TEORİK VE AMPİRİK YAKLAŞIMLARLA ELDE EDİLEN KAZIK OTURMA DEĞERLERİNİN ARAZİ YÜKLEME DENEYİ SONUÇLARI İLE KIYASLANMASI COMPRASION OF PILE SETTLEMENT RESULTS WITH THEORITICAL&IRICAL APPROACH AND INSITU LOADING TEST Güner SALİHİ 1 Yüksel YILMAZ 2 İlkay TONYALI 3 ABSTRACT In this work, the settlement data of the bored piles constituted on 28 unit different in-situ, acquired as a result of the pile load test implemented on the land, were analyzed in comparison with the values calculated via theoretical, semi-empirical and empirical "Linear Elastic Medium Method", "Tomlinson (2008) Approach", "Das (2004) Approach", "Vesic (1977) Approach", "Poulos and Davis (1980) Approach" and "Vesic (1970) Approach". In the loading test results, the largest settlement value was obtained as 5.40 mm. This value is the maximum mobilization of the pile end resistance is significantly lower than the amount required for the deformation occurs. Therefore, the closest results according to the pile load tests, have been acquired via Poulos and Davis (1980) Approach regarding the only shaft settlement of the piles under axial load. Other analysis methods, considering the end settlement of the piles exposed to axial load have been seen to give fairly reliable results. Keywords: Bored pile, pile load test, settlement analysis, deep foundation, single pile settlement. ÖZET Bu çalışmada, 28 adet değişik zemin profiline teşkil edilen fore kazıklara, arazi ortamında uygulanan yükleme deneyleri sonucu elde edilen oturma verileri, teorik, yarı ampirik ve ampirik Doğrusal Elastik Ortam Yöntemi, Tomlinson (2008) Yaklaşımı, Das (2004) Yaklaşımı, Vesic (1977) Yaklaşımı, Poulos ve Davis (1980) Yaklaşımı ve Vesic (1970) Yaklaşımı analiz yöntemleri ile hesaplanan oturma değerleri ile kıyaslamalı olarak incelenmiştir. Yükleme deneyleri sonucunda, en büyük oturma değeri 5,40 mm olarak elde edilmiştir. Bu değer, kazıklarda maksimum uç direnci mobilizasyonu oluşabilmesi için gerekli olan deformasyon miktarından oldukça düşüktür. Bu sebeple, yükleme deneylerine göre en yakın sonuçlara, eksenel yükleme altında sadece kazık çevre (şaft) oturmasını dikkate alan Poulos ve Davis (1980) Yaklaşımı ile ulaşıldığı görülmektedir. Eksenel 1 İnşaat Yüksek Mühendisi, Salihi İnşaat, gunersalihi@gmail.com 2 Doç. Dr., Gazi Üniversitesi, yyuksel@gazi.edu.tr 3 İnşaat Yüksek Mühendisi, Moment Proje, ilkaytonyali@momentproje.com
yüklemeye maruz kazıklarda, uç oturmasını da dikkate alan diğer analiz metotlarının ise, oldukça güvenli sonuçlar verdiği belirlenmiştir. Anahtar kelimeler: Fore kazık, kazık yükleme deneyi, oturma hesapları, derin temeller, tekil kazık oturması. 1. GİRİŞ Dünya genelinde hızla artan nüfus oranı ve inşaat teknolojilerindeki gelişmeler, günümüzde mühendislik tasarımlarının sınırlarının zorlanmasına neden olmaktadır. Özellikle büyük şehirlerde arazi teminindeki sıkıntılardan dolayı, yüksek katlı yapılar tercih edilmeye başlanmıştır. Ulaşım problemlerini beraberinde getiren bu durum, geniş açıklıklı sanat yapılarına (karayolu ve demiryolu köprüleri, viyadükler, üst geçitler v.b.) olan ihtiyacı da arttırmaktadır. Bu sebeplerden ötürü, üst yapı yüklerinde meydana gelen artışların çeşitli temel uygulamaları vasıtasıyla güvenli şekilde zeminlere taşıtılması, Geoteknik Mühendisliği açısından son derece önemlidir. Yapı temellerinin birbirinden bağımsız olarak, göçmeye karşı yeterli güvenliğe sahip olması (taşıma gücü şartı) ve meydana gelecek muhtemel toplam oturmalar ile farklı oturmaların kabul edilebilir sınırlar dahilinde kalması (oturma şartı) gerekmektedir. Temellerin genişletilmesi ve derinleştirilmesi gibi geleneksel yöntemlerle bu şartların ikisinin birden sağlanamadığı durumlarda, zemin ıslah teknikleri veya derin temel uygulamaları kullanılmaktadır. Derin temel kavramı, derinliği plan genişliğinin üç katı olan temeller için kullanılmakla birlikte, üst yapı yüklerini daha derinlerdeki tabakalara aktarmakta kullanılan kazıklı temeller, kesonlar, ayak (kuyu, şaft) temeller bu kapsamda değerlendirilmektedir. Günümüzde en yaygın olarak kullanılan derin temel tipi olan kazıklar, zemine düşey veya eğik konumda yerleştirilen ince yapısal elemanlardır. Temel altı kazıklar kendilerine aktarılan eksenel yükleri, belirli oturma sınır değerleri dahilinde güvenli şekilde taşıyabilmelidir. Kazık tasarımında teorik ve ampirik yaklaşımlarla gerçekleştirilen oturma ve taşıma gücü analizlerinin uygunluğu, arazide tatbik edilen yükleme deneyleri ile test edilebilmektedir. Son dönemde, arazi yükleme deneyleri ile kazık taşıma gücü ve oturma analizleri arasındaki ilişkilerin belirlenmesi konusunda bir çok çalışma mevcuttur. Wang ve diğ. [1], katmanlı zeminlerde bulunan tekil ve grup kazıkların düşey yükler altında yaptıkları oturmalarla ilgili doğrusal olmayan yöntemler ile bir yaklaşım geliştirmiştir. Bu çalışmada, kazık şaft ve uç oturmaları için Box Lucas fonksiyonu kullanılmıştır. Analizlerde elastik ortam kabulü yapılarak, öncelikle tekil kazık oturması elde edilmiş, ardından süperpozisyon prensibi ile kazık grubunun oturma değerleri hesaplanmıştır. Tekil ve grup kazık oturma verileri, arazide tam ölçekli yükleme deneyleri ile doğrulanmıştır. Kirkit [2], kayaya soketli fore kazıklara ait yükleme deneyi sonuçları ile ampirik yöntemlerle elde edilen emniyetli taşıma gücü değerlerini incelemiştir. Eid ve Bani-Hani [3], homojen olmayan kayaya soketli kazıkların oturma davranışlarını, üç boyutlu sonlu elemanlar yöntemi kullanarak değerlendirmiştir. Yapılan analizlerde, çeşitli kazık-kaya sertlik oranlarının tekil kazık elastik oturmaları üzerindeki etkisi de araştırılmıştır. Teorik sonuçlar, kayaya soketli kazıklar için arazide uygulanan tam ölçekli yükleme deneyleri ile kontrol edilmiş olup, elastik oturma değerlerinin kazık-kaya sertlik oranına ve narinliğe bağlı olduğu ortaya konulmuştur. Ayrıca, oturma değerlerinin kazığın boyundan bağımsız hale geldiği derinlik ile kayanın poission oranı arasındaki ilişki irdelenerek, kayaya soketli kazıklar için kritik derinlik hesaplama yaklaşımı geliştirilmiştir.
2. KAZIKLI TEMELLER Tarih öncesi devirlere dayanan temel altı kazık imalatının, İsviçre nin neolitik canlıları tarafından günümüzden 12.000 yıl önce sığ göl tabanlarında yapılan çakma ahşap kazıklar üzerine inşa edilen barınaklar için kullanıldığı bilinmektedir [4]. Bununla birlikte, yapılan arkeolojik çalışmalarda, Büyük İskender in M.Ö. 322 de Tyre şehrinin inşasında ve Hun İmparatorluğu nun Çin de M.Ö. 200 ve M.S. 200 yılları arasında köprü yapımı için çakma ahşap kazık kullandığı belirlenmiştir. Ülkemizde ise bilinen ilk kazıklara, 1755 yılında yapılan Nur-i Osmaniye Cami sinde rastlanılmakta olup, 2,63 metre boyundaki ahşap kazıklarda demir koruyucu uçlar kullanılmıştır. Kazıklar üzerinde horasan harcından oluşan radye başlık bulunmaktadır. Kazıklar taşıma gücü ve oturma problemlerine karşı kullanılmalarının yanı sıra, şişme ve çökme özelliği gösteren zeminlerde, oyulmaya karşı temel altlarında, bayrak direkleri gibi yüksek yapılar ile su altında imal edildiği için kaldırma ve çekme kuvvetlerine maruz kalan yapılarda da tercih edilmektedir. Literatürde kazıklar, kullanılan malzeme özelliklerine, imalat tipine ve çalışma prensibine göre üç ana grupta sınıflandırılmaktadır. Malzeme özelliklerine göre kazıklar, ahşap, betonarme, çelik ve kompozit olarak sıralanabilir. İmalat tipi olarak ise delme (fore) ve çakma kazıklar olarak detaylandırılmaktadır. Son olarak kazıklar, sürtünme, uç, çekme, kompaksiyon ve yanal yüklenmiş olarak tanımlanmakta olup, Şekil 1 de çalışma prensipleri şematik olarak verilmektedir. Şekil 1. Çalışma Prensiplerine Göre Kazık Çeşitleri. Sürtünme kazığı (a, b), Uç Kazığı (c,d), Çekme Kazığı (e), Kompaksiyon Kazığı (f) 3. KAZIK OTURMA ANALİZLERİ Kazık oturmalarının önceden belirlenebilmesi oldukça karmaşık ve zordur. Bunun nedenleri olarak, kazık imalatı esnasında zemin gerilme durum değişiminin ve kazık-zemin yük aktarımının nasıl gerçekleştiğinin net olarak bilinememesi gösterilebilir. Kazıkların mobilize olarak, çevre dirençlerinin oluşabilmesi için görece küçük oranlarda oturma yapması yeterlidir. Ancak, uç direncinin oluşması için gerekli ötelenme miktarları daha yüksek olmalıdır. Bu durumun oluşabilmesi için gerekli olan ötelenme miktarları ise zemin tipine, kazık tipine ve boyutlarına bağlı olarak değişim göstermektedir [5]. Kazık oturma teoremleri, kazık-zemin ortamının matematiksel olarak modellenmesine dayanmaktadır. Bu modellemelerde kazığı çevreleyen zeminler için genel olarak, Doğrusal Elastik-Plastik Ortam Modeli, Yay Modeli ve Birim Deformasyon Modeli kabulleri dikkate alınmaktadır. Üçüncü grupta tanımlanan yöntemlerle ilgili son yıllarda
gelişmeler kaydedilmekle birlikte, günümüzde mühendislik uygulamaları ilk iki grupta tanımlanan modelleri baz almaktadır [6]. Bu teorik çalışmaların yanı sıra, kazık oturma analizlerinde ampirik yaklaşımlarda kullanılmaktadır. 3.1. Doğrusal Elastik-Plastik Ortam Modeli Yaklaşımı Doğrusal Elastik-Plastik Ortam modelleme tipinde kazığın toplam oturması, üç ana bölümde değerlendirilmektedir. Bunlar, kazık üzerine etkiyen yüklemeden kaynaklı elastik boy kısalması, uç bölümünden aktarılan yük nedeniyle oluşan oturma ve çevre (şaft) oturması olarak tanımlanmaktadır. Şekil 2 de bahsi geçen sistemle ilgili olarak yük-oturma ilişkisi görülmektedir. Şekil 2. Doğrusal Elastik-Plastik Ortam modellemesi yük-oturma ilişkisi [6] Buna göre, kazıklarda öncelikle çevre direnci yenilmesi meydana gelecek, ardından artan yükleme sonucu uç mukavemeti nihai değerine ulaşarak sabitlenecektir. Kazıkların, bahsi geçen yüklemeler altında göçme durumuna kadar doğrusal elastik, sonrasında ise plastik davranış göstereceği belirlenmiştir. Araştırmacılar, sonlu elemanlar yöntemi yardımıyla, çeşitli değişkenlerin sistem üzerindeki etkilerini de inceleyerek, bu yaklaşımla ilgili çalışmalar gerçekleştirmiştir. Başlarda hacimsel değişikliğe uğramayan, doğrusal elastik yarı sonsuz zemin ortamları için yapılan çalışmalar, kazıkların geometrik ve mekanik özelliklerini dikkate alan düzeltme faktörleri ile geliştirilmiştir. 3.2. Yay Modeli Yaklaşımı Bu yöntemde, kazık gerilme-şekil değiştirme davranışı yaylar ile modellenmekte olup, değişimler doğrusal veya doğrusal olmayan davranış şeklinde tanımlanabilir. Yay modeli yaklaşımında, kazığın rijit davrandığı kabulü yapılarak uca gelen yükler ihmal edilerek, yükün sadece çevre sürtünmesi ile taşındığı varsayılmaktadır. Bunun sonucu olarak kazığın oturmasının kazık yüzeyindeki kayma gerilmeleri nedeniyle oluştuğu düşünülmektedir. Yay modeli ile tekil kazık oturma analizinin yanı sıra grup kazıkların oturmaları da hesaplanabilmektedir [6].
Scott [7], sürekli ortamlar için elde edilen oturma değerleri ile yay modeli yardımıyla elde olunan sonuçları kıyaslamalı olarak incelemiştir. Buna göre, belirli bir yatak modülü kullanılması durumunda, iki yöntemle hesaplanan sonuçların oldukça yakın olduğu belirtilmektedir. 4. KAZIK YÜKLEME DENEYLERİ Kazığın taşıma gücünün ve yük-oturma ilişkisinin tayin edilebilmesi açısından en güvenilir yöntem arazi yükleme deneyleridir [8]. Şekil 3 de yükleme deneyi düzeneğinin basitleştirilmiş şematik çizimi görülmektedir. Kazık yükleme deneylerinin tam ölçekli olarak uygulanması, teorik yöntemlerle elde olunan kazık verilerinin yerinde kontrolü açısından son derece önemlidir. Bu sebepten ötürü, ulusal ve uluslararası bir çok standart ve şartnamede zorunlu tutulmaktadır [9]. Şekil 3. Kazık Yükleme Deneyi Düzeneği [8] Kazık taşıma kapasitesi ve oturma hesaplamalarında geri analiz yöntemi olarak kullanılabilen yükleme deneyleri sayesinde, kazıkların strüktürel direnci de tespit edilebilmektedir [10]. Kazık yükleme deneyleri, düşey yükleme ve yanal yükleme olarak iki ana bölüme ayrılabilir. Düşey yükleme deneylerinde, kazıklara düşey eksende statik veya dinamik yük uygulanır. Bu şekilde elemanların çekme ve basınç kapasitesi belirlenebilmektedir. Yükleme tipine göre deneyler, Kademeli Yükleme, Kademeli Çabuk Yükleme ve Sabit Hızla Delme olarak sınıflandırılmaktadır. Ülkemizde yükleme tipine göre, Kademeli Yükleme Deneyleri en çok tercih edilen tekniktir. Bu yöntemde kazıklar çalışma yükünün % 25 i oranlarda arttırılan kuvvetlere maruz bırakılır. Her yük kademesinde oturma değerleri belirli miktarlara düşene kadar beklenmektedir. Deneyler esnasında yük boşaltma kademeleri de uygulanmaktadır. Kademeli Çabuk Yükleme Deneylerinde servis yükünün iki katına kadar kademeli yükleme yapılır. Bekleme süreleri az olduğundan deney sonuçlarına kısa sürede ulaşılabilmektedir. Sabit Hızla Delme Deneylerinde ise, kazık krikolar yardımı ile üretilen kuvvetler ile zemine sürülerek, yük-oturma grafikleri elde edilir. Tekil kazığın, kademeli ve kademeli çabuk yükleme altında yük-oturma ilişkisi, Şekil 4'de verilmektedir. Buna göre, kazık-zemin sisteminin A noktasına kadar, doğrusal elastik davranış gösterdiği görülmektedir. Artan yükleme altında, B noktasına kadar akma meydana gelmektedir. B noktasında, kazık maksimum şaft sürtünme direncine mobilize
olmaktadır. Bu noktadan sonra, yük boşaltması yapıldığı takdirde, kazık üst seviyesi C noktasına ulaşmaktadır. O ile C arasında kalan deplasman farkı, "kalıcı oturma" olarak tanımlanmaktadır. Yeniden artan eksenel yükleme altında, kazığın D noktasına kadar deplasman yaptığı, bu seviyeden sonra ise, sabit yükleme altında kazık oturmalarının devam ettiği belirlenmiştir. D noktasında, kazık maksimum uç direncine mobilize olmaktadır. Bu değerlendirmeler neticesinde, kazıkların maksimum şaft sürtünme direnci mobilizasyonuna ulaşmaları için, kazık çapının %0,3'ü ile %1'i oranında deplasman yapmalarının yeterli olduğu görülmektedir. Bununla birlikte, çok daha büyük deplasmanlar altında maksimum uç direnci mobilizasyonuna ulaşılabilmektedir. Bunun sağlanabilmesi için, kazık çapının %10'u ile %20'si arasında bir oranda oturma miktarı gerekmektedir [11]. Şekil 4. Eksenel Yükleme Altında Yük-Oturma Grafiği [11] Şekil 4'te eksenel yükleme altında yük-oturma grafiği verilmiş olan kazıkta, şaft boyunca değişik seviyelerde deformasyon ölçerler yerleştirilmesi durumunda, Şekil 5'de verilmiş olan yük transfer grafiği elde edilecektir. Buna göre, A noktasına ulaşıldığında, tüm yükün şaft direnci ile taşındığı görülmektedir. B noktasında ise, şaft direnci en yüksek seviyeye ulaşmakta olup, yükün bir bölümü ise uç direnci olarak aktarılmaktadır. D noktasında çevre direnci değeri, B noktasındakine eşittir. Bununla birlikte, kazık nihai uç taşıma kapasitesine ulaşmıştır [11]. Şekil 5. Şekil 4'de Verilmiş Olan Yük-Oturma Eğrisine Göre Yük Transfer Grafiği [11]
5. YAPILAN ÇALIŞMALAR Bu çalışma kapsamında, yurt içi ve yurt dışında imalatı ve yükleme deneyleri tamamlanmış yirmi sekiz değişik inşaat alanındaki kazık üretim bilgileri, geoteknik tasarım raporları, inceleme sahasındaki zeminlere ait jeolojik araştırma raporları ve kazık yükleme deneyi değerlendirme raporları temin edilmiştir. Analize esas kazıklar, yerinde dökme betonarme fore kazık olup, tamamı dairesel kesitlidir. Tablo 1 de kazıklara ait boyutsal özellikler, zemin bilgileri ve yükleme deneyi oturma verileri özetlenmektedir. Kazıklar için oturma analizleri, Doğrusal Elastik Ortam Yöntemi, Tomlinson (2008) Yaklaşımı, yarı ampirik olan Das (2004) Yaklaşımı, Vesic (1977) Yaklaşımı ile ampirik Poulos ve Davis (1980) Yaklaşımı ve Vesic (1970) Yaklaşımı kullanılarak yapılmıştır. Bahsi geçen yaklaşımların, analiz yöntemlerinde dikkate aldıkları oturma kriterleri Tablo 2'de özetlenmektedir. Elde edilen sonuçlar, arazide uygulanan kazık yükleme deneyi sonuçları ile kıyaslamalı olarak incelenmiştir. Analizlerde kullanılan elastisite modülleri için Sivrikaya ve Toğrol [12] tarafından Tablo 3'de verilmiş olan bağıntılar kullanılmıştır. Zeminin poission oranları için, kil ve siltlerde 0,50; kumda 0,25 değerleri dikkate alınmıştır [5]. Son olarak zeminlerin G; kayma modülü, E; zeminin elastisite modülü ve μ; poission oranı olmak üzere, (1) nolu bağıntı ile elde edilmiştir. Kazık No Kazık Tipi G= E/2(1+μ) (1) Tablo 1. Analize Esas Kazık Ve Zemin Bilgileri [9] d (m) L (m) Çevre Zemin Sınıfı Uç Zemin Sınıfı Yükleme Deneyi Oturma Değerleri (mm) K-1 Fore 0,80 20,0 Kil Kil 2,59 K-2 Fore 0,80 14,0 Kil Kil 1,83 K-3 Fore 0,80 24,0 Kil Kil 4,28 K-4 Fore 1,00 32,0 Kil Kil 3,25 K-5 Fore 0,80 32,0 Kil Kil 5,40 K-6 Fore 0,80 25,0 Silt-Kil Kil 1,55 K-7 Fore 1,20 20,0 Kum Kum 2,17 K-8 Fore 0,80 20,0 Silt-Kil Kum 1,98 K-9 Fore 0,65 32,6 Kum Silt 1,69 K-10 Fore 0,80 32,6 Kum Silt 1,96 K-11 Fore 1,00 38,0 Kum Silt 0,63 K-12 Fore 1,00 42,0 Kum Silt 0,62 K-13 Fore 0,65 25,0 Kum Kum 1,29 K-14 Fore 1,00 30,0 Kum Kum 1,29 K-15 Fore 1,00 30,1 Kil Kum 0,87 K-16 Fore 0,80 25,0 Kil Kum 0,72 K-17 Fore 0,80 34,0 Kil Kum 0,11 K-18 Fore 0,80 28,0 Kil Kum 0,16 K-19 Fore 0,80 33,0 Kil Kum 0,64 K-20 Fore 0,80 34,0 Kil Kum 0,43 K-21 Fore 0,80 30,0 Kil Kum 0,30 K-22 Fore 0,80 17,0 Kil Kum 2,15
K-23 Fore 0,65 11,0 Kil Kil 1,19 K-24 Fore 0,80 20,0 Kum Kum 4,13 K-25 Fore 0,80 35,0 Kil Kil 3,34 K-26 Fore 0,80 30,0 Kil Kil 2,87 K-27 Fore 0,80 40,0 Kil Kil 2,64 K-28 Fore 0,80 45,0 Kil Kil 3,48 Tablo 2. Kazık Oturma Hesabı Yaklaşımlarında Dikkate Alınan Kriterler Kazığın Oturma Analiz Çevre Uç Oturması Elastik Boy Yöntemi Oturması Kısalması Doğrusal Elastik Ortam Yöntemi Tomlinson (2008) Das (2004) Vesic (1977) X Poulos ve Davis (1980) X X Vesic (1970) Tablo 3. Zemin Tipine Göre Elastisite Modülü Bağıntıları Zemin Tipi Bağıntı Killi kum E= 320(N60 + 15) Silt, kumlu silt E= 300(N60 + 6) Çakıllı kum E= 1200(N60 + 6) 6. ANALİZ SONUÇLARININ DEĞERLENDİRİLMESİ Yöntemler arası değerlendirmeler, doğrudan gözleme dayanması ve kontrollü deney imkanı sağlaması bakımından, arazide uygulanan kazık yükleme deneyi sonuçları baz alınarak yapılmıştır. Buna göre; derinlemesine homojen zeminlere teşkil edilen fore kazık kolonlarında, teorik ve ampirik çalışmalarla elde edilmiş oturma değerlerinin, yükleme deneyi sonuçlarına oranları Şekil 6'da verilmektedir. Şekil 6 incelendiğinde, yükleme deneyi oturma değerlerine en yakın sonuçların %88 ortalama oranı ile Poulos ve Davis (1980) Yaklaşımı ile elde edildiği görülmektedir. İkinci yaklaşık oturma oranları, %210 ile Tomlinson (2008) Yaklaşımı kullanılarak hesaplanmıştır. Diğer analiz yöntemlerinde ise, yükleme deneyi sonuçlarına göre %500 oranının üzerinde oturma değerleri elde edilmiştir.
<%1300 Şekil 6. Homojen Zeminlere Teşkil Edilen Kazıklarda, Teorik ve Ampirik Yaklaşımlarla Elde Edilmiş Oturma Değerlerinin Yükleme Deneyi Sonuçlarına Oranlaması Toplu Gösterimi Bir diğer değerlendirme, çevresi kohezyonlu ve ucu kohezyonsuz tabakalara teşkil edilen fore kazıklar için gerçekleştirilmiştir. Yükleme deneylerine göre elde edilen orantısal sonuçlar Şekil 7'de verilmekte olup, en yakın sonuçların ortalama %378 oranla Poulos ve Davis (1980) Yaklaşımı kullanılarak hesaplandığı görülmektedir. Diğer analiz yöntemleri ile hesaplanan oturmaların, yükleme deneyi sonuçlarına göre %1100 oranının üzerinde değerler verdiği görülmektedir. Şekil 7. Çevresi Kohezyonlu, Ucu Kohezyonsuz Birimlerde Bulunan Kazıklar İçin Teorik ve Ampirik Yaklaşımlarla Elde Edilmiş Oturma Değerlerinin Yükleme Deneyi Sonuçlarına Oranlaması Toplu Gösterimi Son olarak, çevresi kohezyonsuz ve ucu kohezyonlu birimlerde bulunan fore kazıklar için değerlendirmeler yapılmıştır. Bu bağlamda, teorik ve ampirik oturma hesabı sonuçlarının yükleme deneyi verilerine oranları Şekil 8'de verilmektedir. Diğer iki kıyaslamalı analize
benzer olarak, %87 oranında yakınlık Poulos ve Davis (1980) Yaklaşımı ile elde edilmiştir. Bunu %355 oranı ile Tomlinson (2008) Yaklaşımı takip etmektedir. Diğer yöntemler ise, %1300 oranının üzerinde yakınlık göstermektedir. Şekil 8. Çevresi Kohezyonsuz, Ucu Kohezyonlu Birimlerde Bulunan Kazıklar İçin Teorik Ve Ampirik Yaklaşımlarla Elde Edilmiş Oturma Değerlerinin, Yükleme Deneyi Sonuçlarına Oranlaması Toplu Gösterimi 7. SONUÇLAR Toplamda 28 adet değişik zemin profillerine teşkil edilen fore kazıklara ait yükleme deneyi oturma sonuçları, teorik, yarı ampirik ve ampirik, Doğrusal Elastik Ortam Yöntemi, Tomlinson (2008) Yaklaşımı, Das (2004) Yaklaşımı, Vesic (1977) Yaklaşımı, Poulos ve Davis (1980) Yaklaşımı ve Vesic (1970) Yaklaşımı analiz yöntemleri ile elde olunan oturma değerleri ile kıyaslamalı olarak incelenmiştir. Değerlendirmeler, doğrudan gözlemsel ve deneysel veri akışı sunabilen arazi yükleme deneyleri temel alınarak gerçekleştirilmiştir. Yükleme deneyleri sonucunda, en büyük oturma 5,40 mm olarak elde edilmiş olup, bu değerin, kazıklarda uç direnci oluşabilmesi için gerekli olan deformasyon miktarından oldukça düşük olduğu görülmektedir. Bu sebeple, yukarıda detayları verilmiş olan 3 inceleme grubunda da, en yakın sonuçlara eksenel yükleme altında sadece çevre oturmasını dikkate alan Poulos ve Davis (1980) Yaklaşımı ile ulaşıldığı değerlendirmesi yapılmaktadır. Orantısal analizlerin yanı sıra, Poulos ve Davis (1980) Yaklaşımı sonucu hesaplanan oturma değerleri ile, kazık yükleme deneyi oturma değerleri arasındaki en büyük farkın 3,96 mm mertebesinde olduğu belirlenmiştir. Bunu, en fazla 7,89 mm fark ile Tomlinson (2008) Yaklaşımı sonuçları takip etmekte olup, uç oturmasını dikkate alan diğer yöntemlerle ise, oldukça güvenli tarafta kalınarak 15,17 mm ile 58,70 mm arasında daha yüksek oturma değerleri hesaplanmıştır. Fore kazık oturma analiz yöntemleri arasında yukarıda yapılan değerlendirmelerin, yüksek deformasyonlar altında uygulanacak kazık yükleme deneyleri ile desteklenmesi son derece önemlidir.
KAYNAKLAR [1] Wang, Z., Xie, X., Wang, J., (2012, September). A New Nonlinear Method for Vertical Settlement Prediction of A Single Pile and Pile Groups in Layered Soils. Computers & Geotechnics, 118-126. [2] Kirkit, M. (2009). Türkiye de Yapılmış Kazık Yükleme Deneylerinden Veri Tabanı Oluşturulması ve Veri Tabanında Bulunan Kayaya Soketli Fore Kazıkların Analizi. Yüksek Lisans Tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul. [3] Eid, H. T.. ve Bani-Hani, K., (2012, June). Settlement of Axially Loaded Piles Entirely Embedded in Rock Analytical and Experimental Study. Geomechanics & Geoengineering, 7(2), 139-148. [4] Yıldırım, S. (2009). Zemin İncelemesi ve Temel Tasarımı.(3). İstanbul/Türkiye: Birsen Yayınevi. [5] Prakash, S., and Shamsher, H. D. (1990). Pile Foundations in Engineering Practice.(2). New York/USA: Wiley. [6] Birand, A. A. (2007). Kazıklı Temeller.(2). Ankara/Türkiye: Teknik Yayınevi. [7] Scott, R. F. (1981). Foundation Analysis. Prentice-Hall. [8] Çinicioğlu, S. F., 2005: Zeminlerde statik ve dinamik yükler altında taşıma gücü anlayışı ve hesabı, Seminer, IMO İstanbul Şubesi. [9] Salihi, G., 2014. Ampirik ve Teorik Yaklaşımlarla Hesaplanan Kazık Oturmalarının Tam Ölçekli Kazık Yükleme Deneyi Bulguları İle Kıyaslanması, Yüksek Lisans Tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Gazi Üniversitesi, Ankara. [10] Poulus, H. G., ve Davis, E. H. (1980). Pile Foundation Analysis and Design.(1). New York/USA: Wiley. [11] Tomlinson, M. ve Woodward, J. (2008). Pile Design and Construction Practice.(5). USA: Taylor&Francis. [12] Sivrikaya, O. ve Toğrol, E. (2009). Arazi Deneyleri ve Geoteknik Tasarımda Kullanımları.(1). İstanbul/Türkiye: Birsen Yayınevi.