Derin kazılarda çok sıra ankrajlı destekleme sistemlerinin tasarımı

Abstract

Derin kazı yapılması gereken inşaat projelerinde kazı esnasında ve sonrasında; çevre (yol, bina vb.) ve iş güvenliğinin sağlanması amacıyla zemin stabiltesini koruyan iksa sistemlerinin yapılması gerekmektedir. Bu uygulamalardan en yaygın olarak kullanılanları; kazıklı iksa duvar, perde duvar ve bunların ankraj destekli tasarımlarıdır. Günümüzde daha güvenilir ve ekonomik iksa sistemleri tasarlamak amacıyla zemin ankrajlarının kullanımları artmıştır. İksa sistemlerinin tasarımına etki eden en önemli faktör kazı aşamasında ve sonrasında etki eden yanal toprak basıncıdır. Literatürde yapılan çalışmalara bakıldığında ankraj destekli olarak inşa edilen iksa sistemlerine gelen yanal toprak basıncı dağılımları zemin türüne göre farklılıklar gösterebilmektedir. Bu nedenle ankraj destekli olarak inşa edilecek olan iksa tasarımlarında zemin türünün ve parametrelerinin en doğru şekilde belirlenmesi gerekmektedir. İksa sistemine etkiyen zemin basınç dağılımlarını sonucunda ankrajlara gelecek olan kuvvetler belirli çözüm yöntemleri kullanılarak hesaplanır. Gerekli olan ankraj kuvveti değerleri için belirli güvenlik katsayıları dikkate alınarak ankraj kök uzunlukları hesaplanır. Sistemde tranfer edilecek yükler için ankraj olarak kullanılacak olan malzeme ve özellikleri seçilir. Bu tez çalışmasında ankrajlı iksa sistemlerinin genel çözüm yöntemleri kullanılarak hesap ve tasarım adımlarını hızlandıracak bir yazılım geliştirilmesi amaçlanmıştır. Geliştirilen yazılım ile düğüm ve alan yöntemleri dikkate alınarak problemler çözülmüştür. Modeller üzerinde gerekli olan ankraj kuvveti değerleri, model üzerinde oluşan eğilme momenti ve kesme kuvveti değerleri değerlendirilmiştir. Aynı zamanda sonlu elemanlar yöntemi ile hesap yapabilen Plaxis v.8.6. programı ile modeller üzerinde oluşan kuvvetler karşılaştırılmıştır. Hesap yöntemleri arasındaki farklılıklar ortaya konulmuştur.

Shoring walls which are keeping soil stability should be design to ensure enviromental (road, building etc.) and work safety during and after construction projects which require deep excavation. The most commonly used of these applications are piled shoring walls, diaphragm walls and their anchorage supported designs. Today, the using of ground anchors has increased in order to design more reliable and economic shoring systems. The most important factor affecting the design of the shoring systems is the lateral soil pressure acting during and after excavation. According to the studies in the literature, the lateral soil pressure distributions affecting to the shoring systems which are constructed with anchorage support may vary according to the soil type. For this reason, the type of soil and its parameters should be determined in the most accurate way in the shoring designs to be constructed with anchorage support. The forces affecting on the anchors as a result of the ground pressure distributions acting on the shoring system are calculated using certain solution methods. For the required anchorage force values, the anchor root lengths are calculated by taking into account certain safety factors. For the loads to be transferred in the system, the materials and properties to be used as anchors are selected. This study aimed to develop a software which accelerate the calculations and design steps by using general solutions methods of anchored shoring systems. With the developed software, problems were solved by considering hinge and tributary area methods. The needed anchor forces, occuring shear forces and bending moments were evaluated. At the same time the forces which are effected to models were compared with Plaxis v.8.6. programme which calculate with finite element method. Diffrences between calculation methods have been revealed.