücreleri, toplam gerilmenin dağılımı, şiddeti ve yönünü belirlemek üzere baraj dolgusuna veya menfez üzeri dolgulara yerleştirilir. Yüzey zemin basıncı hücreleri 47

61 istinat duvarları, menfezler, kazıklar vb. yapısal elemanlar üzerindeki toplam gerilmenin ölçülmesinde kullanılır. Zemin basınç hücrelerinin başlıca kullanım amacı, proje tahmin ve kabullerini teyit etmek ve gelecek tasarımları geliştirecek bilgiler sağlamaktadır. Zemin basınç hücrelerinin çoğu statik veya yavaşça değişen gerilmeleri ölçmek üzere tasarlanmıştır. Sismik veya büyük ölçekli dinamik yükleme çalışmalarında, hücreler yeterince hızlı tepki verecek şekilde tasarlanmalı ve geliştirilmelidir. Zemin kütlesi içinde bir noktada toplam gerilmenin sağlıklı şekilde ölçülmesi için aşağıdaki şartların sağlanması gerekir. Basınç hücresinin zemin kütlesi içindeki gerilme durumunu mevcudiyetinden dolayı değiştirmemesi, Lokal düzensizlikleri ortadan kaldırabilmek için yeterince büyük ölçüm alanı, Düzensiz tabakalaşmaya karşı minimum hücre duyarlılığı, Gerilme durumunu önemli derecede değiştirmeyecek bir yerleştirme yöntemi. Son şart genel olarak bu ölçümleri, dolgular ve diğer yapay zemin koşullarıyla sınırlandırır. Büyük çaplı delikler açıp, içine basınç hücresini yerleştirdikten sonra etrafını geri doldurarak zemin basıncı ölçme denemeleri, zeminin gerilme durumunu bozduğundan hatalı ölçümlere sebep olur. Buna rağmen, yumuşak zeminlerde yanal gerilmeyi ölçmek için doğal zemin içine sürülerek yerleştirilen zemin basınç hücrelerinin başarılı örnekleri vardır (Massarsch 1975). Zemin kütlesi içindeki toplam basıncı ölçerken başlıca hata, hücrenin varlığı ve yerleştirme metodunun zemin, serbest-alan gerilmesinde önemli değişmelere yol açmasından kaynaklanır. Zemin basınç hücresinin elastisite modülünün yerleştirildiği zemininkine eşlemek zor ve pahalı bir iştir. Saha koşullarında hücreyi, etrafındaki malzeme, zemin veya kaya dolguyla aynı modül ve yoğunluğa sahip olacak ve hücrenin iki yüzünün de malzemeyle sıkı temas halinde olacak şekilde yerleştirmek çok zordur. Bu sebeple toplam gerilmeyi doğrulukla ölçmek bu işlemlerin hassasiyetle yapılmasına bağlıdır. Şekil 3.6 da beton içine gömülü bir titreşen telli basınç hücresinin genel şeması verilmiştir. Şekil 3.6 Beton içine gömülü bir basınç hücresi 48

62 Şekil 3.7 de beton tipi titreşen telli basınç hücresinin elemanları ve montaj şeması verilmiştir. Şekil 3.7 Beton tipi titreşen telli basınç hücresinin elemanları ve montaj şeması Şekil 3.8 de ise beton tipi basınç hücresinin betonarme eleman içine yerleştirilme işlemlerini ve sırasını gösteren resimler verilmiştir. 49

63 Şekil 3.8 Beton tipi basınç hücresinin betonarme eleman içine montajı Şekil 3.9 da yüzey tipi basınç hücresinin betonarme elemanlarda kullanım detayları verilmiştir. Şekil 3.9 Yüzey tipi basınç hücresi montajı Yük Hücreleri Yük hücreleri, geoteknikte tünel, diyafram veya istinat duvarlarındaki ankraj halatlarının ve kaya bulonlarının yüklerinin ölçüm ve izlenmesinde kullanılır. Şekil 3.10 da yükleme hücrelerinin elemanları ve montaj detayları verilmiştir. Yük hücreleri ayrıca kazık yükleme deneylerinde yük ölçümünde, bir tünelin çelik kaplamasının altındaki yük dağılımının tespiti ve ölçülmesinde ve viyadük ve köprülerin mesnetlerinin altında kullanılır. 50

64 Şekil 3.10 Yük hücresi elemanları ( Olgunöz, 2007 ) Çatlak Ölçerler Deformasyon ölçümünde kullanılan aletlerin en basiti çatlak ölçerdir. Çatlak ölçer şevlerde, beton yapılarda, yolda, tünellerde, kırık ve faylarda oluşan çatlakları gözlemede kullanılır. Çatlaklardaki hareketleri gözlemek için farklı alanlarda kullanılan farklı hassasiyetlerde çeşitli aletler vardır. Çatlak her iki tarafından ankrajlanarak ve bu iki nokta arasına gergin bir tel ve ya uzatma çubuğu tutturarak bağlanır. Aradaki bağlantı sayesinde çatlağın iki tarafındaki noktaların birbirine göre hareketi ölçülebilir. Bu tipte çeşitli aletlerde çatlağın ilerlemesini izlemek için farklı hassasiyetlere göre aynı çalışma prensibinde çeşitli düzenekler vardır. Bu düzeneklerde temel ayrım, çatlağın iki noktası arası bağlantı elemanının tel ve ya çubuk olması ve oluşan hareketleri ölçmede kullanılan güç çeviricidir Oturma Bulonları Oturma bulonu ortak eksen üzerindeki iki veya daha fazla noktanın arasındaki değişen uzaklığı ölçmeye yarar. Alet tek parça olan veya iç içe geçen plastik geçit borusu ve bunun üzerinden geçen bir dizi manyetik halkandan oluşur ve manyetik oturma bulonu olarak da adlandırılır. Ön yükleme dolgusu altında düşey deplasmanın gözlenmesi ve açık derin kazılarda taban kabarmasının gözlenmesi oturma bulonunun tipik uygulamalarıdır. 51

65 3.1.6 Ekstansometreler Ekstansometre, sondaj kuyusu ekseni üzerinde bulunan iki veya daha fazla nokta arasında değişen mesafenin, hareket edebilir bir ölçüm sensörü olmaksızın gözlenmesi için zemin veya kayaya yerleştirilen bir tür alettir. Yer altı kazılarında ve kazılmış şevler arkasında oluşan deformasyonların gözlenmesi tipik uygulamalarıdır. Ekstansometreler ayrıca konsolidasyon oturmasının ve açık derin kazılarda taban kabarmasının gözlenmesinde de kullanılır. 3.2 İnklinometrenin Kullanılması İnklinometrenin kullanım amacı, yer yüzeyinden belirli derinlikte meydana gelmesi beklenilen yatay deformasyonların gözlemlenmesidir. Bunun için boru, genellikle düşey veya düşeye yakın bir açıyla yerleştirilir ve bu şekilde alt seviyelerdeki yatay deformasyonların ölçümüne olanak sağlar. İnklinometrelerde, bir boru boyunca, yerçekimine karşı duyarlı bir torpido yardımıyla, borunun eksenine dik olarak gerçekleşen sapmalar, trigonometrik fonksiyonların yardımıyla ölçülen deplasmanlara dönüştürülmektedir. İnklinometrik ölçüm sistemi genel olarak dört bileşenden oluşmaktadır. Deformasyonun ölçülmesi planlanan kesite dik olarak yerleştirilecek ve sürekli olarak orada kalacak plastik, alüminyum alaşımı veya fiberglas bir boru, (Boru, yatay deformasyonları ölçebilmek için düşey olarak yerleştirilmektedir.) Yerçekimine hassas bir şekilde ölçüm yapabilecek taşınabilir prob, Probun ölçtüğü değerleri hafızasına kaydedecek ve aynı zamanda bir güç kaynağı olarak da kullanılabilecek elektronik okuma ünitesi, Ölçüm yapan probun okuma ünitesiyle bağlantısını sağlayacak ölçekli bir elektrik kablosu. 3.3 İnklinometrelerin Kullanım Alanları İnklinometrelerin başlıca kullanım alanları şu şekilde sıralanabilir: Şevlerde, dolgularda ve benzeri yerlerde kayma zonunun belirlenmesi, Dolgu barajların, yumuşak zemin üzerinde yapılan dolguların, kazıların veya tünellerin yatay hareketlerinin, hızının ve miktarının gözlemlenmesi, Kazıklarda veya istinat yapılarında oluşan yatay hareketlerin gözlemlenmesi, 52

66 Bazı durumlarda yatay bir borudan ölçüm yapılarak dolguların veya yumuşak zemin üzerinde yapılan diğer yapıların oturmalarının gözlemlenmesi, Yatay deformasyonlardan yola çıkılarak, eğilme momentlerinin belirlenmesi.( İnan, 2000 ) 3.4 İnklinometrelerin Çalışma Yöntemi İnklinometerlerin çok değişik türleri vardır. Bununla birlikte hepsinin genel çalışma yöntemi aynıdır.şekil 3.11 de yaklaşık düşey bir borudan yapılan, standart bir inklinometre ölçümü gösterilmiştir. Zemin Yüzeyi Toplam Sapma Sonda Muhteviyatı Eğim Sensörü Başlangıç Durumu Kılavuz Tüp Kılavuz Tüp Sondaj Deliği Dolgu Malzemesi Yarık Kılavuz Tekerler Prob Şekil 3.11 İnklinometrenin çalışma yöntemi Günümüzde en çok kullanılan ve en gelişmiş tür, kuvvetler dengesi yöntemine dayanarak çalışan transdüserli inklinometrelerdir. Bu tip inklinometrelerde, probun içinde bir transdüser bulunmaktadır. Probun düşeyden sapmasıyla bir voltaj farkı oluşmakta, ölçülen voltaj eğimle doğru orantılı olmaktadır. Kütleyi dengelemek ve dolayısıyla voltajı sıfırlamak için gerekli olan kuvvet de aynı şekilde ilgili kesitteki eğimle orantılı olmaktadır. Buna göre voltaj 53

67 değerinden sin Ө değerine, oradan da prob boyu belli olduğundan, δ yatay deplasmanına geçilebilmektedir. Çift eksenli ölçüm yapabilen inklinometreler de vardır.(şekil 3.12) Bu tür aygıtlarda da birbirine dik olarak yerleştirilmiş üst üste iki adet transdüser bulunmaktadır. Şekil 3.12 Çift eksenli inklinometreler ( Olgunöz, 2007 ) Bu tip inklinometrelerin tek olumlu yanı transdüserle ölçüm yapmaları değildir. Ayrıca verinin arazide otomatik olarak kaydedilmesi, ham verinin işlenmesi ve sunumu konularında da kolaylıkları vardır. Yatay borulardan oturma ölçümleri de yapılabilmektedir. Günümüzde incelikleri en yüksek inklinometrik gözlem tipi bu transdüserli tiptir İnklinometre Borusunun Yerleştirilmesi İnlinometre borusu yerleştirilirken dikkat edilecek hususlar, boruların biribirine monte edilmesi, aksların yerine oturtulması ve gözlemin yapılması, okumaların alınması konularına aşağıda ayrıntılı olarak değinilecektir İnklinometre Borusu İnklinometre boruları yapıldıkları malzemeye göre üç tip olabilmektedir. (Alüminyum, fiberglas veya ABS plastik.) Her üç tür borunun da içlerinde birbirine dik açılar yapan dört adet yarık bulunmaktadır. Bu boruların maksimum dış çapları 60 mm olmakta ve uzunlukları da standart olarak 3 m. olmaktadır. Değişik malzemelerden yapılan boruların dış çapları değişebilmekte, fakat hepsi de iç çapları 48 mm. olarak üretilmektedir. Boruların birleştirilebilmesi için özel birleşim parçaları bulunmakta, bunların boyları 30 cm. olmaktadır. 54

68 Boruların birleşimi için genellikle Şekil 3.13 te görüldüğü gibi perçinler kullanılmaktadır. Plastik boruların birleşiminde iyi bir izolasyon için yapıştırıcı ve özel bantlar kullanmanın da faydası bulunmaktadır. Şekil 3.13 İnklinometre borularının birleşimi ( Olgunöz, 2007 ) Borunun Yerleştirilmesi İnklinometre borusunun yerleştirilmesinde en sık olarak kullanılan yöntem, mm. çapında düşey bir kuyu delgisi yapmak ve boruyu bu kuyunun içine indirmektir. Standart bir yatay deformasyon ölçümü için inklinometre borusu, deformasyon yapması beklenilen kesiti gelecek şekilde düşey olarak kuyuya indirilir. Kuyu, deformasyon yapması beklenilen zondan daha derin olmalıdır. Bu şekilde inklinometre borusu, hiç deformasyon yapmayacağı kabul edilen bir derinliğe ankastre edilecek, deforme olan kesitte ölçülecek deformasyonlar, sabit bir noktaya göre göreceli deformasyonlar olacaktır. Borunun çevresi granüler dolgu veya çimento enjeksiyonu ile doldurularak bulunduğu yere sabitlenmelidir. ( İnan, 2000 ) İnklinometre borusunun içine çimento enjeksiyonu veya herhangi bir başka yabancı madde sızıntısını engellemek için, boruların birleşim yerleri ve alt kapağı çok iyi izole edilmelidir. Bu izolasyonda yapılacak herhangi bir hata, borunun tamamen kullanım dışı kalmasına neden olabilir. Borunun birbirine montajı esnasında, yarıkların birbirini tam karşıladığından emin olunmalıdır. Bu işlemde yapılacak hata borunun kullanılamaması sonucuna neden olur. 55

69 Borunun boyu 15 m. den fazla olduğu zaman burulma kontrolü de yapılmalıdır. Uç uca eklendiği zaman çok narin bir yapıya sahip olan inklinometre boruları, (özellikle de plastik borular), önemli burulma potansiyeline sahip olurlar. Bu nedenle, boru kuyuya indirilirken burulma yapmamasına özen gösterilmelidir. Aksi halde ölçümlerin hatalı sonuç vermesine yol açabilir. İnklinometre borusu, yerine yerleştirildikten hemen sonra üst kapağı kapatılmalı, boru koruma altına alınmalıdır Gözlemin Yapılması İnklinometre borularının içinde birbirine dik açıyla duran dört adet yarık bulunmaktadır. Bu yarıklar bütün boru boyunca devam etmektedir. Bu yarıkların karşılıklı iki tanesine A yarıkları, diğer ikisine de B yarıkları isimleri verilmiştir. İnklinometre borusu yerleştirilirken, esas deformasyonun ölçüleceği A+ yönü ile çakıştırılması gerekmektedir. Eğer çok sayıda inklinometre borusu varsa, karışıklık olmaması için, tümünde A+ yönünün aynı yöne doğru seçilmesi daha uygun olur. İnklinometre borusu yerleştirilip çimento enjeksiyonu prizini alır almaz ilk okuma alınmalıdır. Daha sonra yapılacak bütün ölçümler bu ilk referans ölçümüne göre değerlendirileceğinden, referans ölçümü en önemli ölçümdür. Bu nedenle referans okumalarını iki kez yapmakta yarar vardır. Yapılan okumaların birbirine uyumlu olup olmadığı kontrol edilmelidir. En az iki set okumanın uyum içinde olduğu görüldüğü taktirde, referans okumalarının sağlıklı bir şekilde gerçekleştirildiği varsayımı yapılabilir. Bir okuma, ya da bir set okuma şu şekilde yapılmalıdır: Öncelikle probun tekerlekleri borunun yarıklarına oturtulur. Bu işlem yapılırken, bu ilk ölçüm için probun ön yüzünün A+ yönü ile çalıştırılmasına dikkat edilmelidir. Borunun içine yerleştirilen prob, yarıklardan hareket ederek borunun en alt noktasına kadar indirilir. Hassas ölçüm aleti olan probun, yeraltı ve yerüstü arasındaki sıcaklık farkına uyum sağlaması için, ilk ölçüm alınmadan önce kısa bir süre beklenilmesinde yarar vardır. İlk ölçüm alındıktan sonra, (A+ ve B+ değerleri) prob bir üst seviyeye çekilir ve aynı işlem tekrarlanır. Okuma seviyeleri, genellikle okuma ünitesi ile prob arasındaki bağlantıyı sağlayan elektrik kablosunun üzerinde belirlenmiştir. Karışıklığa meydan vermemek için, okuma aralıklarını kablo üzerindeki aralıklarla eşit yapmakta fayda vardır. Okuma aralıkları genellikle 0.5 m. de bir yapılmaktadır. Bununla birlikte okuma aralıklarını belirlemek ölçümü yapan kişinin değerlendirmesine kalmaktadır. 56

70 Her seviyede okumalar alınmakta ve Şekil 3.14 de gösterilen okuma ünitesine ve dönüştürücü programa kaydedilmektedir. En üst seviyedeki okuma da alındıktan sonra prob borudan çıkartılır ve bu sefer 180 derece çevrilerek yeniden borunun içine yerleştirilir. Bu durumda, probun ön yüzü A- yönü ile çakıştırılmıştır. Borudan prob yeniden en alt seviyeye indirilir ve bütün seviyelerden yine yukarıda anlatıldığı gibi okumalar alınır. Bu şekilde bir set okuma tamamlanmış olur. Şekil 3.14 İnklinometre okuma ünitesi Çift transdüserli bir prob, aynı anda birbirine dik olan iki eksende de ölçüm yapabildiği için, bu tip bir probla çalışıldığında B yarıkları ile ölçüm yapmak gerekmemektedir. Tek transdüserli bir probda ise, B yönü yarıkları için de okumanın tekrarlanması gereklidir. Bir inklinometre borusundan alınacak ölçümlerin sıklığı, başta deformasyonların hızı olmak üzere değişik etkenlere bağlıdır. Bunun için, ilk önce borunun yerleştirilmesinden sonra sık sık okumalar alınmalı, oluşan deformasyonların hızına göre optimum bir okuma sıklığı belirlenmelidir İnklinometrik Gözlemlerin İnceliğini Etkileyen Etkenler Dunnicliff (1988), inklinometrik gözlemlerin inceliğini etkileyebilecek bazı etkenleri aşağıdaki şekilde belirtmiştir. Bununla birlikte unutulmamalıdır ki, ölçümleri en çok etkileyebilecek etken insan etkisidir. Borunun yerleştirilmesinden okumaların alınmasına kadar, ölçümü yapan kişilerin bilgili ve deneyimli olmaları gereklidir. 57

71 Transdüserlerin İnceliği Üretici firmalar, normal koşullarda ürettikleri transdüserlerin inceliklerini ve hata paylarını belirtmektedirler. Bu hata payının ölçüm için gerekli olan duyarlığı sağlaması önemli bir etkendir. Transdüserin yanlışları başlıca üç kategoriye ayrılabilir. Kalibrasyon sırasında yapılabilecek yanlışlar olabilir. Bu durum da probun inceliğini önemli ölçüde etkileyecektir. Ayrıca ofset yanlışı olabilir. Ofset yanlışı, probun tam düşey durumda durması konumunda okuduğu değerdir. Bunların yanında bir de transdüserin ekseniyle, probun tekerleklerinin ekseni arasında bir dönme miktarı (Şekil 3.15) bulunabilir. Bu da torpidonun duyarlılığını önemli ölçüde etkileyebilmektedir. Şekil 3.15 Prob tekerlerinin eksenel dönmesi ( Olgunöz, 2007 ) Probun Tekerleklerinin Durumu Probun tekerlekleri iyi bir şekilde tasarlanmış olmalıdır. Uzun vadeli kullanımda yaylı oldukları için en çok tekerlekler aşınmakta ve zarar görmektedirler. Bu gibi durum oluşturduğunda, tekerleklerin kolayca değiştirilebiliyor olması gerekmektedir. Ayrıca tekerleklerin yerleştirilme konumları, inklinometre borusunun yarıklarına oturabilecek şekilde uyumlu olmalıdır Borunun Doğrusallığı Yatay deplasmanların ölçülmesini sağlayan düşey boru ne kadar düşeylikten uzaklaşırsa, yapılan ölçüm inceliği de o derece azalacaktır Borunun Çapı Daha geniş çaplarda boru kullanılması, ölçümün inceliğini arttırıcı yönde etki yapar. Boru çapı büyüdükçe burulma riski de azalacaktır. 58

72 İnklinometre Kuyusunun Doldurulma Biçimi Kuyunun iyi biçimde doldurulmaması, borunun sabit bir konumda durmasını engelleyecektir. Bu da her okumada farklı değerlerin elde edilmesine, dolayısıyla ölçümün hatalı olmasına yol açabilir. Kuyu, borunun yerleştirilmesinden hemen sonra çok iyi şekilde doldurulmalıdır. Çimento enjeksiyonu, doldurma işleminde genellikle daha iyi sonuç vermektedir Borunun Düzlüğü İnklinometre borusu kuyunun içine yerleştirildiği zaman, belirli bir açısal dönme yapabilmektedir. Bu dönme, alüminyum borular için, 30 m. de 1 dereceye kadar varabilmektedir. Özellikle plastik borular, yerleştirme işleminden önce güneş ışığı altında bırakılmamalıdır. Güneş ışığı borunun düzlüğüne olumsuz yönde etki edebilmektedir Okumaların Tekrarlanabilirliği İnklinometrelerden alınan okumalara, hep aynı derinliklerden başlanmalıdır. Kablonun üzerindeki derinlikler doğru ve kalıcı şekilde işaretlenmelidir Okuma Aralığı Okuma aralığı ölçümü yapan kişiler tayin edilebilmektedir. Bununla birlikte en büyük hassasiyet okuma aralığını kablonun işaretlendiği aralıklara eşit yaparak elde edilmektedir. Aksi takdirde kablo derinlikleri ile ölçüm yapılan derinliklerin karıştırılması büyük bir olasılıktır. Normal olarak ne kasar fazla sayıda ölçüm alınırsa yani okuma aralığı ne kadar küçük tutulursa hassasiyet de o derecede artacaktır. Ayrıca okuma aralığının büyük tutulması olası bir kayma zonunun belirlenememesi sonucunu da doğurabilecektir Sıcaklık Etkisi Bazı prob tipleri (örneğim transdüserlerle çalışanlar) sıcaklıkta önemli ölçüde etkilenebilmektedirler. Bu durumda prob yeraltına indirildiğinde veya suya girdiğinde sıcaklık farkından dolayı okumalarda değişimler görülebilir ve hatalı okumalar yapılabilir. Kullanılan prob sıcaklıktan ne kadar etkilenmiyor da olsa her durumda prob ilk ölçüm için kuyunun dibine indirildiğinde sıcaklığın sabitlenmesi için ölçümlere başlamadan önce en az on dakika beklenmelidir. Probun yanı sıra okuma ünitesi de sıcaklıktan etkilenebilmektedir. Elektronik bir cihaz olan okuma ünitesinin mümkün mertebe yüksek sıcaklıklara maruz bırakılmaması gerekmektedir. 59

73 Özellikle sıcak bölgelerde okuma ünitesinin direk güneş ışığına maruz kaldığı bir şekilde çalışma yapılmamalıdır. Sıcaklık farklarından dolayı okuma ünitesinin yapabileceği hatalar probun düşeyden sapma miktarı arttıkça artmaktadır Probun Kullanılma Tarzı Probun herhangi bir yere çarpmamasına büyük bir özen gösterilmelidir. Prob borunun içine yavaşça indirilmeli, borunun tabanına vurmasından büyük bir dikkatle kaçınılmalıdır. Her zaman olası darbelere karşı probun alt ucu yastık görevi görecek bir sert plastikle kapatılmalıdır. Probun çok hassas bir ölçüm aleti olduğu hiçbir zaman unutulmamalıdır Diğer Faktörler Yukarıda sayılan faktörlerin yanında inklinometrik gözlemin hassasiyetin etkileyen başka faktörlerde vardır. Bu faktörlerin en önemlileri şunlardır: Birbirlerine uyum gösterseler de farklı üretici firmalar tarafından üretilen okuma üniteleri ve problar değiştirilerek kullanılmamalıdırlar. Benzer şekilde kablolar da değiştirilmemelidir. Belirli bir proje için yapılacak ölçümlerde en büyük hassasiyetin elde edilebilmesi için her zaman aynı kişinin, aynı okuma ünitesi, aynı kablo ve aynı probla ölçüm yapması sağlanmalıdır İnklinometrenin Bakımı Elektronik bir cihaz olan okuma ünitesinin her zaman temiz ve bakımlı tutulması cihazın ömrünü arttıracaktır. Aynı şekilde kablonun da temiz olması borunun içine girecek yabancı madde oranını minimuma indirmekte etkili olmaktadır. Bununla birlikte inklinometre cihazının en çok ve sık bakım isteyen elemanı probdur. Prob sık sık kontrol edilmeli, tekerleklerinin sabitliği ve sıkılığı sağlanmalıdır. Eğer gerekiyorsa tekerlekler değiştirilmelidir. Her bir kuyudan ölçüm alınmasını ardından tekerlekler temizlenmeli ve yağlanmalıdır. ( İnan, 2000 ) Uzun süreli okumaların alınacağı durumlarda borunun yarıklarının aşınması önemli bir problem teşkil edebilir. Yarıkların aşınmasının önlenmesinde en önemli faktörler temiz tekerlekler ve temiz borudur. Borunun içine herhangi bir yabancı madde girdiği zaman büyük bir ihtimalle dibe doğru çökecektir ve ölçüm yapıldığı zaman da probun tekerleklerine yapışabilecektir. Probun hareketiyle de yarıkları aşındıracaktır. Borunun sık sık temiz suyla 60

74 basınçlı olarak yıkanması genellikle iyi sonuçlar vermektedir. Yıkama sırasında uzun ve temiz bir fırça da kullanılması daha iyi olmaktadır. Boru içinde yapılacak bu temizlik bütün borular için bir ihtiyaçtır fakat özellikle yatay borular için büyük bir önem arz etmektedir çünkü borunun içine giren her yabancı madde dibe çökecek ve alt tarafta kalan yarığa kapatabilecektir İnklinometrenin Sahada Kontrolü İnklinometrik gözlem yapılacağı zaman ölçümlere başlamadan önce her seferinde sistemin doğru olarak çalıştığının pratik bir şekilde kontrol edilmesi gerekir. Bu pratik kontrol şu şekilde yapılabilir: Prob borunun içerisinde su seviyesinin altında herhangi bir derinliğe kadar indirilir. Sıcaklığın sabitlenmesi için en az on dakika beklenir. Ardışık okumalar alınır. Aynı işlem probun 180 derece döndürülüp aynı derinliğe kadar indirilmesiyle tekrarlanır. Aynı derinlikler için okumaların toplamlarına bakılır ve toplamların yaklaşık sabit olup olmadığı kontrol edilir. Bu şekilde bir kontrol yapıldığı zaman olası bir problem daha baştan fark edilebilir ve önlemi alınabilir İnklinometrik Gözlem Sonuçlarının Değerlendirilmesi İnklinometrik gözlem sonucunun değerlendirilmesi için yapılacak ilk şey aynı derinlikteki okumaların toplamlarını kontrol etmektir ve bu kontrol daha sahada ölçümler devam ederken yapılmalıdır. Bu değer her seviyede yaklaşık aynı olmalıdır. Bu toplamların çok değişken olmaları yapılan ölçümün hassasiyetinin düşük olduğunu göstermektedir. Aslında bu değerler doğal olarak borunun içinin durumuna, inklinometre cihazının performansına ve ölçüm yapan kişiye göre değişebilmektedir ama gene de değerlerin yaklaşık olarak aynı olması hassasiyetin arttığını göstermektedir. Çok düşük farklılıklar önemli bir problem teşkil etmemektedirler. Sağlıklı ve hassas bir ölçüm bu şekilde tamamladıkta sonra inklinometre borusunun her 50 cm. de (genel olarak) bir deformasyonların beklendiği doğrultuda ve bu doğrultuya dik yönde yaptığı deplasmanların değerleri 0.01 mm. Hassasiyeti ile belirlenmiş olur. 61

75 Bu deformasyonlar referans okumalarında ölçülmüş bulunan deformasyonlarla karşılaştırılır ve borunun referans ölçümlerinin yapıldığı zamandan o zamana kadar yapmış olduğu deformasyon miktarı tayin edilir. Gözlem sonuçları değerlendirilirken şu önemli hususlar unutulmamalıdır: Borunun yaptığı deformasyon hakkında bize en iyi bilgiyi A+ ve A- değerlerinin arasındaki farkın zaman içindeki değişimi verecektir. Borunun şeklindeki değişimler, yani hareketler en az iki okuma yapılmadan belirlenemeyecektir. Bu okumalar da genellikle farklı tarihlerde alınmalıdırlar. Hassasiyeti yeterli olmayan bir referans okuması sonraki bütün okumaların hatalı değerlendirilmesine veya en azından yorumlamada güçlükler çekilmesine sebebiyet verecektir. İnklinometrik gözlemin yardımıyla sadece referans ölçümlerinden sonra meydana gelen deformasyonlar tayin edilebilmektedir. İnklinometrik gözleminin sonuçları genellikle grafik olarak ifade edilmektedir. Bu şekilde değerlendirilmesi ve deformasyonların belirlenmesi daha açık olmaktadır. Sonuçların değerlendirilmesinde kullanılabilecek değişik grafik türleri mevcuttur. En çok kullanılan grafikler Şekil 3.16 da verilmiştir Toplam Deplasmanlar Grafiği (Cumulative Displacements) Referans ölçümlerinden sonra meydana gelen deformasyonların miktarının ve yerinin belirlenmesinde en çok başvurulan grafik türü Şekil 3.16 (a) da ve Şekil 3.17 de görülen toplam deplasmanlar grafiğidir. Toplam Deplasmanlar Grafiği nde borunun en alt ucunda deformasyon ihmal edilerek, yani sıfır kabul edilerek, müteakip okumaların her birinde ölçülen deplasmanlar toplanarak borunun en üst seviyesine kadar çıkılmaktadır. Bu şekilde her ölçüm noktasında oluşan toplam deplasman miktarı ölçülmüş olmaktadır. Toplam Deplasman Grafiği inklinometre sonucunun değerlendirilmesinde en verimli bilgiyi vermekle birlikte, deplasmanların kümülatif olarak hesaplanmasından dolayı hatalara karşı 62

76 çok hassastır; hataların sürdürülmesi problemi vardır. Özellikle de probun kalibrasyonu bu grafiği çok büyük miktarlarda etkileyebilmektedir. Şekil 3.16 İnklinometre sonuçlarının grafik gösterimleri Hataların sürdürülmesi kaçınılmaz olduğu için kümülatif deplasmanların değerlendirilmesinde düşük mertebeli deformasyonlar önemli bir problem olarak değerlendirilmemeli, ancak ardışık ölçümlerde görülen deformasyonlar borunun gerçek deformasyonu olarak düşünülmemelidirler Artımsal Deplasmanlar Grafiği (Incremental Displacements) Toplam Deplasmanlar Grafiği nden sonra en çok kullanılan grafik türü Şekil 3.16 (b) de görülen Artımsal Deplasmanlar Grafiği dir. Bu grafik de borunun en alt seviyesindeki deformasyonu ihmal ederek her ölçüm noktasındaki düşeyden sapma miktarını göstermektedir. Artımsal Deplasmanlar Grafiği nde kullanılan deformasyon değerlerinin 63

77 ardışık olarak toplanması ile Toplam Deplasmanlar Grafiği elde edilmektedir. Bir başka deyişle Toplam Deplasmanlar Grafiği nin derinliğe göre birinci türevi Artımsal Deplasmanlar Grafiği ni vermektedir. Bu grafik türü alet ve operatör hatalarına karşı daha az hassastır ve hataların sürdürülmesi söz konusu değildir. Ayrıca gerçek hareketin hangi bölgelerde oluştuğunu gösterme açısından daha kullanışlı olmaktadır. Örneğin bir kayma zonunun Artımsal Deplasmanlar Grafiği nde belirlenmesi Toplam Deplasmanlar Grafiği nde belirlenmesinden daha kolay olmaktadır; deformasyonun gerçek miktarı ise Toplam Deplasmanlar Grafiği nden okunmalıdır Deplasman - Zaman Grafiği Deplasman Zaman Grafiği referans ölçümlerinden sonra geçen zaman içinde meydana gelen deformasyonları gösteren grafik türüdür. Bu grafikte değişik derinlikler için Şekil 3.16 (c) de görüldüğü gibi zamana bağlı olarak deplasmanlar belirlenebilmektedir Gerçek Durum Grafiği (Absolute Position) Bu grafik türü inklinometre borusunun gerçek şeklini göstermektedir. Gerçek Durum Grafiği genel olarak deformasyonların belirlenmesi için kullanılan bir grafik değildir. Bununla birlikte istenilen yönden çok fazla sapmış olan bir borudan alınan ölçümlerin hata paylarının belirlenmesinde bu grafikten yararlanılabilir. Ayrıca şantiyede gerçekleştirilen imalatın (örneğin ankraj delgisi) inklinometre borusuna zarar vermesi de borunun bu grafik yardımıyla gerçek şeklinin belirlenmesi ile önlenebilir İnklinometrik Gözlem Verileriyle Eğilme Momentlerinin Tahmini İnklinometrik gözlem sonuçları, bazen elde edilen deformasyonlarla bir geri-analiz yapılarak yapıda oluşan momentlerin ve gerilmelerin tahmininde kullanılabilir. Bu durumda ölçülen deplasmanlardan moment diyagramına geçiş, bilinen sonlu farklar formülasyonu ile gerçekleştirilebilir. İnklinometre verileri çelik kazıklar gibi deformasyonların büyük ve elastisite modülünün belirli olduğu yapılarda çok iyi sonuçlar verebilmektedir. Bununla birlikte daha rijit ve kompozit yapılarda, örneğin betonarme istinat duvarlarında ve diyafram duvarlarda, hem açısal dönmelerin çok düşük mertebelerde olmasından dolayı, hem de kesitin tam olarak bilinememesi güçlüklerden dolayı hata payları daha yüksek olabilmektedir. Ayrıca betonun davranışı elastik olmadığı için bu değerler zamanla da değişim gösterebilmektedir. 64

78 Şekil 3.17 Toplam deplasmanlar grafiği 65

79 4. DİYAFRAM DUVARLI DESTEKLİ KAZI UYGULAMA ÖRNEĞİ: MARMARAY BC - 1 PROJESİ ÜSKÜDAR TREN İSTASYONU Uygulama projesi olarak Marmaray BC-1 Boğaz Tüp Geçit Projesi Üsküdar Tren İstasyonu seçilmiştir. Projenin amacı ve tanıtımı aşağıdaki maddelerde verilmiştir. 4.1 Uygulama Projesi Proje; yaklaşık m. kazıyı, jet-grout uygulamasını, diyafram duvar imalatlarını, kazı kademeleri esnasında monte edilen ve bilahare demontajı yapılacak olan betonarme destek elemanlarını ve sahada sürekli devam eden drenaj ve birçok gözlem faaliyetini içermesi açısından geniş bir araştırma yapılmasına imkan tanımaktadır. 4.2 Marmaray Projesi Şekil 4.1 de genel yapısı görülen Marmaray Projesi, toplam uzunluğu m. olan ve bu mesafenin 1400 m.si boğazda batırma tüplerle geçilen, çift yönlü raylı ulaşıma imkan verecek olan bir projedir. Üsküdar İstasyonu Sirkeci İstasyonu Yenikapı İstasyonu Ayrılıkçeşme Kazlıçeşme İstasyonu Şekil 4.1 Marmaray projesi genel durumu (Groh, 2008) Projenin Amaçları Marmaray projesi ile: Avrupa ile Asya demiryolu ile birbirine bağlanarak Asya ve Avrupa yakaları arasında yüksek kapasiteli toplu taşım imkânı sağlanacak, 66

80 Yolcuların güvenilir, hızlı ve konforlu bir toplu taşım sistemi ile seyahat etmesi sağlanacak, Tarihi ve kültürel çevrenin korunmasına katkı sağlanacak, Mevcut Boğaz Köprülerinin yükü hafifletilecek, Trafikte daha az motorlu taşıt kullanılması nedeniyle enerji tasarrufu sağlanacak, trafik kazaları azalacaktır Projenin Tarafları İşveren: TC Ulaştırma Bakanlığı Demiryolları, Limanlar ve Hava Meydanları İnşaatı (DLH) Genel Müdürlüğü Yüklenici: TAISEI GAMA NUROL Konsorsiyumu Marmaray Boğaz-Tüp Geçit Projesinin Genel Tanıtımı Şekil 4.2 Marmaray boğaz-tüp geçit projesi uydu görünümü (Groh, 2008) Toplam Uzunluk : 13.6 km Batırma Tüp : 1400 m Delme Tünel : 9500x2 m Aç-Kapa Tünel : 500 m 67

81 Hemzemin/Köprü : 830 m Aç-Kapa İstasyonlar : 850 m (Yenikapı TCDD ve Banliyö, Üsküdar) Hemzemin İstasyon : 230 m (Kazlıçeşme) Delme Tünel İstasyon: 250 m (Sirkeci) TAISEI-KUMAGAI Japon firması tarafından yapılacak işler (% 75) Tasarım Batırma tüp Delme tüneller Ray işleri Tünel havalandırma tasarımı İstasyonların elektrik/mekanik tesisatları İstasyonların ince işleri Yapım Batırma tüp Yenikapı-Sarayburnu-Boğaz ve Ayrılıkçeşme-Üsküdar-Boğaz arasındaki delme tüneller İstasyonların ince işleri İstasyonların elektrik/mekanik tesisatları Tünel havalandırma tesisatı Ray işleri (% 50) Şekil 4.3 te boğaz tüp geçit kısmında kullanılan tüplerin birleşimleri ve deniz tabanında yerleşimleri gösterilmiştir. Tüplerin yerleştirme ve birleşim işlemlerinin tamamlanmasını müteakip, oluşturulan hat özel kompozit malzemeden imal koruma zırhı ile kapatılacaktır. Ayrıca birleşim mafsalları herhangi bir sismik harekete karşı, kırılmaları önlemek için hareketli olarak oluşturulacaktır. 68

82 KORUMA ZIRHI 14K KORUMA ZIRHI 168 m 103 m 98 m 110 m 135 m 135 m 135 m 135 m 135 m 135 m 135 m 140 m Şekil 4.3 Marmaray boğaz-tüp geçit projesi (kesit) GAMA-NUROL firması tarafından yapılacak işler (% 25) Tasarım İstasyon binalarının yapısal tasarımı Aç-Kapa ve hemzemin kısımlar, köprüler ve altyapı aktarımları Yapım İstasyonların Betonarme İnşaatı Yenikapı-Yedikule arasındaki delme tünel Aç-Kapa ve hemzemin kısımlar, köprü ve altyapı aktarımları Ray işleri (% 50) Program Bilgileri : Sözleşme Tarihi : Süre : 56 Ay Sözleşme Tamamlanma Tarihi : Tahmini Tamamlanma Tarihi : Mart 2011 Tahmini Gecikme : 23 Ay Şekil 4.4 te Marmaray boğaz-tüp geçit projesi iş programı görülmektedir. Görüldüğü üzere işin gerçekleşen kısmı planlanan kısma göre bir hayli geridedir. Bunun sebebi incelendiğinde bir yandan yer altı kazıları esnasında karşılaşılan tarihi eserler iken diğer yandan zemin mühendisliği problemleri karşımıza çıkmaktadır. 69

83 TCDD TUBE TÜP KAZLIÇEŞME YEDİKULE YENIKAPI SİRKECİ ÜSKÜDAR AYRILIKÇEŞME Şekil 4.4 Marmaray boğaz-tüp geçit projesi iş programı 4.3 İşin Tanımı Bu çalışmada Diyafram Duvarlı-Strat Destekli Derin Kazı İksa Sistemi incelenmiştir. İnceleme alanı MARMARAY BC-1 BOĞAZTÜP GEÇİT PROJESİ kapsamında yer alan Km ile arasındaki Üsküdar İstasyonu derin kazı ve destek sistemidir Kullanılan Ekipmanlar Geoteknik gözlem ve tespitlerde kullanılan ekipmanlar aşağıya sıralanmıştır. Piyezometreler Basınç/Gerilme Hücreleri Yük Hücreleri Yapı Çatlak Ölçerleri Oturma Bulonları Ekstansometreler İnklinometreler Üç boyutlu Reflektörlü Yapı Tespit Elemanları Çalışma Sahasının Hazırlanması İnşaat sahası ve yolları, makine ve personelin verimli çalışarak planlanan günlük imalat 70

84 miktarlarının yapılabilmesi ve yapım niteliğine ulaşılabilmesi için düzgün ve kuru tutulmuştur. Zemin, kazı makinesi, paletli vinç, beton mikseri, beton pompası ve sair ağır iş makinelerinin on cm den fazla batmadan çalışmalarına imkân sağlayacak biçimde düzeltilip, sıkıştırılmıştır. Dolgular kazı işini zorlaştırmayacak uygun malzemelerle yapılmıştır. Çalışma sahasında uygun yüzey drenaj sistemi tesis edilerek, platformun kuru kalması sağlanmıştır. Kazı malzemesi ve yeraltı suyu sürekli olarak sahadan uzaklaştırılarak, çalışma sahasının bozulması önlenmiştir Zemin Bilgileri Uygulama projeleri ve yapım yöntemleri zemin raporlarına göre belirlenmiştir. Zemin tabakalarına ait çalışmalar Madde 4.7 de verilmiştir Çevre Bilgileri Yeraltında ve üstündeki kazıyı zorlaştıran beton ve çelik engeller ile altyapı kanallarının kaldırılması sağlanmıştır Jet-Grout İmalatı Jet-grout imalatı kazı yapılacak bölgede, istasyon içinde kalacak şekilde, sıfır kodundan 27 m. altta ve 6,0-8,7 m. tabaka kalınlığında yapılmıştır. Delme, jet- 3 yöntemiyle yapılmış olup, kazıda, 55 MPa basınçlı su ile 0,9 MPa basınçlı hava kullanılmıştır. Zemine 4,7 MPa basınçta çimento-su karışımı püskürtülmüştür. Tijin dönme hızı 25 Rpm, çekme süresi ise her 15 sn. de 4 cm. olarak belirlenmiştir. Sonuçta; zemin-çimento kolonları 240 cm. çapında, 15 MPa dayanım değerinde ve kesişen kazıklar tipinde elde edilmiştir Kazının Yapılması Kazıya başlamadan önce kazı hatları boyunca mevcut yaklaşık 45 cm. kalınlığındaki bitkisel toprak tabakası kaldırılmıştır. Kazı diyafram duvar imal edilecek hatlar boyunca, 200 cm. eninde ve 3200 cm. derinliğinde kazı makineleri vasıtasıyla yapılmıştır. 71

85 4.3.7 Diyafram Duvarın İmalatı Kazı makinesi ile düşey kazı yapılmış ve kazı devam ederken kuyu stabilitesi için kuyuya bentonit çamuru pompalanmıştır. Kazı işlemi tamamlandıktan sonra paneller arası birleşimi sağlamak için kazı kenarına stop-end dairesel borusu indirilmiştir Bentonit Çamuru Kullanılması Muhafaza borusunun yeterli olmadığı hallerde, doğal veya sentetik bentonit çözeltisi kullanılarak kazının duraylığı sağlanmıştır. Bentonit çamuru, kazı esnasında ve betonlama işlemi süresince kazı duvarlarının göçmesini önleyecek seviyede tutulmuştur. Bentonit tozu, su ile tamamen karıştırılmış ve 12 saat bekletilmiştir. Bentonit çamurunda kullanılacak bentonit tozu, kazık deliği çeperinin duraylığını sağlayacak miktarda ve ağırlıkça % 5 nispetinde tutulmuştur. Gerekli görüldüğü taktirde katkı maddelerinin de kullanılması planlanmıştır Deneyler Bentonit çamurunun kalitesi, viskozitesi ve aşağıda belirtilen parametreler, deneyler ile kontrol edilmiştir. Kullanılmamış bentonit çamuru: Yeni karıştırılmış bentonit çamurunun yoğunluğu her iş günü ölçülmüştür. Ölçümler 0.01 kg. / 1 hassasiyetle yapılmıştır. Taze karıştırılmış bentonit çamurunun yoğunluğu en fazla 1.08 kg. olacak şekilde ayarlanmıştır. Kazık deliği içine pompalanan bentonit: Delik içine doldurulan bentonit çamurundan alınan numuneler üzerinde gerekli kalite kontrol deneyleri gerçekleştirilmiştir. Mursh hunisinde viskozite iyi bir değerdir. Kuyudan çıkan bentonitin iki havuzda çökeltilmesi veya kum ayrıştırıcısından geçirilerek arındırılması yararlı olmuştur Donatı Kafesi Hazırlanması ve Kuyulara İndirilmesi Demirler kazı yerine yakın bölgede gerekli şablonlar kullanılarak, kaldırma esnasında dağılmaması için, iç halkaları ile kafes haline getirilmiştir. Donatı kafesinin kirlenmemesi için donatı montaj sahası ve kazı sahası temiz tutulmuştur. 12 m. yi geçen kafeslerin eklenmesi için bağ teli kullanılmış, donatı kafesinin çok ağır ve uzun olması nedeniyle bağlantı kaynakla veya klemens gibi bağlantı elemanıyla yapılmıştır. Hazırlanan donatı kafesi beton pas payı takozları ile donatılıp, servis vinci kullanılarak, kafesin dağılmaması için doğru yerinden 72

86 yavaşça kaldırılıp taşınmış ve kazı çukurlarına indirilmiştir. Çukurlara indirilen donatının, üst yapı için gerekli filiz boyu kadar dışarıda kalmasına özen gösterilmiş, donatı kaçmasına izin verilmemiştir Betonarme İmalatlar Hafriyat, uzman ölçü ekibinin yönetiminde ve iş programına uygun yapılmıştır. Kuşak kirişi için iksa önünde bir metre genişlikte perde alt koduna kadar yapılmıştır. Donatı kafesleri temiz bir yüzeyde hazırlanmış ve temizlenerek yerleştirilmiştir. Bu kirişler, hazırlanan donatı kafesi önüne konulan çelik veya ahşap kalıplar vasıtası ile imal edilmiştir. Betonarme imalatların projede belirtilen kot ve boyutlarda imal edilebilmesi için panel kalıplar temizlenerek ve yağlanarak kullanılmış, destekler hareket etmeyecek ve istenmeyen beton ağırlıklarına neden olmayacak sağlamlıkta yapılmıştır. Beton vibratörle yerleştirilmiştir. Kullanılan malzemeler; Çimento : İmalatta, 28 günlük basınç mukavemeti en az 325 Kg/cm2 olan portland çimentosu kullanılmıştır. Su : Enjeksiyon karışımında kullanılan su, tortu ve yabancı katı maddelerden arındırılmış, çimentoya zarar vermeyecek kalitede seçilmiştir Saha Kazısı ve Betonarme Destek Elemanlarının İmalatı Diyafram duvarın imalatı tamamlandıktan sonra saha kazısına geçilmiştir. Önce bitkisel toprak kaldırılmış ve bilahare saha kazısı yapılmıştır. Kazı kademe kademe yapılmış, Şekil 4.5 te verilen seviyelerde kazı yapıldıkça kuşak kirişleri ve betonarme destekler imal edilmiştir. Planda 11 er m. aralıklarla ve 23 adet olmak üzere kazı tabanına kadar beş sıra destek dizisi imal edilmiştir. Betonarme destekler 300x100 cm. kesitinde, 3258 cm. boyunda ve Şekil 4.6 da verilen ayrıntıda imal edilmiş ve destekler içerisine belirli sayıda basınç/gerilme hücreleri yerleştirilmiştir. Kazı ekseninde ise her sıra destekte birer adet olmak üzere toplam 23 adet çelik kolon ile betonarme elemanlar desteklenmiştir Diğer İnşai Çalışmalar Desteklerin ve kazının tamamlanmasından sonra temel betonu atılacak ve perde duvarlar imal edilecek; perde duvarlar yine aynı şekilde kademe kademe imal edilecek olup, her kademede 73

87 perde duvarın yapılmasından sonra o kademedeki betonarme destekler kesilerek sökülecektir. Perde beton imalatı tamamlandıktan sonra ise istasyon inşaatına başlanacaktır. Uygulama projesinde ölçümler betonarme desteklerin imalatının tamamlandığı tarihe kadar yapıldığından inşaatın diğer safhaları tez çalışması kapsamı dışında bırakılmıştır. SOUTHSIDE EAST SIDE S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 L ~ m L ~ m L ~ m L ~ m L ~ m L ~ m L ~ m L ~ m S4 (-30) S5 (-30) S5 (-35) S6 (-40) S6 (-45) S7 (-45) S8 (-40) S8 (-30) m TOPLEVEL OF D-WALL S4 P11 P12 S5 P13 P14 S6 P15 P16 S7 P17 P18 S8 P19 P20 S9 P21 P22 S10 P23 S11 P24 P25 S12 P26 P27 S13 P28 P29 S14 P30 P31 S15 P32 P33 S16 P34 P35 S17 P36 P37 S18 P38 P39 S19 P40 P41 S20 P42 P43 S21 P44 P45 S22 P46 P47 S23 P48 P49 S24 P50 P51 S25 P52 P53 S26 P54/55 S27 P56 P57 S28 P58 P59 S29 P60 P61 S30 P62 S31 P63 P64 S32 P65 P66 S33 P67 P68 S34 P69 S35 P70 S36 P71 S37 P72 S38 P73 P74 S39 P75 P76 P77 S40 P78 P79 P80 S41 P81 P82 ROCK EXCAVATIONLEVEL m EXCAVATIONLEVEL EXCAVATIONLEVEL m m EXCAVATIONLEVEL m ~ m BOTTOMLEVEL OF WALL ~ m ELEVATIONVIEW ~ m ~ m ~ m ~ m ~ m Şekil 4.5 Kazı alanı kesiti Şekil 4.6 Betonarme destek elemanı imalatları (Groh, 2008) 74

88 4.4 Arazi Çalışmaları Aşağıda Üsküdar bölgesindeki km. ile km. arasındaki istasyon inşaatı için sahada yapılan çalışmalar hakkında bilgi verilmektedir. İnce kenarlı tüplerin (shelby) zemine hidrolik baskı ile sokulması aracılığıyla alınan örselenmemiş zemin örneklerinin her iki ucu parafinlenerek korunmuş ve alınan tüm numuneler zemin mekaniği deneyleri için laboratuara taşınmıştır. Ayrıca Çizelge 6.1 de derinlik ve koordinatları verilen sondaj kuyularına Ø 50 mm.lik PVC boruları yerleştirilerek yer altı suyu periyodik olarak gözlenmiştir. Sondaj logları yerleşim planı EK-A/4 te verilmiştir. İnceleme alanının zemin profilinin gözlenebilmesi amacıyla sondaj çalışmaları kapsamında zeminin değişim gösterdiği yerlerde toplam on yedi noktada SPT deneyi yapılmıştır. Çizelge 4.1 Sondaj derinlik ve kordinatları Sondaj No. Derinlik (m.) Kuzey Doğu BH , , ,21 BH 154A 29, , ,85 BH 154B 32, , ,96 BH , , ,86 BH 155A 20, , ,39 BH 156A 36, , ,56 BH 156B 38, , ,19 BH 156C 42, , ,09 BH 156D 28, , ,00 BH 156E 25, , ,64 BH , , ,09 BH 157A 38, , ,97 BH , , ,52 BH 158A 44, , ,03 BH 159B 37, , ,51 BH 159C 42, , ,53 BH 159D 15, , , Laboratuvar Çalışmaları İnceleme alanındaki yer alan zemin birimlerinin indeks ve fiziksel özelliklerini belirlemek amacıyla alınan örselenmiş ve örselenmemiş örnekler üzerinde doğal su içeriği (w n ), doğal birim hacim ağırlığı,( nلا) ozgül ağırlık,( sلا) dane birim hacim ağırlığı,( sلا) serbest basınç (Qu), üç eksenli basınç (Cu,Øu), hidrometre, basınç konsolidasyon (c c,r c ), kesme kutusu (C,Ø), Atterberg Limitleri (likit limit-ll, plastik limit-pl, plastisite indisi-pi), elek analizleri (200,40, 10 ve 4 no.lu elekten geçen %), kimyasal analizler, kaya analizleri, nokta yükleme ve 75

89 petrografik analiz deneyleri STFA Temel Araştırma ve Sondaj A.Ş tarafından yapılmıştır. Yapılan deneylere ait sonuçlar EK-B/6 da verilmiştir. Bu deneyler sonucunda Birleştirilmiş Zemin Sınıflandırması (USCS) tanımlanmıştır. 4.6 Yeraltı Suyu Durumu Bu bölgede yeraltı su seviyesi oldukça yüksek olup, 1,15 m. ile 2,60 m. arasında değiştiği aşağıdaki çizelgede görülmektedir. Yeraltı suyunun yüksek seviyelerde olması, sahada pompajla suyun sürekli uzaklaştırılmasını gerekli kılmıştır. Bu maksatla bölgede on iki pompaj istasyonu kurularak yeraltı suyunun sürekli kazı tabanı altında kalması sağlanmıştır. Sondaj No. İlk Ölç. (m.) Çizelge 4.2 Yer altı Su Seviyeleri Ölçümleri Ölçüm Tarihleri( ) 07/11 12/11 21/11 28/11 12/12 19/12 26/12 02/01 09/0114/03 26/03 31/03 Son Ölçüm BH 155 2,40 29,10 2,45 2,15 2,45 2,57 2,45 2,40 2,50 2,45 2,15 2,15 BH 154A 2,60 12,40 2,16 2,20 2,07 2,10 2,10 2,10 2,10 2,10 1,90 1,90 BH 157A 2,20 17,70 2,15 2,20 2,15 2,20 1,85 BH 156C 1,15 1,20 1,20 BH 159B 2, Zemin Profilleri Km:9+550 ile arasındaki zemin profilini; Yapay Dolgu Tabakası ve Siltli Killi Kum Tabakası oluşturmaktadır. Zemin profiline ait kesitler kara bölgesi ve deniz bölgesi olmak üzere iki kesit halinde Şekil 4.7 de verilmiştir. Şekildeki zemin kesitinde görüldüğü üzere, Üsküdar Metro İstasyonu nun bulunduğu alan eski bir dere yatağının oluşturduğu genç çökellerden oluşmaktadır. Şekil 4.7 Kara ve deniz bölgesi zemin kesitleri 76

90 Zemin profilinde gözlenen bu birimlerin geoteknik özellikleri saha sondaj verileri ve laboratuar çalışmaları sonuçlarına dayalı olarak aşağıda açıklanmaktadır Yapay Dolgu Tabakası İstasyonun bulunduğu kesimdeki tabakalar, yapılan sondajlardan ve ekskavator ile yapılan kazılardan da anlaşıldığı üzere Üsküdar Tren İstasyonu boğaz sahilindeki düzlüğü oluşturan sahil kesimi, yüzeyden itibaren 2,00-3,75 m. kalınlıkta yapay dolgudan oluşmaktadır. Bu yapay dolgu çakıllı, kumlu, killi malzemelerden oluşmakta ve içinde kiremit kırıntılarına rastlamaktadır. İnceleme alanında açılan tüm sondajlarda değişen kalınlıklarda geçilen bu birim, genelde stabilize malzeme özelliğindeki yol dolgularından oluşmaktadır. İçeriğinde; çakıl, çakıl taşları, doğal taş, tuğla parçacıkları, kum ve bir miktar da silt ve kil partikülleri mevcuttur. Dolgu tabakalarında dane çapı 4,75 mm den büyük partikül miktarı % 8-58 arasında olup ortalama % 35 olarak gözlemlenmiştir. Tabaka genel olarak siltli, killi, çakıllı kum olarak adlandırılabilir. SPT deneyimdeki N değerleri sondaj logları arasında muazzam değişim göstermekte (6 ile 28 arası), ortalama olarak N=17 değerine ulaşılabilmektedir (Yıldırım ve Gokaşan, 2007) Siltli Killi Kum Tabakası Dolgunun hemen altında ise güncel alüvyal çökellere girilmektedir. Alüvyal çökeller gri - yeşilimsi renkli, az killi, siltli kumlardan oluşmaktadır. İstasyonun her iki yakasındaki kesimlerinde alüvyon kalınlığı hızla azalmakta ve yerini daha altta ana kayayı oluşturan paleozoik yaşlı grovaklara bırakmaktadır. Grovaklar bölgenin temelini oluşturan ana kaya olup, sağlam, sert ancak bol çatlaklı kahverengi renklerde olduğu gözlenmektedir Metro istasyonunda inilen derinlikte alüvyal çökellerin içinde kalınması ve hafriyat yapılması, bu kesimlerde alüvyonun eski dere yatağını oluşturduğunu belirtmektedir. Alüvyonun kalınlığı en derin yerde 35 m. civarındadır. Kazı derinliği esas alındığında, metro istasyonu temelinin büyük bir kısmının bu gevşek, orta sıkı alüvyal kumlar üzerine oturacağı anlaşılmaktadır. Bu alüvyal çökeller, hakim litolojinin kum olmasından dolayı yer altı suyunu da içermektedir. Yer altı su seviyesi de böyle bir alüvyal çökelde denize birleşen bir dere ağzını oluşturduğu için yüzeyden 1,00-2,00 m. aşağıdadır. Bu derinlik de yaklaşık deniz seviyesi olarak kabul edilebilecektir. 77

91 4.7.3 Kaya Tabakaları Kaya tabakaları; kumtaşı, silt taşı-kil taşından oluşan ve paleozoik istifin en üst seviyelerini oluşturan bir çökel dizisidir. Grovak adı aslında bir kum taşı olarak adlandırılır ve genelde paleozoik yaşlı, yani eski kum taşlarına greyvake denir. Ancak bu istif sadece kum taşlarından oluşmayıp yer yer silt taşları ve kil taşlarıyla ardalanmalıdır. Kahverengi grovaklar daha derine doğru indikçe ayrışmamış olan ve mavi (gri renkli) grovak olarak adlandırılan taze eşdeğerlerine geçmektedirler. 4.8 Zemin Tabakalarının ve Parametrelerinin Tanımlanması Yukarıda genel hatlarıyla belirlenen zemin tabakalarında içsel sürtünme açısı (Ø ), elastisite modülü ve poisson oranı tanımlamaları aşağıda yapılmış ve en uygun parametrelerin seçimine özen gösterilmiştir İçsel Sürtünme Açısı (Φ ) nın Tayini Sondaj loglarında yapılan arazi deneylerinde elde edilen-ölçülen vuruş sayılarınd (standart enerji dışındaki durumlarda standart enerji halinde karşılık geleceği değerleri için-n70) düzeltme yapılmasına ihtiyaç duyulmaktadır. Bu düzeltme aşağıda verilen bağıntı yardımıyla hesaplanmalıdır. N 70 = C N. N.η 1. η 2. η 3. η 4 (4.1) Bağıntıda CN olarak gösterilen katsayı, sürşarj (efektif düşey jeolojik gerilme) ın standart gerilmeden (95.76 kpa) farklı olması durumunda, bir düzeltme sayısı olarak kullanılır ve aşağıda verilen bağıntı yardımıyla hesaplanır.(liao ve Whitman, 1986) C N = ( ) 1/2 (4.2) P 0 P 0 =Deney yapılan bölgedeki mevcut düşey jeolojik efektif gerilme (kpa) η1 : Tokmak cinsi ve düşme mekanizmasına bağlı olarak verilen Er oranlarının Erb=%70 oranına bolünmesiyle elde edilecek katsayı.( Er değeri Türkiye için yaklaşık arasında bir değer alınabilmektedir.(yıldırım, 2002). Bu düzeltme sadece granüler zeminlerde yapılmalıdır. η2 = Sondaj çubuğu uzunluğuna bağlı katsayısıdır. L > 10 m. için 1,00 alınabilmekte olup, 78

92 0,75-1,00 arasında değişen değerlere sahiptir. η3 : Sondajda kullanılan kılıf ile ilgili düzeltme sayısı olup 0,80-1,00 arası değerler almaktadır η4 : Sondaj deliği çapı düzeltmesi olup 1,00-1,15 arası değerler almaktadır. Standart enerji oranına göre düzeltilmiş N70 sayıları ile kumların göreceli sıkılığı ve beklenen içsel sürtünme açısı ile birim hacim ağırlıkları arasında aşağıda Çizelge 4.3 te verilen bağıntılar önerilmektedir. Çizelge 4.3 SPT Sayılarına Göre Granüler Zeminlerde Bağıntılar (Yıldırım, 2002) Sıkılık Tanımı Çok gevşek Gevşek Orta Sıkı Sıkı Çok Sıkı Göreceli Sıkılık N 70 İnce kum Orta kum Kaba kum Ø İnce kum Orta kum Kaba kum < 50 γ (kn/m 3 ) Bununla birlikte düşey efektif gerilmeye göre düzeltilmiş SPT değerlerine (N60) göre aşağıdaki bağıntı da içsel sürtünme açısının tayini için tavsiye (Wolf, 1989) edilmektedir. Φ =27,1 + 0,3 x N 60 0,00054 N 60 2 (4.3) Öte yandan son zamanlarda yapılan bir araştırmaya göre aşağıdaki bağıntı önerilmiştir. (Hatanaka-Uchida,1996) Φ = 20N (4.4) Yukarıda iki bağıntıda da N60 parametresi enerji düzeltmesi yapılmış SPT değerlerini ifade etmektedir; η1 = 50 / 60 = 0,8-0,9 arası değerleri alabilmektedir. 79

93 Bunlardan başka düşey efektif gerilme değerleri ile enerji düzeltmesi yapılmış SPT değerleri (N60 ) arasında granüler zeminlerde kullanılmak üzere Courtesies (1994) ve Demello (1971) tarafından tavsiye edilen aşağıdaki abakta içsel sürtünme açısının tayininde kullanılabilmektedir. (σ' v ) (lb/ft2) 0 0 (σ' v ) (kpa) Düşey Efektif Gerilme Φ=50º Φ= 45º Φ= 25º Φ= 40º Φ= 30º Φ= 35º 250 N 60 Şekil 4.8 N60, düşey efektif gerilme (σ' v ) ve içsel sürtünme açıları (Ø ) arasındaki ilişki (Yıldırım, 2002) Kaya tabakalarında ise aşağıda verilen çizelge içsel sürtünme açısının tayini açısından faydalı bilgiler içermektedir. Çizelge 4.4 Kaya tabakalarında içsel sürtünme açıları (Das, 2007) Malzeme Cinsi q u (laboratuvar) (serbest basınç deneyi) Ø (içsel sürtünme açısı) Kumtaşı MN/m Kireçtaşı MN/m Granit MN/m Kaya tabakalarında içsel sürtünme açısının tayini için kullanılan bir diğer bağıntı da (Das,2007) aşağıda verilmiştir. Ø' (hesap) = (0,50-0,75) x Ø (lab.) (4.5) 80

94 Verilen çizelge, bağıntı, abaklar ve zeminin jeolojik inceleme sonuçları ile laboratuar sonuçlarından hareketle, içsel sürtünme açısı (Ø ) dolgu tabakasında 32, birinci kum tabakasında 31 ve ikinci kum tabakasında ise 34 alınmıştır. Birinci kum tabakasının orta sıkılıkta ince kuma yakın olduğu değerlendirilmiştir. Kaya tabakalarında ise Ø =27 alınmıştır. Kabul edilen değerlerin verilen abak ve bağıntılara uygun ve çizelgede belirtilen aralıklar içerisinde kaldığı görülmüştür Elastisite Modülü (E50) nün Tayini Granüler zeminlerde SPT sonuçlarına göre önerilen E5 değerleri (kpa) Çizelge 4.5 te verilmiştir. Çizelge 4.5 Granüler Zeminlerde Es Değerleri ( Aashto, 2003 ) Zemin Cinsi E s değerleri (kpa) Siltler, kumlu siltler, az kohezyonlu karmaşıklar 400 N 1 Temiz, ince-orta kumlar, az siltli kumlar 700 N 1 Kaba kumlar ve az çakıllı kumlar 1000 N 1 Kumlu çakıllar ve çakıllar 1200 N 1 Öte yandan Das (1990) a göre elastisite modülü (Es ) ve poisson oranı (ν) nın Çizelge de verilen zemin cinslerinde kullanılabileceği tavsiye edilmiştir. Çizelge 4.6 Granüler Zeminlerde Elastisite Modülü ve Poisson Oranlarının Tipik Değerleri Zemin Cinsi Elastisite Modülü (Es) Poisson Oranı (ν) MPa Gevşek kum ,20 0,40 Orta sıkı kum ,25 0,40 Sıkı kum ,30 0,45 Siltli kum ,20 0,40 Kumlu Çakıl ,15 0,35 81

95 Ayrıca Broms (1998) tarafından Es değerlerinin tespitinde aşağıdaki bağıntıların da kullanılması önerilmiştir. Es = ~ 0,5.(N' + 15) MPa (kumlarda) (4.5) Es = α. N60. Pa (4.6) Pa: 100 kn/m2 (atmosferik basınç) α: 5 (ince kumlar için) Verilen çizelge, bağıntı ve sondaj sonuçları ile zeminin jeolojik incelemesi neticesinde elastisite modülü (Es ), sırasıyla dolgu tabakasında 18 MPa, birinci kum tabakasında 13 MPa, ikinci kum tabakasında 22 MPa ve kaya tabakalarında ise sırasıyla 400,460,520,580,640 ve 700 MPa olarak tayin edilmiştir. Kabul edilen değerlerin yazılı bağıntılara uygun ve çizelge ve abaklarda verilen aralıklar içerisinde kaldığı görülmüştür Poisson Oranı (ν) nın Tayini Çizelge 4.6 kullanılarak ve zeminin jeolojik inceleme sonuçlarına göre poisson oranı (ν), dolgu ve kum tabakalarında 0,20, kaya tabakalarının tamamında ise 0,28 olarak alınmıştır. 4.9 Kullanılan Malzeme Özellikleri ve Zemin-Destek Sistemi Profilleri Çizelge 4.7 de diyafram duvar ve betonarme stratlarda kullanılan malzeme özellikleri verilmiştir. Çizelge 4.7 Kullanılan Malzeme Özellikleri (STFA, 2005) Malzeme Diyafram Duvar (1.5 m.) EA (kn/m) EI (kn m2/m) W (kn/m/m) υ (-) Mp (knm/m) Np (kn/m) 2,25E7 4,2E6 37,50 0,25 1E15 1E15 Malzeme EA (kn) Fmax,comp (kn) Fmax,tens (kn) Lspacing (m) Stratlar 6,13E6 1E15 1E15 1,00 Çizelgedeki; EA: İmal edilen diyafram duvar ve stratların ağırlık modülü EI : İmal edilen diyafram duvar ve stratların rijitlik modülü W: Duvarın bir metresinin ağırlığı 82

96 υ: Poisson oranı olarak tanımlanabilir. Şekil 4.9 Birinci ve İkinci Kesit Zemin ve Destek Sistemi Profili ve Şekil 4.10 Üçüncü Kesit Zemin ve Destek Sistemi Profili nde incelenen kesitler için kullanılan zemin ve destek sistemi profilleri verilmiştir.analizi yapılan kesit bölgeleri Bölüm 6 da tanımlanmıştır. Şekil 4.9 Birinci ve İkinci Kesit Zemin ve Destek Sistemi Profili 83

97 kn /m² Şekil 4.10 Üçüncü Kesit Zemin ve Destek Sistemi Profili Verilen şekillerdeki derinlik, kalınlık ve zemin parametrelerinden istifade edilerek plaxis programında modelleme yapma imkanı bulunmuştur. 84

98 5. GEOTEKNİK MÜHENDİSLİĞİNDE SONLU ELEMANLAR YÖNTEMİ VE PLAXİS PROGRAMI İLE DEPLASMAN TAHMİNLERİ 5.1 Giriş Sonlu elemanlar sayısal analiz yöntemi, Zeinkiewicz (1977), tarafından, matematiksel ifadelerle tanımlanan sürekli problemlerin genel çözüm yöntemi olarak tanımlanmıştır. Geoteknik problemler için matematiksel ifadeler; su akışı (boşluk suyu basıncını içeren problemler), denge eşitlikleri, sınır durumların ve deformasyonların uygunluğu ile gerilme şekil değiştirme arasındaki ilişkiyi tanımlayan eşitliklerdir (Wood, 1990). Sonlu elemanlar yöntemi, sayısal analiz yöntemleri arasında bilgisayar yazılımı için en uygun formülasyona sahiptir. Bunun nedeni, karmaşık sınır koşulları ve non-lineer malzeme davranışı, homojen olmayan malzemeler gibi zor ve karmaşık problemlerin çözümünde sistematik bir programlamaya izin verilmesidir. Diğer yandan bu yöntem, mühendisliğin çok geniş bir alanında sınır değer problemlerine uygulanabilmektedir (katı cisim mekaniği, termoelastisite, termodiamik, akışkanlar mekaniği, manyetizma v.b.) (Berilgen, 1996). Sonlu elemanlar yönteminde, sürekli bir sistemi problemin karakterine uygun sonlu elemanlara ayırarak, elde edilen elemanlar üzerinde iç ve dış kuvvetlerin enerjisinin minimum olması ve sonra bu elemanların birleştirilmesi şeklinde bir çözüm yöntemi uygulanmaktadır. Bunun sonucu olarak sınır koşulları, sisteme ait özellikler, dış yüklerin sürekli veya ani değişimleri kolayca göz önüne alınabilmekte ve ayrıca sürekli sistemin tipik bölgelerinde eleman boyutları küçültülerek o bölgenin daha ayrıntılı incelenmesi mümkün olmaktadır. Diğer bir avantajı da sınır şartlarının problemin çözüm sırasına göre en son adımda hesaplara dâhil edilmesidir. Böylece çeşitli sınır şartlarını probleme uygularken baştaki yoğun hesapların tekrarına gerek kalmamaktadır. Sonlu elemanlar analiz yöntemi istinat yapılarının tasarımında önemli bir araçtır. Donatılı yapı ve temel zemini malzeme parametrelerindeki belirsizlikleri gidermek için parametrik çalışma yapılabilir ve sonuç olarak elde edilen gerilmelere, yatay ve düşey hareketlere bakılarak, tasarımın yeterliliği hakkında bilgi sahibi olunabilir. Geoteknik mühendisliğinde sonlu elemanlar yönteminin kullanılmasına 1966 yılında başlanılmıştır. Bu amaçla, Clough ve Woodward (1967), dolguda gerilmeleri, yanal ve hareketleri belirlemek ve Reyes ve Deene (1966), yeraltında kayada kazı yapılması uygulamalarında kullanılmış ve geçen 43 yıllık zaman süresince teoride ve pratikte birçok 85

99 avantajlar sağlanmıştır. Çoğu geoteknik sonlu elamanlar analizleri gerçek yapımı modelleyecek şekilde adım adım (aşamalı yükleme, aşamalı kazı) yapılmaktadır. Analizin adımlar halinde yapılabilmesi iki önemli avantaj sağlamaktadır: Analizlerde dolgu yerleştirilmesi veya kaldırılması durumunda, geometri her bir adımda değişmektedir. Geometrideki değişim, sonlu elemanlar ağına eleman ekleyerek veya kaldırarak modellenebilir. Analizlerde, zemin kütlesi içinde gerilmelerin değişimi sonucu, her bir yükleme kademesinde zemin özellikleri değişmektedir. Geoteknik mühendisliği problemlerinde sonlu elemanlar analizleri sonucunda gerilmeler, yanal ve düşey hareketler, boşluk suyu basınçları ve zemin suyu akışı v.b. belirlenmektedir. Zeminlerin gerilme-şekil değiştirme davranışı non-lineer olduğundan, geoteknik mühendisliği sonlu eleman analizlerinde bu davranışın modellenmesi gerekmektedir. Bu amaçla yapımdan önceki başlangıç gerilme durumu, zeminin non-lineer gerilme-şekil değiştirme ve mukavemet özellikleri ile yükleme aşamaları arasındaki bekleme süreleri analizlerde gerçek duruma yakın olarak belirlenmelidir (Kılıç, 2000). Sonlu elemanlar analiz yöntemi jet grout kolonların tasarlanmasında kullanılabilir. Jet grout kolonu ve temek zemini malzeme parametrelerindeki belirsizlikleri gidermek için parametrik çalışma yapılabilir ve sonuç olarak elde edilen gerilmeler, yatay ve düşey hareketler karşılaştırılarak tasarımın yeterliliği hakkında bilgi sahibi olunabilir. 5.2 Plaxis Programının Genel Tanıtımı PLAXIS, derin kazılar, tüneller, şev stabilitesi, taşıma gücü, konsolidasyon ve benzeri zemin mekaniği ve temel mühendisliği problemlerinin çözümünde kullanılan ve sonlu elemanlar yöntemini kullanan bir programdır. Program analizlerde gerilme artışları ve ani oturmaların hesaplanmasında elasto-plastik davranışı, tanımlanan yatay yer değiştirmeler ve deprem yükleri altında oluşan gerilme-şekil değiştirmeler ve ivme derleri hesabında dinamik analizi dikkate almaktadır. Programın malzeme modellerini tanımlamada sağladığı avantajdan dolayı zemin ortamı iki fazlı (katı ve sıvı) olarak göz önüne alınmakta ve drenajlı veya drenajsız çözümler yapılması olanaklı olmaktadır (Plaxis Manual 7, 1997). Jeolojik ortamların analizinde, ortamın karmaşık oluşu ve davranışının çok çeşitli etkenlere bağlı olması nedeni ile genellikle ampirik bağıntılardan yararlanılmaktadır. Bu durum, özellikle nümerik yöntemlerin ve bilgisayarın gelişmediği, yaygınlaşmadığı dönemlerde daha yaygın görülmüştür. Geoteknik mühendisliğinin çoğu uygulamasında, geliştirilen bu 86

100 bağıntıların kullanılması ile yapılan analizler, genelde yaklaşık sonuçlar vermekle birlikte, bazen gerçek değerlerden çok uzak sonuçlar verebilmektedir. Geoteknik problemlerinin analizinde aynı anda birçok karakteristik özelliği göz önünde bulundurmak oldukça zordur. Ele alınan her bir ampirik bağıntı yeni varsayılanları gerektirmekte, bu da problemde gerçek çözümden uzaklaşılmasına neden olmaktadır. Bu nedenle jeolojik ortamlar bir sürekli ortam gibi düşünülerek, çeşitli etkiler karşısında davranışı (yükleme, sızıntı, konsodilasyon v.b.) için fiziksel bir temele dayanan teoriler ileri sürülmüştür. Bu konuya Terzaghi (1943) önderlik etmiş ve geliştirdiği konsodilasyon teorisi, geoteknik mühendisliğinde bu esasa dayanan önemli bir örnek olmuştur. Geliştirilen bu teoriler genelde matematiksel olarak diferansiyel denklemlerden meydana geldiğinden, kapalı çözümlere ulaşmak için bir takım basit varsayımlar yapmak gerekmektedir. Bu yaklaşım çoğu pratik durumlar için yeterli çözümü sağlamasına karşın, jeolojik ortamların homojen olmayan yapısı, non-lineer malzeme davranışı, gelişigüzel geometrisi, içerisindeki süreksizlikler, malzeme özelliklerinin zaman ve ortamla değişimi v.b. karmaşık özellikler nedeniyle problemin gerçekçi çözümlere ulaşmasına olanak vermemektir. Bu nedenle geoteknik problemlerin analizinde, yukarıda adı geçen faktörlerin birçoğunu aynı anda göz önüne alan nümerik yöntemler geliştirilmiş olup, bunların çoğu yukarıda sözü edilen teorilerin matematiksel ifadesi, diferansiyel denklemlerin çözümünde sayısal analiz yöntemlerinin uygulanmasıdır. Sayısal analiz yöntemlerinin gelişmesi ve birçok özelliği aynı anda göz önüne alabilmesi, bilgisayarların gelişmesine bağlı olarak gerçekleşmiştir. Sonlu Elemanlar Yöntemi, geoteknik mühendisliği problemlerinin analizinde en yaygın olarak kullanılan yöntemdir. Program, grafik bilgi girişine olanak sağlayan bir giriş programı, analizlerin gerçekleştirildiği hesap programı, analiz sonuçlarını grafik olarak sergileyebilen çıkış programı ve elde edilen sonuçlarla ilgili istenilen eğrilerin oluşturulmasına olanak sağlayan eğri programından oluşmaktadır. Program geoteknik mühendisliği projelerinin tasarımında gerek duyulan deformasyon ve duraylılık analizlerini gerçekleştirebilecek şekilde geliştirilmiştir. Uygulanan sonlu elemanlar formülasyonunda, yer değiştirme yöntemi kullanılmıştır; yani deplasmanlar asıl bilinmeyen olarak varsayılmıştır. Sonlu elemanlar yöntemine göre, bir sürekli ortam birçok elemana ayrılır ve her bir eleman üzerindeki düğüm noktaları bir serbestlik derecesine sahiptir. Deformasyon teorisinde serbestlik derecesi yer değiştirme bileşenlerine karşılık gelir. Bir eleman içerisindeki yer değiştirme vektörü u ile herhangi bir noktada u deplasmanlarının 87

101 düğüm noktasındaki ifadesi v ile şekil fonksiyonlarını içeren matris ise N ile gösterilir. Deplasmanların düğüm noktasındaki ifadesi aşağıdaki eşitlikle belirtilebilir. { u} = [ N] { v} (5.1) Plaxis programında sonlu elemanlar ağının oluşturulmasında üçgen elemanlar kullanılmaktadır. Bu üçgen elemanlar 6 veya 15 düğüm noktalı olarak seçilebilmektedir. Gerilmelerin ve göçme yüzeylerinin daha doğru hesaplanabilmesi için 15 düğüm noktalı elemanın seçilmesi daha doğru olmaktadır. Düğüm noktalarının elemanlar üzerindeki dağılımı Şekil 5.1 de gösterilmiştir. Analizlerde yer değiştirmeler düğüm noktalarında, gerilmeler ise Şekil 5.1 deki gerilme noktalarında hesaplanmaktadır. 6 düğüm noktalı üçgen elemanda 3 gerilme noktası, 15 düğüm noktalı üçgen elemanda ise 12 gerilme noktası vardır. Düğümler ( a ) Gerilme noktaları Düğümler ( b ) Gerilme noktaları Şekil 5.1 Analizde kullanılan elemanlar, düğüm noktaları ve gerilme noktaları Bu çalışmada destekli kazıların incelenmesi ve elde edilen sonuçların limit denge denklemlerinden elde edilen sonuçlarla karşılaştırması amacıyla gerçekleştirilen analizlerde 6 düğüm noktalı elemanlardan, arazi modelleri ile sonlu elemanlar modellerinin 88

102 karşılaştırmasını yapmak için gerçekleştirilen analizlerde ise 15 düğüm noktalı elemanlardan yararlanılmıştır. Programda farklı özellikteki malzemeler arasındaki etkileşimi modellemek amacıyla ara yüzey elemanlarından faydalanılmaktadır. 6 düğüm noktasından oluşan zemin elemanları kullanılması durumunda ilgili ara yüzey elemanı 3 nokta ile tanımlanmaktadır; 15 düğüm noktasından oluşan zemin elemanları kullanılması durumunda ise ilgili ara yüzey elemanı 5 düğüm noktası ile tanımlanmıştır. Geometrik olarak ara yüzey elemanları kalınlığı olmayan malzemeler olmakla birlikte ara yüzey malzeme özelliklerinin tanımlanabilmesi açısından analizlerde elemanın virtüel bir kalınlığı varmış gibi düşünülmüştür. Analizlerde yapının kademeli olarak inşaatı göz önünde bulundurabilmektedir ve bu nedenle program arazide adım adım inşa edilen destekli kazıların analizi için oldukça uygundur. Programda ayrıca güvenlik sayısının hesaplanması amacıyla geliştirilmiş azaltma seçeneği de vardır. Burada zemin parametreleri Ø ve c kademeli olarak azaltılarak yapının göçtüğü an belirlenmekte ve bu şekilde destekli bir kazının herhangi bir inşaat safhası için, göçmeye karşı güvenlik katsayısı belirlenebilmektedir. Bu çalışmada analizler zemin mekaniği problemlerinin analizinde çok yaygın olarak kullanılan Mohr-Clomb modeli ile yapılmıştır. Bu modelle plastik davranışı modellemek için c (kohezyon), (içsel sürtünme açısı) kullanılmaktadır. Elastik davranışı modellemek içinde E (elastisite modülü) ve ν (poisson oranı) kullanılmaktadır. 5.3 Plaxis de Birleşik Gerilme-Şekil Değiştirme-Konsolidasyon Analizi Zeminler ile mühendislik malzemelerinin davranış mekanizması arasındaki en önemli fark zeminlerin üç fazlı (katı daneler-boşluk suyu-boşluklardaki gaz)bir malzeme olmasından kaynaklanmaktadır. Bu üç fazın farklı davranmasından dolayı, zemin davranışının modellenmesi oldukça karmaşıktır. Eğer zemin tamamen suya doygunsa, efektif gerilmelere göre yapılan analizler oldukça iyi sonuçlar vermektedir. Jeolojik ortamın sınır koşulları ve ortamın davranışı (elasto-plastik malzeme davranışı) genellikle karmaşıktır. Gerilme-şekil değiştirme analizinde yük artışından dolayı oluşan gerilmeler hesaplanabilir. 89

103 5.4 Analizlerde Kullanılan Malzeme Modelleri Bu çalışmada analizlerde jet-grout ve kaya tabakalarında Mohr- Coulomb malzeme modeli, dolgu ve kum tabakalarında ise Soil Hardening malzeme modeli kullanılmıştır. Malzeme davranışı ideal elasto-plastik olarak alınmıştır. Bu modellerde plastik davranışı modellemek için üç zemin parametresi c (kohezyon), ф (içsel sürtünme açısı), ψ (genleşme açısı) ve elastik davranışı modellemek için ise E (elastisite modülü) ve ν (possion oranı) kullanılmaktadır. Geleneksel üç eksenli deneylerde genellikle gerilme-şekil değiştirme eğrisinin başlangıç eğimi başlangıç rijitlik E 0 ve deviatör gerilmenin % 50 sine karşılık gelen rijitlik modülü ise Secant modülü olarak E 50 şeklinde gösterilir. Bu modelde kumlar ve normal konsolide killer için Secant modülünü kullanmak daha uygun olmaktadır. 90

104 6. DEPLASMAN ANALİZLERİ 6.1 Kazının Gözlenmesi Kazı, inklinometreler, basınç hücreleri, piyezometreler, yük hücreleri, oturma bulonları, çatlak ölçerler ve ekstansometreler vasıtasıyla gözlenmiştir İnklinometrik Ölçümler MARMARAY BC-1 BOĞAZTÜP GEÇİT PROJESİ kapsamında yapılan derin kazı, kazının henüz yapılmaya başlamadığı bir zamandan günümüze kadar gözlemlenmiştir. Toplam ondört adet kuyudan inklinometre ölçümleri yaparak değişik kesitlerde diyafram duvarın yaptığı deformasyonlar belirlenmeye çalışılmıştır. Ölçümler belirli bir sıklıkla ve incelikle yapılmıştır. Özellikle sahada duvarın hareketini etkileyebilecek değişiklikler yapıldığında ölçümler daha da sıklaştırılmıştır. Buna göre her kuyudan, kuyunun bulunduğu bölgeye yakın yerlerde kazı yapılmadan önce-kazı yapıldıktan sonra, betonarme destekler yapılmadan önce ve yapıldıktan sonra ve benzeri kritik ve destek yapısı açısından önemli olabilecek zamanlarda, aksatılmadan ölçümler alınmıştır. Güvenlik açısından, ölçüm alınan her borudan her zaman en az ikişer set ölçüm alınmıştır. Eğer okumalarda büyük bir sapma görünmüyorsa değerlendirmede iki setin ortalaması kullanılmıştır. İnklinometre borularının yerleştirilmesinde çimento enjeksiyonu kullanılmıştır. Çimento enjeksiyonunun prizini almasından hemen sonra ilgili kesitte kazı işlemi başlamadan önce referans ölçümleri yapılmıştır. Referans ölçümleri üç set olarak yapılmış ve birbirleri ile olan uyumları incelendikten sonra referans olarak kabul edilebileceklerine karar verilmiştir. Alınan ölçümler 0.01 mm. incelikte olup meydana gelebilecek en küçük deformasyonun bile rahatlıkla belirlenebilmesi sağlanmıştır. Ölçüm duyarlılığı fazla olduğu için gerek operatörden gerekse cihazdan kaynaklanabilecek bazı farklılıklar olabilmektedir. Bu gibi durumlarda farklı görünen ilk ölçüme göre karar verilmemiş, önce okumalar sıklaştırılmış, eğer birkaç okuma sonrasında hala aynı deformasyonlar ölçülüyorsa o durumda duvarın gözlemlenen şekilde bir deformasyon yaptığı kararına varılmıştır. Derinlikte ölçüm aralığı 50 cm. olarak kabul edilmiştir. Bu şekilde aralığı en aza indirerek duyarlılığın arttırılması hedeflenmiştir. Ölçümler iki transdüserli bir probla yapılmıştır. Böylece her 50 cm de bir diyafram duvarın hem kazı yüzeyinin içine doğru (A yönü), hem de kazı yüzeyine paralel olarak (B yönü) yaptığı deformasyonlar ölçülmüştür. 91

105 Proje kapsamında ölçümler 2007 yılının Ocak ayında başlamıştır. Değişik nedenlerle işte duraksamalar meydana gelmiş, son kazı kotuna ulaşılmış, temel imalatı tamamlanmış, tabandan itibaren iki sırada destekler kesilerek çıkarılmış olup, perde duvar imalatı bu çalışmanın yapıldığı tarihte halen sürmektedir. Ölçümler daha geniş zaman aralıkları ile sürdürülmektedir. Günümüze kadar bütün inklinometre kuyuları içinde ölçülen en yüksek deformasyon 9,0 mm. mertebesindedir. Çeşitli inklinometre kuyularından, destek yapısı için kritik olabilecek zamanlarda alınan inklinometrik ölçümler, Toplam Deplasman ve Deplasman-Zaman grafikleri olarak EK-B/2 de verilmiştir. Grafikler incelendiğinde genel olarak duvarın hiçbir bölgesinde beklenenin dışında bir hareketin gerçekleşmediği görülmektedir Destek Elemanlarında Ölçümler Her sırada yirmiüçer adet olmak üzere beş sıra betonarme destek elemanı içerisinde toplam yüzotuzbeş adet basınç hücresi yerleştirilmiştir. Hücreler önce destek elemanlarının orta aksında yerleştirilmiş, ancak daha sonra deniz tarafına yaklaştırılmıştır. Hücre okumaları haftada bir yapılmış olup, sonuçları EK-B/3 de verilmiştir. 6.2 Derin Kazının Sonlu Elemanlar Yöntemiyle Modellemesi MARMARAY BC-1 BOĞAZTÜP GEÇİT PROJESİ kapsamında yapılan yaklaşık 40 m. lik derin kazının sonlu elemanları yöntemine göre bir modellemesi yapılmıştır. Modellemede Plaxis BV tarafından geliştirilen PLAXIS isimli program kullanılmıştır. Modellemede değişik kazı kademeleri sonunda zeminde oluşan deformasyonlar, kazı kademelerinin ilerlemesiyle diyafram duvarda oluşan deplasmanlar, diyafram duvarın karşı kaldığı yükler ve momentler ve betonarme karşıdan karşıya destek elemanlarına gelen kuvvetler belirlenmeye çalışılmıştır. Hesaplamalar kritik olduğu değerlendirilen üç ayrı kesitte gerçekleştirilmiştir. Bu kesitlere yakın bölgelerde yapılan SPT deneylerinden yararlanarak zeminlere ait kesitlerin zemin profilleri çıkarılmış, kesit bölgeleri Şekil 6.1 de, kesitlerde yapılan plaxis modelleme ve çözümleri ise EK-C de verilmiştir. 92

106 Şekil 6.1 Analiz Yapılan Kesit Bölgeleri Planı 6.3 Modellemede Kullanılan Parametreler Derin kazının modellemesi yapılırken öncelikle sistemin geometrisi belirlenmiştir. Geometri belirlenirken Şekil 4.9 ve Şekil 4.10 da gösterilen zemin tabakalaşması kullanılmıştır. Yeraltı su seviyesi sahada sürekli çalışan onüç pompaj istasyonu sayesinde kazı alt seviyesi aşağısında sabitlendiğinden yeraltı suyu alınmamıştır. Kazı derinliği 27 m. olarak kabul edilmiştir.modellemenin yapıldığı sahanın genişliğinin en büyük olduğu kesitte önemli bir yapı yükü olmadığı için sürşarj yükü olarak 20 kpa alınmıştır. Bilindiği gibi, granüler zemin tabakalarında yapılan SPT deneylerinin sonuçlarından faydalanarak zemin parametrelerinin belirlenmesinde kullanılan çeşitli tablolar ve ampirik formüller bulunmaktadır. Buna göre çeşitli yöntemlerle granüler tabakalarda içsel sürtünme açısı (ф) belirleme olanağı vardır. Bununla birlikte bu tip bir deformasyon hesabında büyük önem taşıyan elastisite modülünün (E) belirlenmesi daha göreceli olmaktadır. Elastisite modülünün zeminler için çok geniş bir aralıkta değişiyor olması bunun en önemli nedenidir. Farklı zemin tabakaları için, Çizelge 6.1, 6.2 ve 6.3 te incelenen kesitlere ilişkin zemin tabakaları bilgileri ile PLAXIS analizinde kullanılmak üzere belirlenen parametreler verilmiştir. 93

107 Derin kazının modellenmesi için zemin tabakalarında bu şekilde bir parametrik çalışmanın ardından yapılacak destek yapısının da modellenmesi gerekmektedir. Destek yapısı olarak beş sıra betonarme elemanlarla desteklenen bentonit bulamaçlı diyafram duvar yapılması uygun görülmüştür. Diyafram duvar kalınlığı 200 cm., derinliği ise 4500 cm dir. Diyafram duvar imalatında kullanılan beton yoğunluğu 2400 kg/m 3 olarak varsayılmıştır. Zemin tabakalarının modellenmesindeki en büyük belirsizlik olan elastisite modülü ile ilgili problemle burada da karşılaşılmıştır. Zemin içinde yerinde dökülen betonun elastisite modülü kesin olarak bilinememektedir. Bununla birlikte analizde kullanılan değer bir miktar düşük olarak alınmış ve 20 GPa olduğu varsayılmıştır. Diyafram duvarın desteklenmesinde betonarme desteklerden faydalanılmıştır. Betonarme destekler beş sıra olarak imal edilmişlerdir. Destek elemanlarının yatay aralığı s =1100 cm. olarak belirlenmiştir. İmal edilen betonarme desteklerin her birinin ton yükü güvenlikle taşıyabileceği kolaylıkla gösterilebilir. Çizelge 6.1 Kesit-1 Zemin Bilgileri ve Parametreleri Tabaka Kalınlı k (m) Kot (m) γ sat (kn/m3) γ unsat (kn/m3) Φ o c (kn/m2) E 50 (kn/m2) Dolgu 4,5 +2,5 ~ , ,20 Kum(s,c,g,1) 22-2 ~ , ,20 Kum(s,c,g,2) 5-28 ~ , ,20 Jet Grout 5-28 ~ ,20 Kaya ~ ,28 Kaya ~ ,28 Kaya ~ ,28 Kaya ~ ,28 Kaya ~ ,28 Kaya ~ ,28 ν Malzeme Modeli Soil Hardening Soil Hardening Soil Hardening Mohr- Coulomb Mohr- Coulomb Mohr- Coulomb Mohr- Coulomb Mohr- Coulomb Mohr- Coulomb Mohr- Coulomb 94

108 Çizelge 6.2 Kesit-2 Zemin Bilgileri ve Parametreleri Tabaka Kalınlı k (m) Kot (m) γ sat (kn/m3) γ unsat (kn/m3) Φ o c (kn/m2) E 50 (kn/m2) Dolgu 4,5 +2,5 ~ , ,20 Kum(s,c,g,1) 22-2 ~ , ,20 Kum(s,c,g,2) 5-28 ~ , ,20 Jet Grout 5-28 ~ ,20 Kaya ~ ,28 Kaya ~ ,28 Kaya ~ ,28 Kaya ~ ,28 Kaya ~ ,28 Kaya ~ ,28 ν Malzeme Modeli Soil Hardening Soil Hardening Soil Hardening Mohr- Coulomb Mohr- Coulomb Mohr- Coulomb Mohr- Coulomb Mohr- Coulomb Mohr- Coulomb Mohr- Coulomb Çizelge 6.3 Kesit-3 Zemin Bilgileri ve Parametreleri Tabaka Kalınlı k (m) Kot (m) γ sat (kn/m3) γ unsat (kn/m3) Φ o c (kn/m2) E 50 (kn/m2) Dolgu 4,5 +2,5 ~ , ,20 Kum(s,c,g,1) 25-2 ~ , ,20 Kum(s,c,g,2) 8-27 ~ , ,20 Jet Grout 8-27 ~ ,20 Kaya ~ ,28 Kaya ~ ,28 Kaya ~ ,28 Kaya ~ ,28 Kaya ~ ,28 Kaya ~ ,28 ν Malzeme Modeli Soil Hardening Soil Hardening Soil Hardening Mohr- Coulomb Mohr- Coulomb Mohr- Coulomb Mohr- Coulomb Mohr- Coulomb Mohr- Coulomb Mohr- Coulomb 6.4 Modelleme Kapsamında Yapılan Çözüm MARMARAY BC-1 BOĞAZTÜP GEÇİT PROJESİ kapsamında yapılan derin kazı ve kazı destek sisteminin yukarıda anlatıldığı şekilde modellenmesinin ardından çözümlerin 95

109 yapılmasına geçilmiştir. Çözüm aşamasında destek sisteminin imalatı ve kazının nihai kotuna indirilmesi toplam on iki kademede tasarlanmıştır: Kazı öncesi durumun modellenmesi +2,40 / -0,60 m. kotları arası kazının yapılması (Kasım 2007) +1,25 m. kotunda birinci destek elemanı imalatı -0,60 / -5,90 m. kotları arası kazının yapılması (Aralık 2007) -4,70 m. kotunda ikinci destek elemanı imalatı -5,90 / -9,90 m. kotları arası kazının yapılması (Ocak 2008) -8,70 m. kotunda üçüncü destek elemanı imalatı -9,90 / -15,70 m. kotları arası kazının yapılması (Mart 2008) -14,70 m. kotunda dördüncü destek elemanı imalatı -15,70 / -21,70 m. kotları arası kazının yapılması (Mayıs 2008) -20,50 m. kotunda beşinci destek elemanı imalatı Kazı sonu PLAXIS le yapılan analizle ilgili diğer çözüm ve grafikler EK-C de verilmiştir Analizin Yapılması Yapılan analiz aşağıda verilen hususları kapsayacak şekilde gerçekleştirilmiştir. Analiz; yapılan hesaplamalara, arazi çalışmaları ve laboratuar çalışmalarına ve yapılan varsayımlara göre seçilen zemin parametreleri üzerinden plaxis programında yapılmıştır. Analizde bir yandan deformasyonlar diğer yandan belirlenen noktalarda gerilmeler tahmin edilmiş; diyafram duvar üzerindeki deformasyonlar inklinometrik ölçümlerle, betonarme desteklerdeki gerilmeler ise basınç hücreleri okumaları ile karşılaştırılmış ve sonuçlar çizelge ve grafik ortamda gösterilmiştir. Kum tabakalarında kohezyon (c ) ve içsel sürtünme açısı değişmeden, elastisite modülleri % 10/20/30 düşürülerek ve arttırılarak çözüm yapılmıştır. Kaya tabakalarındaki parametreler değiştirilmemiştir. Bundan amaçlanan şey kumda içsel sürtünme açısını tahmin etmekte fazla yanılgı olmaması, buna karşın elastisite modülündeki belirsizliktir. Bu analizlerde kum için elastisite modülünün etkisi görülmeye çalışılmıştır. Kum tabakalarında kohezyon (c ), içsel sürtünme açısı ve elastisite modülleri değişmeden, Kaya-1 tabakasında ( kn/m²) elastisite modülleri % 10/20/30 düşürülerek ve arttırılarak çözüm yapılmıştır. Malzeme parametrelerindeki önemli bir belirsizlik de kayaçların elastisite modülü olduğu için bu analizlerle kayaç elastisite modülünün etkisi görülmeye çalışılmıştır. 96

110 Kum tabakalarında kohezyon (c ), içsel sürtünme açısı ve elastisite modülleri değişmeden, Kaya-1 tabakasında kohezyon (c ) ve elastisite modülleri değişmeden, içsel sürtünme açısı 27 den 37 ye çıkarılarak çözüm yapılmıştır. Yukarıdakine benzer biçimde kayaçların kitleyi temsil eden içsel sürtünme açılarını belirlemekte de önemli tartışmalar yaşanmaktadır. Laboratuar element deneylerinde genelde çok yüksek içsel sürtünme açıları ölçülmektedir. Bu grup analizden amaçlanan şey kayaç içsel sürtünme açısının artışının tahmin edilen deformasyon ve gerilmeler üzerindeki etkisini görmektir. Kum tabakalarında kohezyon (c ), içsel sürtünme açısı ve elastisite modülleri değişmeden, Kaya-1 tabakasında elastisite modülleri değişmeden, içsel sürtünme açısı 37 iken, c =320 kn/m2 den 5 kn/m2 ye düşürülerek çözüm yapılmıştır. Özellikle Japon mühendislik el kitaplarında kaya kütle parametrelerinden kohezyonu büyük değerler seçme eğilimi vardır. Bu grup analizlerle kohezyonun etkisi belirlenmeye çalışılmıştır. Yeraltı su seviyesi kazı taban kotunun altında tutulduğundan hesaplamalarda hidrostatik basınç dikkate alınmamış, sadece diyafram duvarların arkasında yeraltı suyu bulunduğu varsayılmıştır Elastisite Modülü ve İçsel Sürtünme Açısı Analizleri Deplasman analizleri yapılırken, deformasyonların Kum (s,c,g,1) ve Kum (s,c,g,2) tabakalarında kohezyon (çok küçük bir değer), elastisite modülü ve içsel sürtünme açısı değişimleriyle hangi miktarlarda değiştiği incelenmiştir. Daha sonra kesitlerdeki tüm kaya tabakalarında kohezyon ve elastisite modülleri sabitken içsel sürtünme açıları 27 ve 37 derece mertebelerinde alınarak deformasyon ve gerilme değişimleri araştırılmıştır Kum Tabakalarında Elastisite Modülü Analizleri Kum tabakalarında elastisite modülü önce % derecelerinde arttırılmış, yine % derecelerinde eksiltilerek diyafram duvar üzerindeki yatay deformasyonlar incelenmiştir. İnceleme sonuçları Şekil 6.2 de gösterilmiştir. Kaya tabakalarındaki parametrelerde değişiklik yapılmamıştır. Kum tabakalarında elastisite modülü değerinin değiştirilmesi seçilen kesitlerdeki deformasyonlarda çok az değişime neden olmaktadır. Aynı şekilde yapılan değişikliklerin destek elemanlarındaki gerilme üzerindeki etkisi de incelenmiştir. İnceleme sonuçları Şekil 6.3 te gösterilmiştir. Kaya tabakalarındaki parametrelerde değişiklik yapılmamıştır. 97

111 Diyafram Duvarda Deformasyon ( 10-3 m) Değişimleri Deformasyon (10-3m) % -20% -10% E 10% 20% 30% Elastisite Modülü Birinci kesit hesaplanan deformasyon İkinci kesit hesaplanan deformasyon Birinci kesit İnklometre İkinci kesit İnklometre Üçüncü kesit İnklometre Üçüncü kesit hesaplanan deformasyon Tahmin Edilen Deformasyon (10-3 m) -30% -20% -10% E +10% +20% +30% İnklinometre 1 nci kesit 3,6 3,47 3,45 3,5 2,62 2,42 2,29 5,18 2 nci kesit 3,52 3,47 3,45 3,5 2,62 2,42 2,29 8,65 3 ncü kesit 3,52 3,47 3,45 3,5 2,62 2,42 2,29 1,28 Şekil 6.2 Kum tabakalarında elastisite modülü değişimlerinin plaxiste deformasyon çözümlerine etkisi Destek Elemanında Gerilme ( kn/m2 ) Değişimleri Efektif Gerilme (kn/m2) % -20% -10% E 10% 20% 30% Elastisite Modülü (%kn/m2) Birinci kesit bas.hücr.okuması İkinci kesit bas.hücr.okuması Üçüncü kesit bas.hücr.okuması Birinci kesit hesaplanan gerilme İkinci kesit hesaplanan gerilme Üçüncü kesit hesaplanan gerilme 98

112 Gerilme Çözümleri (kn/m2) -30% -20% -10% E +10% +20% +30% Okunan Gerilme 1 nci kesit 494,98 496, ,65 482,8 479,18 488,96 311,67 2 nci kesit 505,85 492,57 490,29 498,3 487,97 465,17 489,24 446,60 3 ncü kesit 493,82 487,39 495,35 490,32 466,06 477,9 486,47 520,00 Şekil 6.3 Kum tabakalarında elastisite modülü değişimlerinin plaxiste gerilme çözümlerine etkisi Kaya Tabakalarında Elastisite Modülü Değişiminin Etkisi Kaya tabakalarında elastisite modülü önce % derecelerinde arttırılmış, yine % derecelerinde eksiltilerek diyafram duvar üzerindeki yanal deformasyonlardaki etkisi incelenmiştir. İnceleme sonuçları Şekil 6.4 de gösterilmiştir. Bu Analizlerde kum tabakalarındaki parametrelerde değişiklik yapılmamıştır. Kaya tabakalarında da elastisite modülü değerinin değiştirilmesinin, seçilen kesitlerdeki deformasyon ve gerilmelerde artış veya azalışa neden olmadığı anlaşılmaktadır. Diyafram Duvarda Deformasyon ( 10-3 m. ) Değişimleri Elastisite Modülü (E50) Değişimleri Deformasyon (10-3m) Birinci kesit İnklometre İkinci kesit İnklometre Üçüncü kesit İnklometre Birinci kesit hesaplanan deformasyon İkinci kesit hesaplanan deformasyon Üçüncü kesit hesaplanan deformasyon 1-30% -20% -10% E 10% 20% 30% Elastisite Modülü (%kn/m2) Tahmin Edilen -30% -20% -10% E +10% +20% +30% İnklinometre Deformasyon (10-3 m) 1 nci kesit 3,48 3,5 3,52 3,55 3,57 3,59 3,6 5,18 2 nci kesit 5,55 5,54 5,56 5,57 5,57 5,58 5,59 8,65 3 ncü kesit 4,36 4,38 4,41 4,43 4,45 4,47 4,48 1,28 Şekil 6.4 Kaya tabakalarında elastisite modülü değişimlerinin plaxiste deformasyon çözümlerine etkisi Aynı şekilde destek elemanlarındaki gerilme değişimleri incelenmiştir. Elastisite modülünde yapılan değişikliklerin diyafram duvar ve betonarme destek birleşim noktalarındaki 99

113 gerilmelere etkisi Şekil 6.5 te gösterilmiştir. parametrelerde değişiklik yapılmamıştır. Bu grup analizde kum tabakalarındaki Efektif Gerilme (kn/m2) Destek Elemanında Gerilme (kn/m2) Değişimleri Birinci kesit hesaplanan gerilme % -20% -10% E 10% 20% 30% Elastisite Modülü (%kn/m2) İkinci kesit hesaplanan gerilme Üçüncü kesit hesaplanan gerilme Birinci kesit bas.hücr.okuması İkinci kesit bas.hücr.okuması Üçüncü kesit bas.hücr.okuması Tahmin Edilen Okunan Gerilme -30% -20% -10% E 10% 20% 30% Gerilme (kn/m2) (kn/m2) 1 nci kesit 473,73 454,51 470,03 480,99 489,74 490,81 492,31 311,67 2 nci kesit 530,83 521,53 525,74 537,88 544,45 534,46 530,2 446,60 3 ncü kesit 443,15 442,91 440,67 441,05 442,82 442,96 437,31 520,00 Şekil 6.5 Kaya tabakalarında elastisite modülü değişimlerinin plaxiste gerilme çözümlerine etkisi Kaya Tabakalarında İçsel Sürtünme Açısı (Φ ) Değişiminin Etkisi Kesitlerdeki tüm kaya tabakalarında kohezyon ve elastisite modülleri sabitken içsel sürtünme açıları 27 ve 37 derece mertebelerinde alınarak diyafram duvar üzerindeki yanal deformasyon değişimleri araştırılmıştır. İnceleme sonuçları Şekil 6.6 da gösterilmiştir. Kum tabakalarındaki parametrelerde değişiklik yapılmamıştır. Diyafram Duvarda Deformasyon Başlık Yazılacak ( 10-3 m. ) Değişimleri Deformasyoon ( Birinci kesit kaya tabakaları İkinci kesit kaya tabakaları Üçüncü kesit kaya tabakaları Birinci kesit İnklometre İkinci kesit İnklometre Üçüncü kesit İnklometre 1 Ø0 Ø27 Ø37 İçsel Sürtünme Açısı 100

114 Tahmin Edilen Deformasyon (10-3 ) Ø=27º Ø=37º İnklinometre Okuması 1 nci kesit 3,55 3,55 5,18 2 nci kesit 5,57 5,57 8,65 3 ncü kesit 4,43 4,43 1,28 Şekil 6.6 Kaya tabakalarında içsel sürtünme açısı değişiminin plaxiste deformasyon çözümlerine etkisi Kaya tabakalarında içsel sürtünme açısının arttırılması, tahmin edilen deformasyonlarda herhangi bir değişikliğe neden olmamıştır.aynı şekilde destek elemanlarındaki gerilme değişimleri incelenmiştir. İçsel sürtünme açısında yapılan değişikliklerin diyafram duvar ile betonarme destek elemanı birleşim noktalarındaki gerilmelere etkisi Şekil 6.7 de gösterilmiştir. Bu analizlerde kum tabakalarındaki parametrelerde değişiklik yapılmamıştır. Destek Elemanında Gerilme (kn/m2) Değişimleri Efektif Gerilme(kN/m2) Ø27 Ø37 İçsel Sürtünme Açısı Birinci Kesit Hesaplanan Gerilme İkinci Kesit Hesaplanan Gerilme Üçüncü Kesit Hesaplanan Gerilme Birinci kesit bas.hücr.okuması İkinci kesit bas.hücr.okuması Üçüncü kesit bas.hücr.okuması Şekil 6.7 Kaya tabakalarında içsel sürtünme açısı (Ø ) değişiminin plaxiste gerilme çözümlerine etkisi Tahmin Edilen Gerilmeler (kn/m2) Ø=27 º Ø=37º Okunan Gerilme 1 nci Kesit 480,89 493,64 311,67 2 nci Kesit 537,88 541,64 446,60 3 ncü Kesit 441,05 440,53 520, Kaya Tabakalarında Kohezyon ( c) Değişiminin Etkisi Kesitlerdeki tüm kaya tabakalarında elastisite modülleri sabit ve içsel sürtünme açısı Ø = 37 iken kohezyon c = 320 kn/m2 ve c = 5 kn/m2 değerlerinde hesaplanan diyafram duvar üzerindeki yanal deformasyon değişimleri araştırılmıştır. İnceleme sonuçları Şekil 6.8 de gösterilmiştir. Kum tabakalarındaki parametrelerde değişiklik yapılmamıştır. 101

115 Kaya tabakalarında kohezyonun düşürülmesi, hesaplanan deformasyonlarda herhangi bir değişikliğe neden olmamış, destek elemanlarındaki gerilmelerde 1 inci kesitte artış, 2 ve 3 ncü kesitlerde küçük miktarlarda düşüş gözlenmiştir. Diyafram Duvarda Deformasyon ( 10-3 m. ) Değişimleri Başlık Yazılacak Deformasyoon (10-3 m) Birinci kesit kaya tabakaları İkinci kesit kaya tabakaları Üçüncü kesit kaya tabakaları Birinci kesit İnklometre İkinci kesit İnklometre Üçüncü kesit İnklometre 2 1 Ø0 Ø27 Ø37 İçsel Sürtünme Açısı Şekil 6.8 Kaya tabakalarında kohezyon ( c) değişiminin plaxiste deformasyon çözümlerine etkisi Deformasyon Çözümleri (10-3 m) C=5 kn/m2 C= 320 kn/m2 1 nci kesit 3,55 3,55 5,18 2 nci kesit 5,57 5,57 8,65 3 ncü kesit 4,43 4,43 1,28 İnklinometre Okumaları Aynı şekilde bu kez destek elemanlarındaki gerilme değişimleri incelenmiştir. Kaya tabakalarında kohezyon ( c) değerlerinde yapılan değişikliklerin diyafram duvar ile betonarme destek elemanı birleşim noktalarındaki gerilmelere etkisi Şekil 6.79 da gösterilmiştir. Kum tabakalarındaki parametrelerde değişiklik yapılmamış, tüm kaya tabakalarını temsilen çözümler Kaya-1 tabakasında yapılmıştır. Destek Elemanında Gerilme (kn/m2) Değişimleri Efektif Gerilme (kn/m2) Kohezyon(c-kN/m2) Birinci Kesit Hesaplanan Gerilme İkinci Kesit Hesaplanan Gerilme Üçüncü Kesit Hesaplanan Gerilme Birinci kesit bas.hücr.okuması İkinci kesit bas.hücr.okuması Üçüncü kesit bas.hücr.okuması 102

116 Tahmin Edilen C= 320 C=5 kn/m2 Gerilme (kn/m2) kn/m2 Okunan Gerilme 1 nci Kesit 493,64 505,93 311,67 2 nci Kesit 541,64 523,3 446,60 3 ncü Kesit 440,53 439,78 520,00 Şekil 6.9 Kaya tabakalarında kohezyon ( c) değişiminin plaxiste gerilme çözümlerine etkisi 6.5 Değerlendirme ve Sonuç Kum ve kaya tabakaları için zemin parametrelerinde yapılan değişiklikle birlikte yapılan analizlerde; Kum tabakalarında elastisite modülü değerinin değiştirilmesi seçilen kesitlerdeki deformasyonlarda ve gerilmelerde belirgin bir değişikliğe neden olmamıştır. Kaya tabakalarında da elastisite modülü değerinin değiştirilmesinin, seçilen kesitlerdeki deformasyon ve gerilmelere önemli bir etkisi olmamıştır. Kaya tabakalarında içsel sürtünme açısının arttırılması, hesaplanan deformasyonlarda herhangi bir değişikliğe sebep olmamış, gerilmelerde küçük miktarlarda artışlar gözlenmiştir. Kaya tabakalarında kohezyonun düşürülmesi, hesaplanan deformasyonlarda herhangi bir değişikliğe sebep olmamış, gerilmelerde 1 nci kesitte azalma, 2 ve 3 ncü kesitlerde küçük miktarlarda artış gözlenmiştir. Parametrik çalışma sonuçları Çizelge 6.4 te özetlenmektedir. Kum ve kaya tabakalarında yukarıda belirtilen parametre değişiklikleri sonucunda diyafram duvarlardaki deformasyonlarda belirgin bir artış veya azalış gerçekleşmemesini, destek sisteminin oldukça rijit olmasına bağlamak gerekir. Aynı şekilde betonarme desteklerde de gerilme değişimlerinin düşük seviyelerde oluşması yine sistemin rijit elemanlardan oluşmasının sonucudur denilebilir. 103

117 Çizelge 6.4 Kum ve kaya tabakaları parametreleri değişimi Zemin Parametreleri Değişim Deformasyon Kum Destekte Gerilme Deformasyon Kaya Destekte Gerilme Elastisite Modülü İçsel Sürtünme Açısı Kayada Kohezyon Çok az Çok az Etkisiz Etkisiz Yok Yok Etkisiz Çok az artış - - Etkisiz Çok az etki Çizelge içeriği incelendiğinde elastisite modülü değerinin doğru olarak seçilmesinin kum tabakalarında etkisinin olabileceği anlaşılmaktadır. İnklinometrelerde çok küçük seviyelerde deformasyonlar okunduğu, buna paralel olarak diyafram duvarda plaxis programında tahmin edilen deformasyonların da çok küçük seviyelerde gerçekleştiği gözlenmiş olup, modellemenin gerçek durumla uyumlu sonuçlar verdiği söylenebilir. Tahmin edilen deformasyonlar oldukça rijit destek elemanlar nedeni ile küçük kalmışlardır. Destekler için tahmin edilen gerilmeler söz konusu olduğunda, okunan gerilmelere göre belirgin farklılıklar görülmektedir. 1 nci ve 2 nci kesitte genelde tahmin edilen gerilmeler okunan gerilmelere göre daha büyük, 3 ncü kesitte ise tahmin edilen gerilmeler okunana göre daha azdır. Diğer bir deyişle desteklere gelen gerçek gerilmeler tahmin edilene göre iki kesitte daha az kalmışken (güvenli tasarım anlamına gelmektedir), 3 ncü kesitte gerçekte gelen gerilmeler tahmin edilene göre daha fazla olduğu için modellemenin güvenli tarafta olmadığı görülmektedir. Özetlemek gerekirse; Sonlu elemanlar modellemesinde gerilmelere ilişkin tahminlerde güvenlik sayısının büyük tutularak (destek kesitleri gereğinden biraz daha büyük alınarak) meydana gelebilecek olumsuzlukların karşılanmasına çalışılmalıdır. 104

118 KAYNAKLAR Abd-Alla G.H., (2002), Using exhaust gas recirculation in internal combustion engines: A review, Energy Conversion & Management, 43: Bowles, J.E., (1988), Foundation Analysis and Design, Mc.Graw-Hill Book Co. 4 th. Edition. Broms BB., (1998), Foundation Engineering Geo Texts and Publications Webforum Europe AB. Çetin D., (2001), Destekli İksa Perdelerinde Ölçülen ve Tahmin Edilen Deplasmanların Karşılaştırılması, Yüksek Lisans Tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul Das B.M., Principles of Foundation Engineering, 2 nd Ed.,P.161. PWS-Kent Publishing Co., Boston. With permission. Das, 2007 Principles of Fondation Engineering, 6th, Ed, Thomson Dumlu, M., (1988) Derin Kazılar ve Destekleme Yöntemleri, Yüksek Lisans Tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul Durgunoğlu H.T.-Olgun C.G., (1995), Temel Mühendisliğinde Aletsel Ölçüm ve Gözlemleme, Boğaziçi Üniversitesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, İstanbul Dunnicliff J., (1988), Geotecnical Instrumentation for Monitoring Field Performance, Wiley, Newyork Ergun U., Olgunöz, Akalın M. and Tsuchiya M., (2005), Geotechical Design Parameters, Vol.10, Üsküdar Station , Marmaray Tube Tunnel Project, İstanbul Erkin İ., (2004) Jet Grout Tekniğinin Zemin Sıvılaşması Üzerindeki Azaltıcı Etkisinin Nümerik Analizlerle Araştırılması, Yüksek Lisans Tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul Groh A., Gollub P., (2008), Monitoring of Strut Loads at Uskudar Station, Report No.43/20/08, Page 121 of 136, Technical Services Dept. GBT-BT, Marmaray Project, Istanbul 105

119 Hadded F., Gollub P., Abdo G. and Tsuchiya M., (2006), Usküdar Station Excauation- Support System, Detailed Design Calculations, Sections 54, Marmaray Tube Tunnel Project, İstanbul Hatanaka, M. and Uchida, A., (1996), Emprical Correlation Between Penetration Resisitance and Internal Friction Angle of Sandy Soils, Soils and Foundation, Vol.36, No.4, pp Hatipoğlu, B., (1992), Desteklenmiş Derin Kazılarda Oluşan Hareketlerin İncelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul İnan Ö., (2000) Destekli Derin Kazılarda İnklinometrik Gözlem, Yüksek Lisans Tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul Kulhavy, F. H., and Mayne, P. W., (1990), Manual on Estimating Soil Properties for Foundation Design, Electric Power Research Institute, Palo Alto, CA. Liao,S.S.C., and Whitman, R.V., (1986), Overburden Correction Factor for SPT in Sand, Journal of Geotechnical Engineering, ASCE, Vol. 112, No. 3, pp Littlejohn G.S.,(2007), International conference on Ground Anchorages and Anchores Structures in service, İnstitution of Civil Engineers, London Massarsch, K. R., (1975), New Method for Measurement of Lateral Earth Pressure in Cohesive soils, Can. Geotech. J., Vol. 12, No. 1, Feb., pp Olgunöz Ö., Salim E., Boz T. and Emre H., (2007), Method Statement for Geotechincal Instrumentation and Monitoring for Cut Cover Structures Station, Shafts and Entrances, Marmaray Tube Tunnel Project,İstanbul, Puller, M., (1998), Deep Excavations A Practical Manual, Thomas Telford Publishing, Londra. Puller, M., (2003) Deep Excavations A Practical Manual, 2nd Edition, Sevenoaks, Kent Sağlamer, A. ve Yılmaz, E., (1997), Basmane Alışveriş Merkezi Zemin ve Temel Mühendisliği Raporu, İstanbul. STFA Temel Araştırma ve Sondaj A.Ş., (2005), Üsküdar Station Between Km: Final Geotechnical Factual Report, Marmaray Tube Tunnel Project, İstanbul Wolf, T. F., (1989), Pile Capacity Prediction Using Parameter Function ASCE 106

120 Geotechnical Special Pub., No. 23, pp Yıldırım, S., (1998), Bir Menfez Üzeri Kaya Dolgusunda Gözlenen Oturmalar, Z.M.T.M. 7.Ulusal Kong., Cilt I, Sayfa 35-45, YTÜ, İstanbul. Yıldırım, S., and Özaydın, K.,(1998), Geotechnical İnvestigation of the Golden Horn Deposits for Rehabilitation Works, Proc. Of Green 2, pp Yıldırım, S., (2002), Zemin İncelenmesi ve Temel Tasarımı, Yıldız Teknik Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, İstanbul Yıldırım, M., ve Gökaşan E., (2007), Mühendisler İçin Jeoloji Bilgileri, Yıldız Teknik Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, İstanbul Xantakos, P., (1994), Slurry Walls As Structural Systems, McGraw-Hill, Inc., Newyork 107

121 EKLER EK-A ÜSKÜDAR İSTASYON İNŞAATI PROJELERİ A-1 ÇALIŞMA BÖLGESİ PLANI A-2 İKSA PROJELERİ A-3 KESİTLER A-4 SONDAJ LOGLARI YERLEŞİM PLANI EK-B LABORATUAR TESTLERİ VE ARAZİ DENEYLERİ B-1 SPT DENEYİ SONUÇLARI B-2 İNKLİNOMETRE OKUMALARI B-3 BASINÇ ÖLÇER OKUMALARI B-4 PİEZOMETRE OKUMALARI B-5 LABORATUAR TEST SONUÇLARI B-6 ZEMİN SINIFLANDIRMASI EK-C KESİT ANALİZİ VE DEPLASMAN GRAFİKLERİ C-1 1 NCİ KESİT ANALİZİ VE DEPLASMAN GRAFİKLERİ C-2 2 NCİ KESİT ANALİZİ VE DEPLASMAN GRAFİKLERİ C-3 3 NCİ KESİT ANALİZİ VE DEPLASMAN GRAFİKLERİ 108

122 109 EK-A/1 ÇALIŞMA BÖLGESİ PLANI BH154B BH 154 BH155 BH 155A BH156A BH156B BH156E BH156D BH156C BH157 BH157A BH158 BH159B BH 159C BH 158A B B1 A A1 C C1 USC24 USC25 USC26 USC27 USC28 USC29 USC30 USC31 USC32 USC33 USC34 USC35 USC36 USC39 USC41 USC42 USC43 USC44

123 EK-A/2 İKSA PROJESİ KESİT-PLAN 110

124 İKSA KESİTLERİ EK-A/3 KESİT 1 111

125 EK-A/3 İKSA KESİTLERİ KESİT 2 112

126 EK-A/3 İKSA KESİTLERİ KESİT 3 113

127 EK-A/3 TÜNEL KESİTLERİ 114

128 EK-A/3 KAZI KESİTLERİ WEST SIDE NORTH SIDE S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 L ~ m L ~ m L ~ m L ~ m L ~ m L ~ m L~22.30m L ~ m S4 (-30) S5 (-35) S5 (-45) S6 (-45) S6 (-50) S6 (-45) S7 (-40) S8 (-30) P10 P9 S3 P8 P7 P6 S2 P5 P4 P3 S1 P2 P m TOP LEVEL OF D-WALL S78 P138 P137 S77 P136 P135 S76 P134 P133 ROCK S75 P132 P131 S74 P130 P129 S73 P128 P127 S72 P126 S71d P125c S71c P125b S71b P125a S71a P125 S71 P124 S70 P123 S69 P122 S68 P121 S67 P120 S66 P119 S65 P118 S64 P117 S63 P116 S62 P115 S61 P114 S60 P113 S59 P112 S58 P111 S57 P110 S56 P109 P108 S55 P107 P106 S54 P105 P104 S53 P103 P102 S52 P101 P100 S51 P99 P98 S50 P97 P96 S49 P95 P94 S48 P93 S47 P92 P91 S46 P90 P89 S45 P88 P87 S44 P86 P85 S43 P84 P83 S42 EXCAVATIONLEVEL m EXCAVATION LEVEL m EXCAVATIONLEVEL m ~ m BOTTOMLEVEL OF WALL ~ m ~ m ~ m ~ m ~ m ~ m ~ m SOUTH SIDE EAST SIDE S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 L ~ m L ~ m L ~ m L ~ m L ~ m L ~ m L ~ m L ~ m S4 (-30) S5 (-30) S5 (-35) S6 (-40) S6 (-45) S7 (-45) S8 (-40) S8 (-30) m TOP LEVEL OF D-WALL S4 P11 P12 S5 P13 P14 S6 P15 P16 S7 P17 P18 S8 P19 P20 S9 P21 P22 S10 P23 S11 P24 P25 S12 P26 P27 S13 P28 P29 S14 P30 P31 S15 P32 P33 S16 P34 P35 S17 P36 P37 S18 P38 P39 S19 P40 P41 S20 P42 P43 S21 P44 P45 S22 P46 P47 S23 P48 P49 S24 P50 P51 S25 P52 P53 S26 P54/55 S27 P56 P57 S28 P58 P59 S29 P60 P61 S30 P62 S31 P63 P64 S32 P65 P66 S33 P67 P68 S34 P69 S35 P70 S36 P71 S37 P72 S38 P73 P74 S39 P75 P76 P77 S40 P78 P79 P80 S41 P81 P82 ROCK EXCAVATIONLEVEL m EXCAVATIONLEVEL EXCAVATION LEVEL m m EXCAVATIONLEVEL m ~ m BOTTOMLEVEL OF WALL ~ m ELEVATIONVIEW ~ m ~ m ~ m ~ m ~ m A B C D NORTH SIDE S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 L ~ m L ~ m L ~ m L ~ m L ~ m L ~ 24.00m L ~ m S4 (-30) S5 (-35) S5 (-45) S6 (-45) S6 (-50) S6 (-45) S7 (-40) S8 (-30) S1a WEST SIDE S1 L ~ m S1b S1c S1b S 9 ( - 30) L ~ m S9 EAST SIDE S1a S4 (-30) S5 (-30) S5 (-35) S6 (-40) S6 (-45) S7 (-45) S8 (-40) m m m m m m m m m m m H L ~ m L ~ m L ~ m S2 S3 G S4 SOUTH SIDE L ~ m S5 L ~ m S6 L ~ m L ~ m S7 S8 E SHORING MEASURES PLAN VIEW F 115

129 EK-A/3 KAZI KESİTLERİ Kara Tarafı Deniz Tarafı 116

130 EK-A4 SONDAJ LOGLARI YERLEŞİM PLANI 117

131 EK-A4 SONDAJ LOGLARI YERLEŞİM PLANI 118

132 EK-B/1 SPT ARAZİ DENEYİ SONUÇLARI 119

133 120

134 121

135 122

136 123

137 124

138 125

139 126

140 127

141 128

142 129

143 130

144 131

145 132

146 133

147 134

148 135

149 136

150 137

151 138

152 139

153 140

154 141

155 142

156 143

157 144

158 145

159 146

160 147

161 148

162 149

163 150

164 151

165 152

166 153

167 154

168 155

169 EK-B/2 ÜSKÜDAR İSTASYONU 1 NO.LU KESİT İNKLİNOMETRE OKUMALARI US306 Incrimental Displacements NORTH Cummulative Displacements Depth(m) 1 st Set 2 nd Set 3 rd Set Total 1 st Set 2 nd Set 3 rd Set Total 1 0,05-0,21 0,19-1,68-3,61 0,14-5,15 2-0,05-0,25 0,02-1,73-3,40-0,05-5,18 3-0,12-0,08-0,07-1,68-3,15-0,07-4,90 4-0,05-0,01 0,00-1,56-3,07 0,00-4,63 5-0,07-0,05-0,12-1,51-3,06 0,00-4,57 6-0,15-0,12-0,03-1,44-3,01 0,12-4,33 7-0,07 0,00-0,03-1,29-2,89 0,15-4,03 8-0,10-0,07-0,01-1,22-2,89 0,18-3,93 9-0,05 0,00-0,12-1,12-2,82 0,19-3, ,02-0,20 0,17-1,07-2,82 0,31-3, ,15-0,15-0,12-1,05-2,62 0,14-3, ,07-0,12-1,03-0,90-2,47 0,26-3, ,07 0,02-0,13-0,83-2,35 1,29-1, ,05-0,14-0,19-0,76-2,37 1,42-1, ,20 0,44-0,05-0,71-2,23 1,61-1, ,02-0,02 0,08-0,51-2,67 1,66-1, ,07-0,02 0,04-0,49-2,65 1,58-1, ,15-0,29-0,15-0,56-2,63 1,54-1, ,00 0,12 0,20-0,41-2,34 1,69-1, ,05-0,05 0,05-0,41-2,46 1,49-1, ,17-0,12 0,01-0,36-2,41 1,44-1, ,05-0,10 0,04-0,19-2,29 1,43-1, ,05-0,07 0,04-0,14-2,19 1,39-0, ,08 0,03-0,04-0,09-2,12 1,35-0, ,03-0,30 0,10-0,17-2,15 1,39-0, ,05-0,06 0,13-0,14-1,85 1,29-0, ,00-0,32-0,05-0,09-1,79 1,16-0, ,11 0,06 0,07-0,09-1,47 1,21-0, ,10 0,03 0,00-0,20-1,53 1,14-0, ,10-0,25 0,79-0,10-1,56 1,14-0, ,05 0,03 0,05 0,00-1,31 0,35-0, ,03-0,02-0,11-0,05-1,34 0,30-1, ,02-0,07 0,07-0,02-1,32 0,41-0, ,08-0,20 0,08-0,04-1,25 0,34-0, ,05-0,05 0,01-0,12-1,05 0,26-0, ,18-0,20 0,60-0,17-1,00 0,25-0, ,13 0,00-0,07 0,01-0,80-0,35-1, ,08-0,70-0,11-0,12-0,80-0,28-1, ,20-0,10-0,17-0,20-0,10-0,17-0,47 156

170 US306 EAST Incrimental Displacements Cummulative Displacements Depth (m) 1 st Set 2 nd Set 3 rd Set Total 1 st Set 2 nd Set 3 rd Set Total 1-0,05 0,16-0,19-0,96-2,97 0,78-3,15 2 0,05 0,09 0,05-0,91-3,13 0,97-3,07 3-0,01 0,02 0,35-0,96-3,22 0,92-3,26 4-0,08 0,12 0,07-0,95-3,24 0,57-3,62 5-0,05 0,07-0,03-0,87-3,36 0,50-3,73 6-0,06-0,03 0,07-0,82-3,43 0,53-3,72 7-0,03 0,07 0,10-0,76-3,40 0,46-3,70 8-0,03-0,08 0,22-0,73-3,47 0,36-3,84 9-0,05 0,07 0,29-0,70-3,39 0,14-3, ,08 0,04 0,13-0,65-3,46-0,15-4, ,02-0,03 0,47-0,57-3,50-0,28-4, ,10-0,08 1,07-0,59-3,47-0,75-4, ,00 0,00 0,62-0,49-3,39-1,82-5, ,05-0,18 0,76-0,49-3,39-2,44-6, ,04-0,20 0,50-0,44-3,21-3,20-6, ,00-0,03 0,81-0,40-3,01-3,70-7, ,05-0,18 0,63-0,40-2,98-4,51-7, ,01-0,17 0,39-0,45-2,80-5,14-8, ,02 0,03 0,44-0,44-2,63-5,53-8, ,05-0,05 0,00-0,46-2,66-5,97-9, ,03-0,08-0,17-0,41-2,61-5,97-8, ,05-0,06-0,27-0,38-2,53-5,80-8, ,05-0,13-0,32-0,33-2,47-5,53-8, ,05-0,05-0,25-0,38-2,34-5,21-7, ,02-0,09-0,45-0,33-2,29-4,96-7, ,08 0,10-0,54-0,35-2,20-4,51-7, ,02-0,19-0,48-0,27-2,30-3,97-6, ,09-0,12-0,42-0,25-2,11-3,49-5, ,03-0,12-0,55-0,16-1,99-3,07-5, ,06-0,09-0,33-0,13-1,87-2,52-4, ,02-0,05-0,50-0,07-1,78-2,19-4, ,02-0,15-0,86-0,05-1,73-1,69-3, ,00-0,03-0,35-0,07-1,58-0,83-2, ,02-0,01-0,17-0,07-1,55-0,48-2, ,03-0,03-0,12-0,05-1,54-0,31-1, ,07 0,06 0,43-0,08-1,51-0,19-1, ,07-0,53-0,18-0,15-1,57-0,62-2, ,07-0,96-0,33-0,08-1,04-0,44-1, ,01-0,08-0,11-0,01-0,08-0,11-0,20 157

171 TOPLAM DEPLASMANLAR GRAFİKLERİ EK-B/2 158

172 ÜSKÜDAR İSTASYONU 2 NO.LU KESİT İNKLİNOMETRE OKUMALARI EK-B/2 US305 NORTH Incrimental Displacements Cummulative Displacements Depth (m) 1 st Set 2 nd Set 3 rd Set Total 1 st Set 2 nd Set 3 rd Set Total 1 2,32 0,25 6,50 1,60 0,00 8,10 2-1,69 0,01 4,18 1,35 0,00 5,53 3-0,24 0,00 5,87 1,34 0,00 7,21 4-0,20 0,02 6,11 1,34 0,00 7,45 5-0,58 0,02 6,31 1,32 0,00 7,63 6 0,18 0,00 6,89 1,30 0,00 8,19 7-0,08 0,00 6,71 1,30 0,00 8,01 8-0,41-0,07 6,79 1,30 0,00 8,09 9-0,08 0,00 7,20 1,37 0,00 8, ,00 0,02 7,28 1,37 0,00 8, ,03-0,04 7,28 1,35 0,00 8, ,17 0,07 7,25 1,39 0,00 8, ,24-0,10 7,08 1,32 0,00 8, ,64 0,02 6,84 1,42 0,00 8, ,37-0,02 6,20 1,40 0,00 7, ,48-0,11 5,83 1,42 0,00 7, ,64 0,15 5,35 1,53 0,00 6, ,38-0,02 4,71 1,38 0,00 6, ,80 0,12 4,33 1,40 0,00 5, ,77 0,17 3,53 1,28 0,00 4, ,13-0,05 2,76 1,11 0,00 3, ,21 0,19 2,63 1,16 0,00 3, ,14 0,10 2,42 0,97 0,00 3, ,12 0,13 2,28 0,87 0,00 3, ,44-0,16 2,16 0,74 0,00 2, ,09 0,13 1,72 0,90 0,00 2, ,26 0,18 1,63 0,77 0,00 2, ,31 0,18 1,37 0,59 0,00 1, ,21 0,16 1,06 0,41 0,00 1, ,38 0,29 0,85 0,25 0,00 1, ,20-0,06 0,47-0,04 0,00 0, ,14 0,09 0,67 0,02 0,00 0, ,26-0,47 0,53-0,07 0,00 0, ,49 0,18 0,79 0,40 0,00 1, ,25 0,19 0,30 0,22 0,00 0, ,05 0,03 0,05 0,03 0,00 0,08 159

173 US305 EAST Incrimental Displacements Cummulative Displacements Depth (m) 1 st Set 2 nd Set 3 rd Set Total 1 st Set 2 nd Set 3 rd Set Total 1 0,51 0,31-1,96 0,85 0,00-1,11 2-0,47 0,12-2,47 0,54 0,00-1,93 3-0,13-0,02-2,00 0,42 0,00-1,58 4 0,02 0,00-1,87 0,44 0,00-1,43 5-0,30-0,08-1,89 0,44 0,00-1,45 6-0,27-0,05-1,59 0,52 0,00-1,07 7 0,28 0,02-1,32 0,57 0,00-0,75 8-0,14 0,11-1,60 0,55 0,00-1,05 9-0,12 0,02-1,46 0,44 0,00-1, ,05-0,03-1,34 0,42 0,00-0, ,02 0,10-1,29 0,45 0,00-0, ,34-0,01-1,31 0,35 0,00-0, ,09-0,04-0,97 0,36 0,00-0, ,10 0,00-0,88 0,40 0,00-0, ,13 0,03-0,98 0,40 0,00-0, ,36 0,16-0,85 0,37 0,00-0, ,18-0,06-1,21 0,21 0,00-1, ,01 0,05-1,03 0,27 0,00-0, ,01-0,06-1,02 0,22 0,00-0, ,39-0,36-1,03 0,28 0,00-0, ,11 0,05-0,64 0,64 0,00 0, ,14-0,09-0,75 0,59 0,00-0, ,09-0,01-0,61 0,68 0,00 0, ,03 0,01-0,52 0,69 0,00 0, ,16 0,14-0,49 0,68 0,00 0, ,08 0,06-0,33 0,54 0,00 0, ,08 0,11-0,25 0,48 0,00 0, ,13 0,06-0,33 0,37 0,00 0, ,06 0,09-0,46 0,31 0,00-0, ,56-0,12-0,52 0,22 0,00-0, ,04 0,16 0,04 0,34 0,00 0, ,14-0,13 0,00 0,18 0,00 0, ,10 0,06 0,14 0,31 0,00 0, ,16 0,09 0,24 0,25 0,00 0, ,03 0,14 0,08 0,16 0,00 0, ,05 0,02 0,05 0,02 0,00 0,07 EK-B/2 160

174 TOPLAM DEPASMAN GRAFİKLERİ EK-B/2 US #305 Cumm ulative North Displacement from Bottom Form: To: US #305 Cummulative East Displacement from Bottom Form: To: m m mm mm 161

175 EK-B/2 ÜSKÜDAR İSTASYONU 3 NO.LU KESİT İNKLİNOMETRE OKUMALARI US311 NORTH Incrimental Displacements Cummulative Displacements Depth (m) 1 st Set 2 nd Set 3 rd Set Total 1 st Set 2 nd Set 3 rd Set Total 1-0,02 0,00-0,14-0,26 0,00-0,40 2-0,05 0,00-0,12-0,26 0,00-0,38 3-0,02-0,07-0,07-0,26 0,00-0,33 4-0,06 0,06-0,05-0,19 0,00-0,24 5-0,04-0,07 0,01-0,25 0,00-0,24 6-0,03 0,07 0,05-0,18 0,00-0,13 7-0,07 0,00 0,08-0,25 0,00-0,17 8-0,09-0,05 0,15-0,25 0,00-0,10 9-0,19 0,00 0,24-0,20 0,00 0, ,00 0,02 0,43-0,20 0,00 0, ,04 0,04 0,43-0,22 0,00 0, ,05-0,02 0,39-0,26 0,00 0, ,06-0,02 0,44-0,24 0,00 0, ,09 0,00 0,50-0,22 0,00 0, ,00-0,02 0,59-0,22 0,00 0, ,11 0,02 0,59-0,20 0,00 0, ,10 0,00 0,70-0,22 0,00 0, ,24-0,04 0,60-0,22 0,00 0, ,12-0,05 0,36-0,18 0,00 0, ,17 0,04 0,48-0,13 0,00 0, ,33-0,02 0,31-0,17 0,00 0, ,93 0,00-0,02-0,15 0,00-0, ,18 0,00-0,95-0,15 0,00-1, ,28 0,03-1,13-0,15 0,00-1, ,31-0,05 0,15-0,18 0,00-0, ,08 0,00-0,16-0,13 0,00-0, ,07 0,03-0,08-0,13 0,00-0, ,06 0,04-0,15-0,16 0,00-0, ,05 0,00-0,21-0,20 0,00-0, ,04 0,00-0,26-0,20 0,00-0, ,01-0,06-0,30-0,20 0,00-0, ,02 0,05-0,31-0,14 0,00-0, ,13-0,03-0,29-0,19 0,00-0, ,03 0,00-0,42-0,16 0,00-0, ,03 0,00-0,45-0,16 0,00-0, ,07-0,03-0,42-0,16 0,00-0, ,05-0,01-0,49-0,13 0,00-0, ,04 0,04-0,44-0,12 0,00-0, ,07-0,09-0,48-0,16 0,00-0, ,10-0,04-0,41-0,07 0,00-0, ,02 0,05-0,31-0,03 0,00-0, ,10-0,04-0,29-0,08 0,00-0, ,09-0,04-0,19-0,04 0,00-0, ,01 0,02-0,10 0,00 0,00-0, ,00-0,04-0,11-0,02 0,00-0, ,05-0,04-0,11 0,02 0,00-0,09 162

176 47-0,11 0,05-0,16 0,06 0,00-0, ,01 0,00-0,05 0,01 0,00-0, ,07-0,01-0,04 0,01 0,00-0, ,03 0,02 0,03 0,02 0,00 0,05 US EAST Incrimental Displacements Cummulative Displacements Depth (m) 1 st Set 2 nd Set 3 rd Set Total 1 st Set 2 nd Set 3 rd Set Total 1-0,05 0,00-0,20-0,10 0,00-0,30 2-0,01 0,04-0,15-0,10 0,00-0,25 3-0,05 0,01-0,14-0,14 0,00-0,28 4-0,05 0,05-0,09-0,15 0,00-0,24 5 0,00 0,01-0,04-0,20 0,00-0,24 6-0,09-0,01-0,04-0,21 0,00-0,25 7-0,03 0,00 0,05-0,20 0,00-0,15 8-0,33-0,01 0,08-0,20 0,00-0,12 9 0,04 0,00 0,41-0,19 0,00 0, ,04-0,02 0,37-0,19 0,00 0, ,03 0,03 0,33-0,17 0,00 0, ,06 0,02 0,30-0,20 0,00 0, ,05-0,02 0,24-0,22 0,00 0, ,01 0,00 0,29-0,20 0,00 0, ,12 0,02 0,30-0,20 0,00 0, ,10 0,02 0,18-0,22 0,00-0, ,05 0,00 0,08-0,24 0,00-0, ,23-0,03 0,13-0,24 0,00-0, ,38-0,01 0,36-0,21 0,00 0, ,06 0,03 0,74-0,20 0,00 0, ,38-0,02 0,80-0,23 0,00 0, ,06 0,04 1,18-0,21 0,00 0, ,62 0,00 1,12-0,25 0,00 0, ,11-0,04 0,50-0,25 0,00 0, ,11 0,02 0,61-0,21 0,00 0, ,22 0,00 0,72-0,23 0,00 0, ,01-0,04 0,50-0,23 0,00 0, ,05 0,03 0,51-0,19 0,00 0, ,02 0,00 0,46-0,22 0,00 0, ,09 0,00 0,48-0,22 0,00 0, ,05-0,05 0,57-0,22 0,00 0, ,14 0,01 0,62-0,17 0,00 0, ,07 0,04 0,48-0,18 0,00 0, ,04 0,00 0,41-0,22 0,00 0, ,20 0,00 0,45-0,22 0,00 0, ,03 0,04 0,25-0,22 0,00 0, ,10-0,07 0,22-0,26 0,00-0, ,09 0,03 0,32-0,19 0,00 0, ,03-0,01 0,41-0,22 0,00 0, ,33-0,03 0,44-0,21 0,00 0,23

177 41 0,11 0,01 0,11-0,18 0,00-0, ,05-0,03 0,00-0,19 0,00-0, ,15 0,00-0,05-0,16 0,00-0, ,05-0,02-0,20-0,16 0,00-0, ,00-0,03-0,15-0,14 0,00-0, ,02-0,03-0,15-0,11 0,00-0, ,01 0,01-0,13-0,08 0,00-0, ,11 0,00-0,14-0,09 0,00-0, ,04-0,07-0,03-0,09 0,00-0, ,07-0,02-0,07-0,02 0,00-0,09 164

178 EK-B/2 TOPLAM DEPASMAN GRAFİKLERİ US #311 Cummulative North Displacement from Bottom Form: To: US #311 Cummulative East Displacement from Bottom Form: To: m m mm mm 165

179 ÜSKÜDAR İSTASYONU 1 NO.LU KESİT STRAİN-GAUGES OKUMA DEĞERLERİ EK-B/3 STRUT NO: 12 MONTAJ-TARİHİ : SG TİP : BETON Okuma Tarihi µε ISI ( C) Hz µsec Okuma Tarihi µε ISI ( C) Hz µsec , ,7 805,1 1242, ,71 4, ,2 805,8 1241, ,144 4, ,4 808,0 1237, ,011 3, ,7 807,7 1238, ,313 6, ,0 803,7 1244, ,634 6, ,0 806,5 1239, ,747 4, ,3 807,6 1238, ,804 4, ,0 801,7 1247, ,03 4, ,7 800,2 1249, ,974 7, ,2 800,0 1250, , ,7 802,9 1245, , ,8 802,7 1245, , ,8 806,7 1239, , ,2 808,3 1237, ,2 815,0 1227, ,7 810,2 1231, ,4 816,3 1225, ,8 811,0 1233, ,6 812,4 1231, ,0 810,2 1234, ,7 810,5 1233, ,7 809,6 1235, ,7 816,1 1225, ,8 810,1 1234, ,0 814,7 1227, ,6 809,8 1234, ,2 813,7 1229, ,3 811,6 1232, ,3 806,6 1239, ,9 813,1 1229, ,5 809,0 1236, ,6 813,7 1229, ,9 809,7 1235, ,8 812,9 1229, ,9 807,3 1238, ,5 813,7 1228, ,8 807,7 1238,1 STRUT NO: 39 MONTAJ-TARİHİ : SG TİP : BETON Okuma Tarihi µε ISI ( C) Hz µsec Okuma Tarihi µε ISI ( C) Hz µsec ,495 3, ,7 812,8 1230, ,684 9, ,7 814,2 1229, ,722 9, ,0 813,6 1229, ,364 4, ,2 812,8 1230, ,194 5, ,1 813,2 1229, ,308 5, ,2 813,7 1229, ,046 6, ,3 814,7 1228, , ,2 815,1 1226, , ,3 814,8 1227, , ,9 815,7 1226, , ,5 814,8 1227, ,3 819,9 1219, ,2 814,9 1227, ,6 821,0 1218, ,6 815,0 1227, ,1 817,6 1223, ,8 815,3 1226, ,5 820,8 1218, ,8 815,4 1226, ,1 815,8 1226, ,0 815,5 1226, ,5 813,6 1229, ,7 815,6 1226, ,5 813,1 1229, ,9 815,4 1226, ,4 805,5 1240, ,2 815,4 1226, ,4 820,1 1222, ,6 816,1 1225, ,9 812,2 1231, ,8 815,7 1225, ,7 811,1 1232, ,0 816,5 1224, ,9 809,5 1235, ,6 816,1 1225, ,4 811,0 1233, ,3 815,6 1226, ,8 809,7 1235, ,7 815,9 1225, ,7 809,5 1234, ,8 815,6 1226, ,0 808,7 1236, ,9 815,9 1225,7 166

180 ,8 807,6 1238, ,7 815,5 1226, ,3 810,7 1233, ,9 815,9 1225, ,3 810,4 1233, ,1 815,5 1226, ,7 810,1 1234, ,4 815,3 1226, ,5 810,0 1234, ,2 816,0 1225, ,0 809,8 1234, ,3 816,3 1225, ,6 810,1 1234, ,7 815,9 1225, ,3 809,6 1235, ,9 816,2 1225, ,3 809,3 1235, ,1 816,1 1225, ,6 810,3 1234,1 STRUT NO: 65 MONTAJ-TARİHİ : SG TİP : BETON Okuma Tarihi µε ISI ( C) Hz µsec Okuma Tarihi µε ISI ( C) Hz µsec , ,9 800,7 1249, , ,0 800,5 1249, , ,0 800,7 1248, ,5 807,6 1238, ,3 800,1 1250, ,9 807,1 1239, ,2 800,7 1248, ,1 806,5 1240, ,2 801,8 1247, , ,7 803,1 1244, , ,0 803,3 1243, ,8 808,7 1236, ,1 803,8 1244, ,7 809,7 1235, ,3 802,8 1245, ,1 808,4 1236, ,1 803,2 1245, ,9 809,9 1234, ,0 803,1 1245, ,4 808,9 1236, ,8 803,9 1244, ,4 807,3 1238, ,2 803,6 1244, ,5 806,2 1240, ,1 804,1 1243, ,9 802,7 1245, ,6 803,9 1243, ,9 802,3 1246, ,6 804,2 1243, ,9 802,4 1246, ,0 803,6 1244, ,5 801,7 1247, ,0 804,1 1243, ,0 780,3 1249, ,5 803,3 1244, ,2 799,9 1250, ,5 803,9 1243, ,6 799,7 1250, ,3 803,7 1244, ,5 800,8 1248, ,5 802,6 1246, ,5 797,9 1253, ,7 803,0 1245, ,6 796,3 1256, ,4 801,9 1247, ,8 796,7 1255, ,5 802,3 1246, ,6 797,4 1254, ,5 803,0 1245, ,0 796,8 1255, ,3 803,6 1244, ,0 795,7 1256, ,3 803,3 1244, ,2 795,3 1257, ,3 803,7 1244, ,0 796,0 1256, ,5 803,1 1245, ,6 795,6 1257, ,4 803,4 1244, ,0 795,3 1257, ,7 803,1 1245, ,9 800,6 1246, ,8 803,5 1244, ,3 800,5 1249, ,3 803,6 1244,4 ÜSKÜDAR İSTASYONU 2 NO.LU KESİT STRAİN-GAUGES OKUMA DEĞERLERİ STRUT NO: 7 MONTAJ-TARİHİ : SG TİP : BETON Okuma Tarihi µε ISI ( C) Hz µsec Okuma Tarihi µε ISI ( C) Hz µsec , ,9 861,7 1160, , ,5 864,3 1157, , ,8 864,2 1157, , ,7 858,6 1164, , ,0 860,4 1162, , ,9 862,1 1161, , ,3 859,0 1164, , ,0 859,0 1164, , ,5 857,8 1165,9 167

181 , ,5 857,5 1166, , ,3 858,8 1164, , ,1 858,6 1164, , ,8 861,9 1160, ,9 879,1 1145, ,9 862,2 1159, ,8 872,4 1146, ,1 863,6 1157, ,6 847,0 1144, ,0 864,3 1156, ,5 869,8 1149, ,6 863,5 1158, ,3 874,9 1143, ,1 864,3 1158, ,7 872,5 1146, ,2 863,7 1157, ,7 872,1 1146, ,8 863,4 1158, ,8 864,7 1156, ,1 864,5 1156, ,4 867,1 1153, ,0 865,6 1155, ,7 867,8 1152, ,0 866,3 1154, ,7 864,0 1157, ,9 866,4 1154, ,1 865,0 1156, ,8 866,1 1154,8 STRUT NO: 34 MONTAJ-TARİHİ : SG TİP : BETON Okuma µε ISI ( C) Hz µsec Tarihi Okuma Tarihi µε ISI ( C) Hz µsec , ,0 896,8 1114, , ,5 896,0 1116, , ,8 894,3 1118, , ,1 895,4 1116, , ,9 895,2 1117, , : ,5 894,9 1117, , : ,9 862,2 1159, , : ,6 900,9 1110, ,8 909,8 1099, : ,5 900,9 1110, ,0 910,9 1097, : ,7 900,4 1110, ,2 908,3 1101, : ,3 900,4 1110, ,1 909,9 1098, : ,1 901,0 1109, ,3 908,6 1100, : ,1 900,5 1110, ,4 906,2 1103, : ,0 900,8 1110, ,7 905,9 1103, : ,0 902,1 1108, ,0 901,5 1109, : ,9 901,2 1109, ,6 900,5 1110, : ,9 902,2 1108, ,9 902,0 1108, : ,1 901,4 1109, ,2 901,8 1109, : ,0 901,8 1108, ,2 900,0 1112, : ,1 901,6 1108, ,9 898,5 1112, : ,9 901,4 1109, ,3 899,1 1112, : ,9 901,2 1109, ,9 899,5 1111, : ,5 903,0 1107, ,2 895,6 1116, : ,8 903,9 1106, ,0 896,1 1116, : ,5 903,4 1106, ,8 896,5 1115, : ,3 903,0 1107, ,4 896,0 1115,9 STRUT NO: 61 MONTAJ-TARİHİ : SG TİP : BETON Okuma Tarihi µε ISI ( C) Hz µsec Okuma Tarihi µε ISI ( C) Hz µsec , ,9 821,5 1215, , ,3 819,3 1219, , ,4 818,9 1221, , ,2 818,8 1221, ,9 854,3 1170, ,7 819,4 1220, ,2 854,8 1169, : ,4 818,8 1221, ,4 853,0 1172, : ,2 822,8 1213, ,4 849,7 1176, : ,8 821,1 1217, ,5 851,4 1174, : ,8 824,0 1212, ,7 846,3 1181, : ,0 824,4 1214, ,0 851,6 1174, : ,7 823,3 1214, ,3 843,1 1186, : ,5 823,7 1214, ,5 837,8 1193, : ,1 825,2 1214,3 168

182 ,1 834,3 1198, : ,4 823,7 1214, ,4 829,6 1205, : ,2 824,7 1212, ,2 828,5 1207, : ,8 824,7 1212, ,8 828,7 1206, : ,7 825,1 1212, ,7 827,0 1209, : ,6 825,0 1211, ,3 824,8 1213, : ,4 825,4 1211, ,1 823,3 1214, : ,5 825,3 1211, ,6 823,8 1213, : ,5 824,9 1212, ,0 822,6 1216, : ,4 825,1 1212, ,5 822,8 1215, : ,6 825,1 1212, ,7 821,6 1217, : ,3 828,2 1207, ,7 820,4 1218, : ,9 828,1 1207, ,3 823,1 1214, : ,4 826,7 1209,5 ÜSKÜDAR İSTASYONU 3 NO.LU KESİT STRAİN-GAUGES OKUMA DEĞERLERİ STRUT NO: 24 MONTAJ-TARİHİ : SG TİP: BETON Okuma µε ISI ( C) Hz µsec Okuma Tarihi µε ISI ( C) Hz µsec Tarihi , ,1 846,8 1180, , ,2 843,7 1185, , ,0 845,3 1183, , ,5 838,8 1192, , ,5 844,6 1184, , ,2 844,6 1184, , ,9 844,3 1185, , ,9 839,9 1190, , ,1 841,8 1180, , ,4 843,9 1184, , ,8 838,4 1192, , ,7 837,3 1194, , ,6 836,7 1195, , ,0 837,7 1193, , ,0 837,4 1194, , ,2 842,2 1187, , ,4 841, , ,6 844,6 1183, , ,8 844,2 1184, , ,3 843,9 1184, ,6 851,4 1174, ,6 842,7 1186, ,3 852,1 1173, ,1 844,3 1184, ,5 854,2 1170, , , ,5 852,0 1173, ,8 844,4 1184, ,7 855,0 1169, ,9 845,7 1182, ,7 852,8 1172, ,9 847,5 1179, ,6 851,3 1174, ,1 847,1 1180, ,3 844,6 1184, ,0 846,4 1181, ,8 847,9 1179,3 STRUT NO: 51 MONTAJ-TARİHİ : SG TİP: BETON Okuma µε ISI ( C) Hz µsec Okuma Tarihi µε ISI ( C) Hz µsec Tarihi , ,3 827,2 1208, , ,1 831,3 1202, , ,1 829,9 1204, , ,8 830,2 1204,6 169

183 , ,5 828,4 1207, , ,1 828,4 1207, , ,4 830,0 1204, , ,8 827,3 1208, , ,0 826,6 1209, , ,1 826,3 1210, , ,6 827,4 1208, , ,0 827,2 1210, , ,0 828,7 1206, , ,0 829,7 1205, ,4 837,7 1193, ,2 831, , ,3 838,3 1192, ,1 831,4 1202, ,0 837,8 1193, ,2 831,0 1203, ,4 823,4 1192, ,7 831,1 1203, ,2 838,9 1192, ,5 832,4 1201, ,9 837,3 1194, ,4 831,8 1202, ,2 834,0 1199, ,3 832,7 1201, ,3 830,7 1203, ,0 833,7 1199, ,5 823,8 1200, ,0 835,0 1197, ,6 832,0 1202, ,5 834,2 1198, ,3 830,3 1203, ,4 833,4 1199, ,7 830,9 1203,5 STRUT NO: 78 MONTAJ-TARİHİ : SG TİP: BETON Okuma µε ISI ( C) Hz µsec Okuma Tarihi µε ISI ( C) Hz µsec Tarihi , ,6 805,6 1241, , ,7 806,3 1240, , ,0 804,3 1243, , ,5 805,4 1241, , ,0 802,5 1246, ,7 814,6 1227, ,4 801,5 1249, ,6 815,3 1226, ,6 803,0 1245, ,1 812,2 1231, ,7 803,9 1243, ,7 815,3 1226, : ,6 803,9 1243, ,9 812,7 1230, : ,1 806,9 1139, ,9 811,3 1232, : ,5 805,9 1240, ,1 810,2 1234, : ,9 804,7 1243, ,0 807,2 1238, : ,0 806,1 1240, ,7 807,6 1238, : ,6 806,9 1239, ,9 807,9 1237, : ,6 807,3 1238, ,8 806,1 1240, : ,1 806,1 1240, , : ,7 806,7 1239, ,5 804,7 1243, : ,7 807,6 1238, ,7 805,2 1241, : ,9 808,5 1236, ,5 805,6 1241, : ,4 808,1 1237, ,0 806,4 1240, : ,0 808,7 1236,9 STRUT NO: 105 MONTAJ-TARİHİ : SG TİP: BETON Okuma µε ISI ( C) Hz µsec Okuma Tarihi µε ISI ( C) Hz µsec Tarihi ,8 795,1 1257, ,8 768,9 1300, ,3 811,5 1232, ,0 770,8 1297,3 170

184 ,1 812,9 1230, ,4 768,0 1302, ,8 807,9 1237, ,1 770,1 1298, ,8 793,2 1260, ,2 768,4 1301, ,5 781,3 1279, ,3 769,2 1300, ,3 774,4 1291, ,4 767,6 1302, ,7 771,8 1297, ,4 769,3 1299, ,0 766,5 1304, ,5 767,9 1301, ,9 764,1 1308, ,4 768,8 1300, ,6 762,0 1312, ,4 767,8 1301, ,9 760,8 1314, ,5 769,4 1299, ,1 759,8 1316, ,2 767,3 1303, ,2 759,2 1317, ,9 768,3 1301, ,3 758, ,8 767,5 1302, ,3 758,4 1318, ,0 767,8 1302, ,3 758,3 1318, ,5 768,2 1301, ,3 758,2 1318, ,1 770,4 1298, ,2 758,2 1318, ,7 768,9 1300, ,1 758,3 1318, ,4 770,1 1298, ,9 758,5 1318, ,2 768,9 1300, ,7 758,8 1317, ,1 770,5 1297, , , ,1 768,5 1301, ,7 759,4 1316, ,7 770,8 1297, ,1 759,9 1316, ,3 768,3 1301, ,0 760,3 1315, ,9 768,3 1301, ,8 760,7 1314, ,3 768,2 1301, ,4 761,8 1312, ,1 770,2 1298, ,9 762,7 1310, ,4 768,0 1302, ,7 764,6 1307, ,2 769,8 1299, ,5 766,3 1305, ,3 768,3 1301, ,2 767,7 1303, ,0 770,3 1298, ,3 769,9 1300, ,8 768,4 1301, ,6 771,2 1296, ,1 769,7 1299, ,3 773,9 1292, ,1 767,7 1302, ,1 776,1 1288, ,8 769,7 1299, ,7 776,5 1287, ,0 767,4 1303, ,4 781,0 1280, ,6 770,1 1298, ,7 784,2 1275, ,1 767,6 1302, ,6 787,4 1270, ,4 769,9 1299, ,1 790,2 1265, ,0 767,7 1302, ,5 788,9 1267, ,8 768,4 1301, ,8 789,6 1266, ,1 766,8 1304, ,5 790,1 1265, ,7 770,9 1298, ,8 791,2 1263, ,0 767,2 1303, ,8 791,6 1263, ,8 769,8 1299, ,9 793,4 1260, ,8 768,0 1302, ,8 794,5 1258, ,8 770,0 1298, ,7 796,8 1255, ,7 768,4 1301, ,8 796,8 1255, ,0 769,6 1299, ,4 798,0 1253, ,0 767,6 1302, ,8 797,6 1253, ,0 769,8 1299, ,3 798,1 1252, ,9 768,2 1301, ,6 798,6 1252, ,1 769,4 1299, ,2 799,2 1251, ,2 767,0 1303,8 171

185 ,3 798,8 1251, ,2 769,3 1299, ,7 799,9 1250, ,0 767,2 1303, ,6 801,2 1248, ,0 768,8 1300, ,4 801,4 1247, ,7 767,6 1302, ,5 802,4 1246, ,8 769,5 1300, ,2 804,1 1243, ,5 766,6 1304, ,2 804,2 1243, ,9 769,4 1300, ,2 804,3 1243, ,5 767,0 1303, ,0 804,4 1243, ,6 768,9 1300, ,9 805,6 1241, ,3 767,4 1303, ,3 804,3 1243, ,8 768,5 1301, ,2 803,8 1244, ,7 767,1 1303, ,7 803,1 1245, ,6 768,9 1300, ,4 804,1 1243, ,9 766,7 1304, ,2 803,3 1245, ,7 767,0 1303, ,9 804,8 1242, ,9 767,2 1303, ,1 803,3 1244, ,0 768,6 1301, ,0 804,5 1243, ,2 766,4 1304, ,1 802,8 1245, ,1 768,1 1302, ,8 803,5 1244, ,1 766,3 1305, ,2 802,6 1246, ,0 768,8 1301, ,1 803,0 1245, ,2 766,1 1305, ,9 802,4 1246, ,4 768,3 1301, ,7 802,7 1245, ,3 766,7 1304, ,4 802,0 1246, ,0 768,7 1301, ,2 803,0 1245, ,3 765,9 1305, ,5 801,3 1248, ,9 769,1 1300, ,4 801,5 1247, ,8 765,5 1306, ,5 799,9 1250, ,1 766,8 1304, ,4 801,0 1248, ,5 766,9 1306, ,6 798,5 1252, ,2 766,4 1305, ,5 799,6 1252, ,9 766,0 1305, ,2 797,6 1253, ,6 766,9 1304, ,3 797,6 1253, ,6 766,0 1305, ,6 795,0 1257, ,1 767,8 1302, ,2 795,0 1258, ,5 766,2 1305, ,6 794,9 1258, ,0 768,8 1301, ,3 797,1 1254, ,5 766,3 1305, ,1 795,2 1257, ,1 767,5 1302, ,1 795,2 1257, ,4 766,5 1304, ,2 794,5 1258, ,2 767,3 1303, ,1 796,0 1255, ,6 766,0 1304, ,8 794,5 1258, ,5 768,6 1301, ,1 794,4 1257, ,1 766,3 1304, ,5 794,0 1259, ,7 768,2 1301, ,3 795,4 1257, ,1 766,8 1304, ,7 794,6 1258, ,9 766,5 1304, ,2 793,8 1259, ,7 765,1 1307, ,9 794,3 1261, ,3 767,5 1302, ,8 794,3 1261, ,6 765,4 1306, ,1 790,4 1265, ,9 767,6 1302, ,6 792,9 1261, ,1 766,2 1305, ,2 790,6 1264, ,0 768,0 1301,7 172

186 ,9 791,7 1263, ,8 766,8 1304, ,0 789,9 1266, ,2 768,3 1301, ,7 791,1 1264, ,9 765,9 1305, ,6 789,9 1266, ,6 768,2 1300, ,5 791,3 1263, : ,5 766,4 1304, ,8 789,7 1266, : ,0 767,6 1302, ,7 790,8 1263, : ,9 766,1 1305, ,3 789,7 1266, : ,7 767,2 1303, ,8 791,0 1263, : ,5 763,5 1309, ,1 789,1 1267, : ,0 764,4 1308, ,8 791,2 1263, : ,9 764,2 1308, ,8 788,7 1268, : ,0 765,9 1305, ,5 791,3 1263, : ,9 765,1 1307, ,6 788,6 1263, : ,6 765,8 1305, ,7 788,8 1267, : ,7 765,5 1306, ,1 787,6 1269, : ,9 766,2 1305, ,8 787,3 1270, : ,8 765,6 1306, ,6 786,0 1272, : ,0 766,3 1304, ,6 786,4 1272, : ,9 765,8 1305, ,7 786,0 1272, : ,1 767,7 1302, ,5 786,1 1272, : ,8 765,4 1306, ,8 787,4 1270, : ,2 768,0 1302, ,3 787,4 1270, : ,9 767,3 1303, ,9 790,8 1264, : ,1 768,2 1301, ,8 791,4 1263, : ,7 768,5 1301, ,5 790,8 1264, : ,8 769,1 1300, ,4 793,2 1260, : ,9 767,1 1303, ,2 790,2 1265, : ,6 769,7 1298, ,2 791,8 1262, : ,8 767,3 1303, ,4 788,9 1267, : ,5 769,9 1298, ,4 790,3 1266, : ,2 765,8 1299, ,5 787,5 1269, : ,1 771,0 1297, ,5 789,0 1267, : ,8 768,9 1300, ,3 786,3 1271, : ,9 770,2 1298, ,2 787,4 1270, : ,7 769,4 1299, ,5 785,2 1273, : ,0 768,8 1299, ,6 787,0 1270, : ,7 767,5 1302, ,0 784,1 1275, : ,5 768,2 1301, ,8 785,3 1273, : ,5 767,8 1302, ,8 783,8 1275, : ,0 768,7 1300, ,5 786,3 1271, : ,1 768,0 1302, ,8 783,4 1276, : ,8 769,1 1300, ,6 784,7 1274, : ,0 768,1 1301, ,4 783,8 1275, : ,9 769,1 1309, ,5 784,7 1274, : ,1 768,1 1301, ,5 782,9 1275, : ,9 768,9 1300, ,1 783,9 1275, : ,7 768,1 1301, ,9 783,2 1276, : ,8 768,4 1301, ,6 785,0 1273, : ,5 768,3 1301, ,0 783,3 1276, : ,1 768,2 1301, ,8 785,3 1273, : ,9 768,4 1301, ,1 783,3 1276, : ,8 769,7 1299, ,0 784,9 1274, : ,0 768,8 1300,7 173

187 ,5 782,4 1278, : ,9 770,5 1297, ,1 784,6 1274, : ,9 768,9 1300, ,9 787,2 1278, : ,7 770,7 1297, ,7 784,0 1275, : ,2 768,6 1301, ,1 782,3 1278, : ,1 769,6 1299, ,0 783,3 1276, : ,2 768,6 1301, ,5 781,3 1279, : ,0 770,0 1298, ,4 784,0 1275, : ,2 769,3 1299, ,2 781,4 1280, : ,3 769,6 1299, ,7 784,0 1275, : ,0 769,8 1299, ,0 781,6 1279, : ,5 770,5 1297, ,1 783,3 1276, : ,1 769,0 1300, ,6 780,3 1281, : ,0 769,8 1299, ,4 783,0 1277, : ,1 769,4 1299, ,3 780,4 1281, : ,3 770,1 1298, ,0 782,8 1277, : ,0 769,6 1299, ,0 780,1 1281, : ,1 770,3 1298, ,9 781,4 1279, : ,0 769,8 1299, ,9 779,6 1282, : ,9 770,0 1299, ,9 781,3 1280, : ,8 768,1 1301, ,7 778,6 1284, : ,6 768,9 1300, ,6 780,6 1281, : ,3 768,1 1301, ,1 777,4 1286, : ,2 768,8 1300, ,8 779,3 1283, : ,1 769,4 1299, ,2 777,4 1286, : ,4 768,4 1301, ,9 779,1 1283, : ,1 769,1 1300, ,1 776,8 1287, : ,9 769,8 1299, ,8 778,5 1284, : ,6 770,0 1298, ,9 776,9 1287, : ,3 771,3 1296, ,5 778,6 1284, : ,8 772,1 1295, ,0 776,9 1287, : ,7 773,1 1293, ,7 778,8 1284, : ,1 772,9 1293, ,2 776,5 1287, : ,1 773,8 1292, ,1 777,5 1285, : ,7 772,9 1293, ,5 775,3 1285, : ,8 773,4 1293, ,0 777,1 1285, : ,9 772,3 1294, ,4 775,5 1289, : ,7 773,8 1292, ,2 777,5 1286, : ,6 772,6 1294, ,1 775,9 1288, : ,6 773,1 1293, ,8 778,0 1286, : ,0 772,4 1294, ,1 775,9 1288, : ,0 772,8 1293, ,8 777,8 1285, : ,2 771,5 1296, ,1 775,3 1289, : ,1 771,9 1295, ,7 777,2 1286, : ,9 771,4 1296, ,8 774,8 1291, : ,8 772,1 1295, ,5 777,0 1287, : ,7 771,6 1296, ,7 774,8 1290, : ,7 772,7 1295, ,6 776,8 1287, : ,7 771,2 1296, ,6 776,6 1290, : ,6 771,8 1295, ,7 774,7 1287, : ,4 771,7 1295, ,4 775,3 1289, : ,4 772,1 1295, ,4 775,3 1289, : ,3 771,7 1295, ,5 774,5 1291, : ,3 772,1 1295,1 174

188 ,3 775,5 1289, : ,1 771,4 1296, ,5 774,6 1290, : ,9 771,7 1295, ,3 775,1 1290, : ,7 771,1 1296, ,4 774,9 1290, : ,0 771,5 1296, ,2 776,6 1287, : ,3 771,9 1295, ,0 774,9 1290, : ,3 771,9 1295, ,4 776,6 1287, : ,8 771,1 1296, ,2 774,4 1291, : ,5 771,9 1295, ,1 776,3 1288, : ,1 772,4 1294, ,7 774,1 1291, : ,1 773,0 1293, ,6 776,8 1287, : ,0 772,9 1293, ,4 774,4 1291, : ,9 773,2 1293, ,5 776,0 1288, : ,0 772,4 1294, ,2 774,4 1291, : ,8 773,1 1293, ,6 776,6 1287, : ,1 772,2 1294, ,4 772,8 1294, : ,2 771,8 1295, ,7 774,7 1290, : ,4 772,6 1294, ,4 772,4 1294, : ,2 773,2 1293, ,2 774,4 1291, : ,1 773,2 1293, ,8 772,7 1294, : ,0 773,1 1293, ,5 774,9 1290, : ,7 773,6 1292, ,1 772,7 1294, : ,6 774,4 1291, ,8 773,9 1291, : ,1 775,2 1290, ,6 772,4 1294, : ,2 775,7 1289, ,0 773,1 1293, : ,7 771,9 1295, ,0 771,7 1295, : ,4 772,2 1295, ,7 773,1 1293, : ,4 772,2 1295, ,8 771,1 1296, : ,9 773,0 1293, ,6 773,3 1293, : ,2 774,2 1291, ,0 771,1 1296, : ,0 775,3 1289,9 KABLOYU KOPARMIŞLAR : ,3 775,8 1289, KABLOYU KOPARMIŞLAR : ,1 776,6 1287, ,0 774,6 1291, : ,9 774,8 1290, ,8 771,2 1297, : ,9 774,6 1291, ,5 773,9 1292, : ,1 773,9 1292, ,1 770,9 1297, : ,8 774,6 1290, ,8 772,7 1293, : ,2 775,4 1290, ,3 770,4 1298, : ,1 775,4 1289, ,0 772,9 1293, : ,0 776,4 1287, ,3 770,0 1298, : ,0 776,9 1287, ,0 771,8 1295, : ,4 776,3 1288, ,2 770,4 1297, : ,4 776,8 1287, ,1 772,0 1295, : ,8 776,5 1288, ,3 769,7 1299, : ,8 776,5 1288, ,0 771,8 1295, : ,3 776,4 1288, ,2 1300, : ,3 776,8 1287, ,1 771,6 1295, : ,7 776,5 1287, ,9 769,5 1299, : ,8 777,4 1286, ,2 771,4 1296, : ,6 776,6 1287, ,2 769,8 1299, : ,8 777,3 1286, ,7 771,5 1296, : ,7 775,9 1288, ,9 769,0 1300, : ,8 775,8 1289, ,8 770,3 1298, : ,3 774,3 1291,5 175

189 ,8 768,9 1300, : ,1 775,0 1290, ,6 770,7 1297, : ,9 775,5 1289, ,4 769,3 1299, : ,8 775,9 1288, ,7 770,3 1298, : ,9 775,8 1289, ,4 769,1 1300, : ,9 776,1 1288, ,2 770,9 1297, : ,0 776,3 1288, ,5 769,0 1300, : ,0 776,6 1287, ,2 771,2 1296, : ,1 776,1 1288, ,5 769,0 1300, : ,1 776,4 1287, ,0 771,6 1296, : ,3 775,5 1289, ,6 768,8 1300, : ,0 775,9 1288, ,3 771,5 1296, : ,2 776,0 1288, ,5 768,6 1301, : ,2 776,3 1288, ,2 771,2 1296, : ,5 776,0 1288, ,6 786,2 1301, : ,6 776,3 1288, ,2 769,7 1299, : ,9 776,0 1288, ,1 768,3 1301, : ,7 776,1 1288, ,4 769,1 1300, : ,6 776,4 1288, ,1 768,4 1301, : ,7 774,5 1291, ,8 771,4 1296, : ,1 774,9 1290, ,2 768,2 1301, : ,9 775,3 1289, ,6 771,5 1296, : ,4 775,1 1290, ,3 768,2 1301, : ,1 775,5 1289, ,5 772,9 1293, : ,0 775,7 1289, ,6 767,8 1302, : ,1 775,8 1289, ,3 769,6 1299, : ,5 775,3 1289, ,5 767,0 1304, : ,2 776,0 1288, ,9 771,0 1297, : ,4 776,9 1287, ,6 769,1 1300, : ,2 777,4 1286, ,4 770,0 1299, : ,8 777,4 1286, ,1 769,4 1299, : ,5 777,8 1285, ,8 772,0 1295, : ,6 777,3 1286, ,7 768,8 1300, : ,3 777,5 1286, ,6 772,3 1296, : ,0 778,3 1284,8 176

190 ÜSKÜDAR İSTASYONU STRUT PLAN GÖRÜNÜŞÜ EK-B/3 177

191 2 NO.LU KESİT BASINÇ HÜCRESİ OKUMASI EK-B/3 115 no.lu strut kesilmeden hemen önceki hücre okuması:2680 ton.strut kesiti: 3 m 2, 2680/3=893,3 ton/ m 2, 8933 kn/ m 2.Strutlar arası mesafe: 11 m. Strutta okunan gerilme: 8933/11=812 kn/ m 2, Krip-rötre-elastik gerilme düzeltmesi: 0,55, Nihai gerilme=0,55x812=444,60 kn/ m 2 (Groh-Gollub, 2009) 178

192 1 NO.LU KESİT BASINÇ HÜCRESİ OKUMASI EK-B/3 120 no.lu strut kesilmeden hemen önceki hücre okuması:1870 ton.strut kesiti: 3 m 2, 1870/3=623,3 ton/ m 2, 6233 kn/ m 2.Strutlar arası mesafe: 11 m. Strutta okunan gerilme: 6233/11=566 kn/ m 2, Krip-rötre-elastik gerilme düzeltmesi: 0,55, Nihai gerilme=0,55x566=311,67 kn/ m 2 (Groh-Gollub,2009) 179

193 3 NO.LU KESİT BASINÇ HÜCRESİ OKUMASI EK-B/3 132 no.lu strut kesilmeden hemen önceki hücre okuması:3120 ton. Strut kesiti: 3 m 2, 3120/3=1040 ton/ m 2, kn/ m 2. Strutlar arası mesafe:11 m. Strutta okunan gerilme:10400/11=945,45 kn/ m 2, Krip-rötre-elastik gerilme düzeltmesi: 0,55, Nihai gerilme=0,55x945,45=520kn/ m 2 (Groh-Gollub,2009) 180

194 EK-B/4 ÜSKÜDAR İSTASYONU PİEZOMETRE OKUMALARI NOKTA NO : US-601 ( 3 NO.LU KESİT ) US-604 ( 2 NO.LU KESİT ) MONTAJ TARİHİ : MODEL : VWT-3001 PK45A700 SERİ NO : PO80528 MONTAJ ÖNCESİ (M0) : SICAKLIK (C²) : 22,6 14,3 KAPAK UST KOTU : 2,87 2,32 MONTAJ DERİNLİĞİ : 50,80 42,00 S KATSAYISI : -4,776-5,043 A -7,919E-07-0, B -0,1943-0,1821 C K Isı Sabiti 0, FORMULLER : TARİH : SIRA : OKUMA (DIGIT) YÜK DEĞERİ : YÜK DEĞERİ : Basınç kpa (LINEER) OKUMA (DIGIT) Basınç kpa (LINEER) , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,88 181

195 , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,41 182

196 , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,05 183

197 EK-B/5 KUYU NO DERİNLİK ÖRNEK NO SU İÇERİĞİ KIVAM LİMİTLERİ HİDRO. DENEYİ ELEK ANALİZİ ZEMİN SINIFLANDI RMASI 184 DOĞAL BİRİM HACİM AĞIRLIĞI DANE BİRİM HACİM AĞIRLI ĞI SERBEST BASINÇ KESME KUTUSU KONSOLİDA SYON KONSOLİDE DRENAJSIZ ÜÇ EKSENLİ KESME TESTİ ÜST ALT W WL WP < QU C Φ Cc σc Ccu Φcu C'cu Φ'cu Cu ÜÇ EKSENL BASINÇ DENEY m m % % % (mm)% % % % % gr/cm gr/cm Kpa kpa (o) - kpa kpa - kpa kpa - ÜSKÜDAR İSTASYON BH1 54 2,00 2,45 D " 4,00 4,45 D4 19 NP " 6,00 6,45 D " 8,00 8,3 D BH1 B 54A 2,00 2,2 D " 3,00 3,45 D " 5,00 5,45 D " 7,00 7,18 D BH1 B 54B 1,00 1,20 D " 3,00 3,45 D " 4,00 4,45 D " 5,00 5,45 D " 8,00 8,45 D ,0 11,4 " 0 5 D " 13,0 13,4 D Φ u

198 " 19,0 0 19,4 5 D " 21,0 21,4 D " 23,0 0 23,4 5 D " 25,0 0 25,4 5 D ,0 0 27,4 5 D " 29,0 0 29,4 5 D BH1 55 3,00 3,35 D " 5,00 5,25 D " 6,00 6,25 D " 29,0 0 29,2 D " 30,0 0 30,2 5 D BH1 55A 1,00 1,5 B D , " 7,00 7,5 B D " 8,00 8,45 D " 10,0 0 10,4 5 D " 12,0 0 12,4 5 D " 13,0 0 13,4 5 D " 15,0 0 15,2 D BH1 56A 1,00 1,45 D " 7,00 7,45 D " 8,00 8,45 D ,0 16,4 " 0 5 D

199 " 19,0 0 19,2 0 D " 21,0 0 21,4 5 D " 22,0 0 22,4 5 D " 24,0 0 24,4 5 D " 25,0 0 25,3 5 D " 27,0 0 27,4 0 D " 28,0 0 28,4 5 D BH1 56B 3,00 3,45 D " 6,00 8,45 D " 8,00 8,45 D " 11,0 0 11,4 5 D " 13,0 0 13,4 5 D " 15,0 0 15,4 5 D " 19,0 0 19,4 5 D " 22,0 0 22,4 5 D " 26,0 0 26,4 3 D " 29,0 0 29,1 3 D " 29, K BH1 56C 1,00 1,20 B D " 3,00 3,45 D " 6,00 6,45 D " 9,00 9,45 D ,0 12,4 D1 "

200 " " " " " " " 15,0 0 18,0 0 20,0 0 24,0 0 26,0 0 28,0 0 36,0 0 15,4 5 18,4 5 20,4 5 24,4 5 26,4 5 28,4 5 36,4 5 BH1 56D 5,75 6,5 D D D D D D D B D " 8,00 8,45 D " " " " " " 11,0 0 14,0 0 15,5 0 18,5 0 21,5 0 24,5 0 " 26 " 27,5 " 29 BH1 56E 11,4 5 D ,4 5 D ,9 5 D ,9 5 D ,9 5 24,9 5 26,4 5 27,9 5 29,2 5 11,7 5 13,5 D D D D D B D " 13,5 13,9 D

201 5 - " 16,5 " 18,5 " 20 " 23 " 26 " 29 " 30,5 16,9 5 D ,9 5 D ,4 5 D ,4 5 D ,4 5 D ,4 5 30,9 5 D D " 32 32,5 U , , BH1 57 2,00 2,45 D " 5,00 5,45 D " 8,00 8,45 D " " " " " " " 10,0 0 12,0 0 14,0 0 16,0 0 18,0 0 20,0 0 22,0 0 10,4 5 D ,4 5 14,4 5 16,4 5 18,4 5 20,4 5 22,4 5 D D D D D D

202 ZEMİN SINIFLANDIRMASI EK-B/6 BH155A BH156A BH156B BH156C BH156D BH156E BH157 7~7.50 SP SP 8~8.45 G-M/G-F/G-C SM/SC 10~10.45 SM/SF/SC SM/SC 12~12.45 G-M/G-F/G-C SM/SC 13~13.45 SC SC 15~15.20 SC SC 16~16.45 GC GC 19~19.20 SP SP 21~21.45 G-M/G-F/G-C GM/GC 22~22.45 G-C GC 24~24.45 GC GC 25~25.35 G-C GC 27~27.40 CL CL 28~28.45 CSL CL 8~8.45 G-M/G-F/G-C GM/GC 11~11.45 S-M/S-F/S-C SM/SC 13~13.45 S-M/S-F/S-C SM/SC 15~15.45 G-M/G-F/G-C SM/SC 19~19.45 SP SP 22~22.45 SP SP 26~26.43 G-M/G-F/G-C GM/GC 29~29.13 G-M/G-F/G-C GM/GC 29~30 SC SC 20~20.45 SM/SC SM/SC 24~24.45 S-M/S-F/S-C SM/SC 26~26.45 S-M/S-F/S-C SM/SC 28~28.45 SP SP 36~36.45 S-M/S-F/S-C SM/SC 5.75~6.50 SW/SP SW/SP 8~8.45 SW/SP SW/SP 11~11.45 GW/GP SW/SP 14~14.45 G-M/G-F/G-C SM/SC 15.50~15.95 G-M/G-F/G-C SM/SC 18.50~18.95 S-M/S-F/S-C SP 21.50~21.95 S-M/S-F/S-C SP 24.50~24.95 S-M/S-F/S-C GM/GC 26~26.45 GCL GC 27.50~27.95 GCL SC 29~29.25 GCL SC 11.75~13.50 SW/SP SW/SP 13.50~13.95 GW/GP SW/SP 16.50~16.95 GW/GP SW/SP 18.50~18.95 S-M/S-F/S-C SM/SC 20~20.45 GW/GP SW/SP 23~23.45 S-M/S-F/S-C SW/SP SM/SC 26~26.45 SW/SP SW/SP 29~29.45 GM/GF/GC SM/SC 30.50~30.95 MS/FS/CS SM/SC 32~32.50 CLG SC 20~20.45 CLS CL 22~22.45 GCL GC 24~24.45 CLS SC 26~26.45 SM/SF/SC SM/SC 28~28.45 SM SM/SC 30~30.45 SM/SF/SC SM/SC 32~32.45 SM SM 189

203 BH157A 34~34.45 CLS CL 36~36.45 SM SM 2~2.45 GM/GF/GC SM/SC 5~5.45 S-M/S-F/S-C SM/SC 6~6.45 S-M/S-F/S-C SW/SP SM/SC 8~8.45 G-M/G-F/G-C GW/GP 11~11.45 SM/SF/SC SM/SC 13~13.45 S-M/S-F/S-C SM/SC 13.50~14.30 CLS SC 14.40~14.85 SM/SF/SC SM/SC 15~15.45 GCL SC 17~17.45 SM/SF/SC SM/SC 18~18.45 SM/SF/SC SM/SC 20~20.45 CLS SM/SC 22~22.45 SM SM 25~25.45 S-M/S-F/S-C SM/SC 29~29.45 S-M/S-F/S-C SM/SC 31~31.45 MG/FG/CG SM/SC 5~5.45 S-M/S-F/S-C SM/SC 6~6.45 SM/SF/SC SM/SC 8~8.45 S-M/S-F/S-C SM/SC BH158 BH158 BH158A BH159B BH159C BH159D 10~10.45 S-M/S-F/S-C SM/SC 12~12.45 SCL SC 14~14.45 SCL SC 17~17.45 SCL SC 20~20.45 S-M/S-F/S-C SM/SC 23~23.50 CLS SC 25~25.45 CLS SC 27~27.45 SM SM 30~30.50 SM SM 34~34.45 SM SM 37~37.45 SCL SC 40~40.30 SCL SC 21~21.45 GM/GF/GC GM/GC 22~22.45 SM/SF/SC SM/SC 24~24.45 CLS CL 27~27.45 CLS CL 29~29.45 CLS CL 30~30.45 SM/SF/SC SM/SC 32~32.45 CS SC 34~34.45 SM/SF/SC SM/SC 36~36.45 S-M/S-F/S-C SM/SC 39~39.45 CS CL 40~40.25 CSL CL 12~12.50 CL CL 14~14.50 SCL SC 17~17.45 SM SM 20~20.45 SM/SF/SC SM/SC 21~21.45 G-M/G-F/G-C GM/GC 9~9.45 SCL SC 11~11.45 SCL SC 14~14.45 CSL SC 17~17.50 SCL SC 20~20.45 SM/SF/SC SM/SC 23~23.45 S-M/S-F/S-C SM/SC 27~27.45 SM/SF/SC SM/SC 30~30.45 SM/SF/SC SM/SC 34~34.20 SM GP 7~7.45 GM/GF/GC GM/GC 8~8.45 G-M/G-F/G-C GM/GC 10~10.45 SM/SF/SC SM/SC 190

204 User: Title: Koxhiyoki Kabuto, Japan Usk KESİT 1-1 REPORT EK-C/1 Temmuz 02,

205 Table of Contents 1. General Information Geometry Material data Calculation phases Results for phase Results for phase Results for phase Results for phase Results for phase Results for phase Results for phase Results for phase Results for phase Results for phase Results for phase Results for phase Results for phase

206 1. 1. General Information Table [1] Units Type Length Force Time Unit m kn day Table [2] Model dimensions min. X -40,000 Y -54,000 max. 40,000 2,400 Table [3] Model Model Element Plane strain 15-Noded 193

207 2. 2. Geometry Fig. 1 Plot of geometry model with cluster numbers 194

208 3. 3. Material data Fig. 2 Plot of geometry with material data sets Table [4] Soil data sets parameters Mohr-Coulomb rock1 3 5 jet grout 4 7 behind wall Type Drained Drained Drained Drained γ unsat [kn/m³] 25,00 26,00 19,00 25,00 γ sat [kn/m³] 25,00 27,00 21,00 25,00 k x [m/day] 0,000 0,000 0,000 0,000 k y [m/day] 0,000 0,000 0,000 0,000 e init [-] 0,500 0,500 0,500 0,500 c k [-] 1E15 1E15 1E15 1E15 E ref [kn/m²] , , , ,000 ν [-] 0,200 0,280 0,200 0,250 G ref [kn/m²] , , , ,000 E oed [kn/m²] , , , ,000 c ref [kn/m²] 0,20 320,00 500, ,00 ϕ [ ] 0,00 27,00 34,00 45,00 ψ [ ] 0,00 0,00 0,00 0,00 E inc [kn/m²/m] 0,00 0,00 0,60 0,50 y ref [m] 0,000 0,000 0,000 0,000 c increment [kn/m²/m] 0,00 0,00 0,00 0,00 T str. [kn/m²] 0,00 0,00 0,00 0,00 R inter. [-] 1,00 1,00 1,00 0,80 Interface permeability Neutral Neutral Neutral Neutral 195

209 Mohr-Coulomb 5 8 rock 6m 6 9 rock 7m 7 10 rock 8m 8 10 rock 8m Type Drained Drained Drained Drained γ unsat [kn/m³] 26,00 26,00 26,00 26,00 γ sat [kn/m³] 27,00 27,00 27,00 27,00 k x [m/day] 0,000 0,000 0,000 0,000 k y [m/day] 0,000 0,000 0,000 0,000 e init [-] 0,500 0,500 0,500 0,500 c k [-] 1E15 1E15 1E15 1E15 E ref [kn/m²] , , , ,000 ν [-] 0,280 0,280 0,280 0,280 G ref [kn/m²] , , , ,500 E oed [kn/m²] , , , ,273 c ref [kn/m²] 320,00 320,00 320,00 320,00 ϕ [ ] 27,00 27,00 27,00 27,00 ψ [ ] 0,00 0,00 0,00 0,00 E inc [kn/m²/m] 0,00 0,50 0,00 0,00 y ref [m] 0,000 0,000 0,000 0,000 c increment [kn/m²/m] 0,00 0,00 0,00 0,00 T str. [kn/m²] 0,00 0,00 0,00 0,00 R inter. [-] 1,00 1,00 1,00 1,00 Interface permeability Neutral Neutral Neutral Neutral Mohr-Coulomb 9 11 rock 9m rock 10m fill above roof Type Drained Drained Drained γ unsat [kn/m³] 26,00 26,00 18,00 γ sat [kn/m³] 27,00 27,00 19,00 k x [m/day] 0,000 0,000 0,000 k y [m/day] 0,000 0,000 0,000 e init [-] 0,500 0,500 0,500 c k [-] 1E15 1E15 1E15 E ref [kn/m²] , , ,000 ν [-] 0,280 0,280 0,250 G ref [kn/m²] , , ,000 E oed [kn/m²] , , ,000 c ref [kn/m²] 320,00 320,00 0,10 ϕ [ ] 27,00 27,00 34,00 ψ [ ] 0,00 0,00 0,00 E inc [kn/m²/m] 0,00 0,00 0,00 y ref [m] 0,000 0,000 0,000 c increment [kn/m²/m] 0,00 0,00 0,00 T str. [kn/m²] 0,00 0,00 0,00 R inter. [-] 1,00 1,00 0,80 Interface permeability Neutral Neutral Neutral Hardening Soil 12 1 fill 13 2 sand scg sand scg2 Type Drained Drained Drained γ unsat [kn/m³] 18,00 18,00 19,00 γ sat [kn/m³] 20,00 20,00 21,00 k x [m/day] 0,000 0,000 0,000 k y [m/day] 0,000 0,000 0,000 e init [-] 0,50 0,50 0,50 e min [-] 0,00 0,00 0,00 e max [-] 999,00 999,00 999,00 196

210 Hardening Soil 12 1 fill 13 2 sand scg sand scg2 c k [-] 1E15 1E15 1E15 ref E 50 [kn/m²] 18000, , ,00 ref E oed [kn/m²] 18000, , ,00 power (m) [-] 0,50 0,50 0,50 c ref [kn/m²] 0,10 0,10 0,10 ϕ [ ] 32,00 31,00 34,00 ψ [ ] 0,00 0,00 0,00 ref E ur [kn/m²] 36010, , ,00 (nu) ν ur [-] 0,200 0,200 0,200 p ref [kn/m²] 100,00 100,00 100,00 c increment [kn/m²] 0,00 0,00 0,00 y ref [m] 0,00 0,00 0,00 R f [-] 0,90 0,90 0,90 T strength [kn/m²] 0,00 0,00 0,00 R inter [-] 0,80 0,80 0,80 δ inter [m] 0,00 0,00 0,00 Interface Neutral Neutral Neutral permeability Table [5] Beam data sets parameters No. Identification EA EI w ν Mp Np [kn/m] [knm²/m] [kn/m/m] [-] [knm/m] [kn/m] 1 DW 2,25E7 4,2E6 37,50 0,25 1E15 1E15 Table [6] Anchor data sets parameters No. Identification EA Fmax,com Fmax,tens L spacing p [kn] [kn] [kn] [m] 1 Struts ,00 1E15 1E15 1,00 197

211 4. 4. Calculation phases Table [7] List of phases Phase Ph-No. Start Calculation type Load input First step Last step phase Initial phase kazı öncesi 1 0 Plastic Staged construction kotundan Plastic Staged construction 3 4 0,6 kotuna kazı Kasım ,25 kotundaki 2 1 Plastic Staged construction 5 6 ilk Kiriş -0,60 kotundan Plastic Staged construction 7 8 5,90 kotuna kazı Aralık ,70 kotundaki 3 2 Plastic Staged construction 9 11 ikinci Kiriş -5,90 kotundan Plastic Staged construction ,90 kotuna kazı Ocak ,70 kotundaki 4 3 Plastic Staged construction üçüncü Kiriş -9,90 kotundan Plastic Staged construction ,70 kotuna kazı Mart ,70 kotundaki 5 4 Plastic Staged construction dördüncü Kiriş -15,70 kotundan Plastic Staged construction ,70 kotuna kazı Mayıs ,50 kotundaki Plastic Staged construction beşinci kiriş Kazı Sonu 6 5 Plastic Staged construction

212 5. 5. Results for İlk Durum Fig. 3 Plot of total displacements (arrows) - step no: 0-199

213 6. 6. Results for kazı öncesi Fig. 4 Plot of total displacements (arrows) - step no: 2 - ( phase: 1 ) 200

214 7. 7. Results for 2.40 kotundan -0,6 kotuna kazı Kasım 2007 Fig. 5 Plot of total displacements (arrows) - step no: 4 - ( phase: 9 ) 201

215 8. 8. Results +1,25 kotundaki ilk Kiriş 9. Fig. 6 Plot of total displacements (arrows) - step no: 6 - ( phase: 2 ) 202

216 Results for -0,60 kotundan -5,90 kotuna kazı Aralık 2007 Fig. 7 Plot of total displacements (arrows) - step no: 8 - ( phase: 10 ) 203

217 Results for -4,70 kotundaki ikinci Kiriş Fig. 8 Plot of total displacements (arrows) - step no: 11 - ( phase: 3 ) 204

218 Results for -5,90 kotundan -9,90 kotuna kazı Ocak 2008 Fig. 9 Plot of total displacements (arrows) - step no: 13 - ( phase: 11 ) 205

219 Results for -8,70 kotundaki üçüncü Kiriş Fig. 10 Plot of total displacements (arrows) - step no: 15 - ( phase: 4 ) 206

220 Results for -9,90 kotundan -15,70 kotuna kazı Mart 2007 Fig. 11 Plot of total displacements (arrows) - step no: 20 - ( phase: 12 ) 207

221 Results for -14,70 kotundaki dördüncü Kiriş Fig. 12 Plot of total displacements (arrows) - step no: 24 - ( phase: 5 ) 208

222 Results for -15,70 kotundan -21,70 kotuna kazı Mayıs 2007 Fig. 13 Plot of total displacements (arrows) - step no: 31 - ( phase: 13 ) 209

223 Results for -20,50 kotundaki beşinci kiriş Fig. 14 Plot of total displacements (arrows) - step no: 33 - ( phase: 14 ) 210

224 Results for Kazı Sonu Fig. 15 Plot of total displacements (arrows) - step no: 35 - ( phase: 6 ) 211

225 User: Title: Koxhiyoki Kabuto, Japan usk KESİT 2-2 REPORT EK-C/2 Temmuz 02,

226 Table of Contents 1. General Information Geometry Material data Calculation phases Results for phase Results for phase Results for phase Results for phase Results for phase Results for phase Results for phase Results for phase Results for phase Results for phase Results for phase Results for phase Results for phase

227 General Information Table [1] Units Type Length Force Time Unit m kn day Table [2] Model dimensions min. X -40,000 Y -54,000 max. 40,000 2,400 Table [3] Model Model Element Plane strain 15-Noded 214

228 Geometry Fig. 1 Plot of geometry model with cluster numbers 215

229 Material data Fig. 2 Plot of geometry with material data sets Table [4] Soil data sets parameters Mohr-Coulomb rock1 3 5 jet grout 4 7 behind wall Type Drained Drained Drained Drained γ unsat [kn/m³] 25,00 26,00 19,00 25,00 γ sat [kn/m³] 25,00 27,00 21,00 25,00 k x [m/day] 0,000 0,000 0,000 0,000 k y [m/day] 0,000 0,000 0,000 0,000 e init [-] 0,500 0,500 0,500 0,500 c k [-] 1E15 1E15 1E15 1E15 E ref [kn/m²] , , , ,000 ν [-] 0,200 0,280 0,200 0,250 G ref [kn/m²] , , , ,000 E oed [kn/m²] , , , ,000 c ref [kn/m²] 0,20 320,00 500, ,00 ϕ [ ] 0,00 27,00 34,00 45,00 ψ [ ] 0,00 0,00 0,00 0,00 E inc [kn/m²/m] 0,00 0,00 0,60 0,50 y ref [m] 0,000 0,000 0,000 0,000 c increment [kn/m²/m] 0,00 0,00 0,00 0,00 T str. [kn/m²] 0,00 0,00 0,00 0,00 R inter. [-] 1,00 1,00 1,00 0,80 Interface permeability Neutral Neutral Neutral Neutral 216

230 Mohr-Coulomb 5 8 rock 6m 6 9 rock 7m 7 10 rock 8m 8 10 rock 8m Type Drained Drained Drained Drained γ unsat [kn/m³] 26,00 26,00 26,00 26,00 γ sat [kn/m³] 27,00 27,00 27,00 27,00 k x [m/day] 0,000 0,000 0,000 0,000 k y [m/day] 0,000 0,000 0,000 0,000 e init [-] 0,500 0,500 0,500 0,500 c k [-] 1E15 1E15 1E15 1E15 E ref [kn/m²] , , , ,000 ν [-] 0,280 0,280 0,280 0,280 G ref [kn/m²] , , , ,500 E oed [kn/m²] , , , ,273 c ref [kn/m²] 320,00 320,00 320,00 320,00 ϕ [ ] 27,00 27,00 27,00 27,00 ψ [ ] 0,00 0,00 0,00 0,00 E inc [kn/m²/m] 0,00 0,50 0,00 0,00 y ref [m] 0,000 0,000 0,000 0,000 c increment [kn/m²/m] 0,00 0,00 0,00 0,00 T str. [kn/m²] 0,00 0,00 0,00 0,00 R inter. [-] 1,00 1,00 1,00 1,00 Interface permeability Neutral Neutral Neutral Neutral Mohr-Coulomb 9 11 rock 9m rock 10m fill above roof Type Drained Drained Drained γ unsat [kn/m³] 26,00 26,00 18,00 γ sat [kn/m³] 27,00 27,00 19,00 k x [m/day] 0,000 0,000 0,000 k y [m/day] 0,000 0,000 0,000 e init [-] 0,500 0,500 0,500 c k [-] 1E15 1E15 1E15 E ref [kn/m²] , , ,000 ν [-] 0,280 0,280 0,250 G ref [kn/m²] , , ,000 E oed [kn/m²] , , ,000 c ref [kn/m²] 320,00 320,00 0,10 ϕ [ ] 27,00 27,00 34,00 ψ [ ] 0,00 0,00 0,00 E inc [kn/m²/m] 0,00 0,00 0,00 y ref [m] 0,000 0,000 0,000 c increment [kn/m²/m] 0,00 0,00 0,00 T str. [kn/m²] 0,00 0,00 0,00 R inter. [-] 1,00 1,00 0,80 Interface permeability Neutral Neutral Neutral Hardening Soil 12 1 fill 13 2 sand scg sand scg2 Type Drained Drained Drained γ unsat [kn/m³] 18,00 18,00 19,00 γ sat [kn/m³] 20,00 20,00 21,00 k x [m/day] 0,000 0,000 0,000 k y [m/day] 0,000 0,000 0,000 e init [-] 0,50 0,50 0,50 e min [-] 0,00 0,00 0,00 e max [-] 999,00 999,00 999,00 217

231 Hardening Soil 12 1 fill 13 2 sand scg sand scg2 c k [-] 1E15 1E15 1E15 ref E 50 [kn/m²] 18000, , ,00 ref E oed [kn/m²] 18000, , ,00 power (m) [-] 0,50 0,50 0,50 c ref [kn/m²] 0,10 0,10 0,10 ϕ [ ] 32,00 31,00 34,00 ψ [ ] 0,00 0,00 0,00 ref E ur [kn/m²] 36010, , ,00 (nu) ν ur [-] 0,200 0,200 0,200 p ref [kn/m²] 100,00 100,00 100,00 c increment [kn/m²] 0,00 0,00 0,00 y ref [m] 0,00 0,00 0,00 R f [-] 0,90 0,90 0,90 T strength [kn/m²] 0,00 0,00 0,00 R inter [-] 0,80 0,80 0,80 δ inter [m] 0,00 0,00 0,00 Interface Neutral Neutral Neutral permeability 218

232 Calculation phases Table [5] List of phases Phase Ph-No. Start Calculation type Load input First step Last step phase Initial phase kazı öncesi 1 0 Plastic Staged construction ,40 kotundan Plastic Staged construction 3 4 0,50 kotuna kazı Kasım ,25 kotundaki 2 1 Plastic Staged construction 5 6 ilk Kiriş -0,50 kotundan Plastic Staged construction 7 9 5,90 kotuna kazı Aralık ,70 kotundaki 3 2 Plastic Staged construction ikinci kiriş -5,90 kotundan Plastic Staged construction ,90 kotuna kazı Ocak ,70 kotundaki 4 3 Plastic Staged construction üçüncü kiriş -9,90 kotundan Plastic Staged construction ,70 kotuna kazı Mart ,70 kotundaki 5 4 Plastic Staged construction dördüncü kiriş -21,70 kotuna 13 5 Plastic Staged construction kazı Mayıs ,50 kotundaki Plastic Staged construction beşinci kiriş kazı sonu 6 5 Plastic Staged construction

233 Results for ilk durum Fig. 3 Plot of total displacements (arrows) - step no: 0-220

234 Results for kazı öncesi Fig. 4 Plot of total displacements (arrows) - step no: 2 - ( phase: 1 ) 221

235 Results for +2,40 kotundan -0,50 kotuna kazı Kasım 2007 Fig. 5 Plot of total displacements (arrows) - step no: 4 - ( phase: 9 ) 222

236 Results for +1,25 kotundaki ilk Kiriş Fig. 6 Plot of total displacements (arrows) - step no: 6 - ( phase: 2 ) 223

237 Results for -0,50 kotundan -5,90 kotuna kazı Aralık 2007 Fig. 7 Plot of total displacements (arrows) - step no: 9 - ( phase: 10 ) 224

238 Results for -4,70 kotundaki ikinci kiriş Fig. 8 Plot of total displacements (arrows) - step no: 11 - ( phase: 3 ) 225

239 Results for -5,90 kotundan -9,90 kotuna kazı Ocak 2008 Fig. 9 Plot of total displacements (arrows) - step no: 13 - ( phase: 11 ) 226

240 Results for -8,70 kotundaki üçüncü kiriş Fig. 10 Plot of total displacements (arrows) - step no: 17 - ( phase: 4 ) 227

241 Results for -9,90 kotundan -15,70 kotuna kazı Mart 2008 Fig. 11 Plot of total displacements (arrows) - step no: 21 - ( phase: 12 ) 228

242 Results for -14,70 kotundaki dördüncü kiriş Fig. 12 Plot of total displacements (arrows) - step no: 27 - ( phase: 5 ) 229

243 Results for -21,70 kotuna kazı Mayıs 2008 Fig. 13 Plot of total displacements (arrows) - step no: 33 - ( phase: 13 ) 230

244 Results for -20,50 kotundaki beşinci kiriş Fig. 14 Plot of total displacements (arrows) - step no: 35 - ( phase: 14 ) 231

245 Results for kazı sonu Fig. 15 Plot of total displacements (arrows) - step no: 37 - ( phase: 6 ) 232

246 User: Title: Koxhiyoki Kabuto, Japan usk KESİT 3-3 REPORT EK-C/3 Temmuz 02,

247 Table of Contents 1. General Information Geometry Material data Calculation phases Results for phase Results for phase Results for phase Results for phase Results for phase Results for phase Results for phase Results for phase Results for phase Results for phase Results for phase Results for phase Results for phase

248 General Information Table [1] Units Type Length Force Time Unit m kn day Table [2] Model dimensions min. X -40,000 Y -54,000 max. 40,000 2,400 Table [3] Model Model Element Plane strain 15-Noded 235

249 Geometry Fig. 1 Plot of geometry model with cluster numbers 236

250 Material data Fig. 2 Plot of geometry with material data sets Table [4] Soil data sets parameters Mohr-Coulomb rock1 3 5 jet grout 4 7 behind wall Type Drained Drained Drained Drained γ unsat [kn/m³] 25,00 26,00 19,00 25,00 γ sat [kn/m³] 25,00 27,00 21,00 25,00 k x [m/day] 0,000 0,000 0,000 0,000 k y [m/day] 0,000 0,000 0,000 0,000 e init [-] 0,500 0,500 0,500 0,500 c k [-] 1E15 1E15 1E15 1E15 E ref [kn/m²] , , , ,000 ν [-] 0,200 0,280 0,200 0,250 G ref [kn/m²] , , , ,000 E oed [kn/m²] , , , ,000 c ref [kn/m²] 0,20 320,00 500, ,00 ϕ [ ] 0,00 27,00 34,00 45,00 ψ [ ] 0,00 0,00 0,00 0,00 E inc [kn/m²/m] 0,00 0,00 0,60 0,50 y ref [m] 0,000 0,000 0,000 0,000 c increment [kn/m²/m] 0,00 0,00 0,00 0,00 T str. [kn/m²] 0,00 0,00 0,00 0,00 R inter. [-] 1,00 1,00 1,00 0,80 Interface permeability Neutral Neutral Neutral Neutral 237

251 Mohr-Coulomb 5 8 rock 6m 6 9 rock 7m 7 10 rock 8m 8 10 rock 8m Type Drained Drained Drained Drained γ unsat [kn/m³] 26,00 26,00 26,00 26,00 γ sat [kn/m³] 27,00 27,00 27,00 27,00 k x [m/day] 0,000 0,000 0,000 0,000 k y [m/day] 0,000 0,000 0,000 0,000 e init [-] 0,500 0,500 0,500 0,500 c k [-] 1E15 1E15 1E15 1E15 E ref [kn/m²] , , , ,000 ν [-] 0,280 0,280 0,280 0,280 G ref [kn/m²] , , , ,500 E oed [kn/m²] , , , ,273 c ref [kn/m²] 320,00 320,00 320,00 320,00 ϕ [ ] 27,00 27,00 27,00 27,00 ψ [ ] 0,00 0,00 0,00 0,00 E inc [kn/m²/m] 0,00 0,50 0,00 0,00 y ref [m] 0,000 0,000 0,000 0,000 c increment [kn/m²/m] 0,00 0,00 0,00 0,00 T str. [kn/m²] 0,00 0,00 0,00 0,00 R inter. [-] 1,00 1,00 1,00 1,00 Interface permeability Neutral Neutral Neutral Neutral Mohr-Coulomb 9 11 rock 9m rock 10m fill above roof Type Drained Drained Drained γ unsat [kn/m³] 26,00 26,00 18,00 γ sat [kn/m³] 27,00 27,00 19,00 k x [m/day] 0,000 0,000 0,000 k y [m/day] 0,000 0,000 0,000 e init [-] 0,500 0,500 0,500 c k [-] 1E15 1E15 1E15 E ref [kn/m²] , , ,000 ν [-] 0,280 0,280 0,250 G ref [kn/m²] , , ,000 E oed [kn/m²] , , ,000 c ref [kn/m²] 320,00 320,00 0,10 ϕ [ ] 27,00 27,00 34,00 ψ [ ] 0,00 0,00 0,00 E inc [kn/m²/m] 0,00 0,00 0,00 y ref [m] 0,000 0,000 0,000 c increment [kn/m²/m] 0,00 0,00 0,00 T str. [kn/m²] 0,00 0,00 0,00 R inter. [-] 1,00 1,00 0,80 Interface permeability Neutral Neutral Neutral Hardening Soil 12 1 fill 13 2 sand scg sand scg2 Type Drained Drained Drained γ unsat [kn/m³] 18,00 18,00 19,00 γ sat [kn/m³] 20,00 20,00 21,00 k x [m/day] 0,000 0,000 0,000 k y [m/day] 0,000 0,000 0,000 e init [-] 0,50 0,50 0,50 e min [-] 0,00 0,00 0,00 e max [-] 999,00 999,00 999,00 238

252 Hardening Soil 12 1 fill 13 2 sand scg sand scg2 c k [-] 1E15 1E15 1E15 ref E 50 [kn/m²] 18000, , ,00 ref E oed [kn/m²] 18000, , ,00 power (m) [-] 0,50 0,50 0,50 c ref [kn/m²] 0,10 0,10 0,10 ϕ [ ] 32,00 31,00 34,00 ψ [ ] 0,00 0,00 0,00 ref E ur [kn/m²] 36010, , ,00 (nu) ν ur [-] 0,200 0,200 0,200 p ref [kn/m²] 100,00 100,00 100,00 c increment [kn/m²] 0,00 0,00 0,00 y ref [m] 0,00 0,00 0,00 R f [-] 0,90 0,90 0,90 T strength [kn/m²] 0,00 0,00 0,00 R inter [-] 0,80 0,80 0,80 δ inter [m] 0,00 0,00 0,00 Interface Neutral Neutral Neutral permeability Table [5] Beam data sets parameters No. Identification EA EI w ν Mp Np [kn/m] [knm²/m] [kn/m/m] [-] [knm/m] [kn/m] 1 DW 2,25E7 4,2E6 37,50 0,25 1E15 1E15 Table [6] Anchor data sets parameters No. Identification EA Fmax,com Fmax,tens L spacing p [kn] [kn] [kn] [m] 1 Struts ,00 1E15 1E15 1,00 239

253 Calculation phases Table [7] List of phases Phase Ph-No. Start Calculation type Load input First step Last step phase Initial phase kazı öncesi 1 0 Plastic Staged construction ,40 kotundan Plastic Staged construction 3 4 0,50 kotuna kazı Kasım ,25 kotundaki 2 1 Plastic Staged construction 5 6 ilk Kiriş -0,50 kotundan Plastic Staged construction 7 8 5,90 kotuna kazı Aralık ,70 kotundaki 3 2 Plastic Staged construction 9 11 ikinci kiriş -5,90 kotundan Plastic Staged construction ,90 kotuna kazı Ocak ,70 kotundaki 4 3 Plastic Staged construction üçüncü kiriş -9,90 kotundan Plastic Staged construction ,70 kotuna kazı Mart ,70 kotundaki 5 4 Plastic Staged construction dördüncü kiriş -21,70 kotuna 13 5 Plastic Staged construction kazı Mayıs ,50 kotundaki Plastic Staged construction beşinci kiriş kazı sonu 6 5 Plastic Staged construction

254 Results for ilk durum Fig. 3 Plot of total displacements (arrows) - step no: 0-241

255 Results for +2,40 kotundan -0,50 kotuna kazı Kasım 2007 Fig. 4 Plot of total displacements (arrows) - step no: 2 - ( phase: 1 ) 242

256 Results for +1,25 kotundaki ilk Kiriş Fig. 5 Plot of total displacements (arrows) - step no: 4 - ( phase: 9 ) 243

257 Results for -0,50 kotundan -5,90 kotuna kazı Aralık 2007 Fig. 6 Plot of total displacements (arrows) - step no: 6 - ( phase: 2 ) 244

258 Results for -4,70 kotundaki ikinci kiriş Fig. 7 Plot of total displacements (arrows) - step no: 8 - ( phase: 10 ) 245

259 Results for -5,90 kotundan -9,90 kotuna kazı Ocak 2008 Fig. 8 Plot of total displacements (arrows) - step no: 11 - ( phase: 3 ) 246

260 Results for -5,90 kotundan -9,90 kotuna kazı Ocak 2008 Fig. 9 Plot of total displacements (arrows) - step no: 13 - ( phase: 11 ) 247

261 Results for -8,70 kotundaki üçüncü kiriş Fig. 10 Plot of total displacements (arrows) - step no: 15 - ( phase: 4 ) 248

262 Results for -9,90 kotundan -15,70 kotuna kazı Mart 2008 Fig. 11 Plot of total displacements (arrows) - step no: 20 - ( phase: 12 ) 249

263 Results for -14,70 kotundaki dördüncü kiriş Fig. 12 Plot of total displacements (arrows) - step no: 24 - ( phase: 5 ) 250

264 Results for -21,70 kotuna kazı Mayıs Fig. 13 Plot of total displacements (arrows) - step no: 31 - ( phase: 13 ) 251

265 Results for -20,50 kotundaki beşinci kiriş Fig. 14 Plot of total displacements (arrows) - step no: 33 - ( phase: 14 ) 252

266 Results for kazı sonu Fig. 15 Plot of total displacements (arrows) - step no: 35 - ( phase: 6 ) 253