Prefabrik Düşey Drenlerin Farklı Eşleme Yöntemleri ile Sayısal Analizi

Year 2021, Volume: 36 Issue: 4, 955 - 964, 29.12.2021

Ufuk Tunç , Hüseyin Çolakoğlu Erdem Üstünay Abdulazim Yıldız Baki Bağrıaçık

https://doi.org/10.21605/cukurovaumfd.1040611

Abstract

Yumuşak zeminler üzerine inşa edilen dolgularda zamana bağlı konsolidasyon oturmalarının dikkatli bir şekilde incelenmesi gereklidir. Bu tür zeminlerde konsolidasyon oturmalarını hızlandırmak için kil zemin içerisine prefabrik düşey drenler inşa edilir. Bu çalışma kapsamında, yumuşak zeminler içine inşa edilen düşey dren sistemlerinin farklı eşleme yöntemleri kullanılarak gerçekleştirilen sayısal analizleri araştırılmıştır. Sayısal analizlerin doğruluğu literatürde yer alan büyük ölçekli konsolidometre deney sonuçları ile karşılaştırılarak kontrol edilmiştir. Deney düzeneği, sonlu elemanlar yöntemine dayanan Plaxis 2D bilgisayar programı ile modellenmiştir. Analizlerde farklı eşleme yöntemleri kullanılarak düşey drenler eksenel simetrik koşullardan düzlem şekil değiştirme koşullara dönüştürülmüştür. Modifiye cam kili modeli kullanılarak gerçekleştirilen analizler deneysel ölçüm sonuçları ile karşılaştırılmış ve aralarında oldukça iyi bir uyum olduğu görülmüştür. Bu sonuçlar, düşey dren sistemlerinin 2 boyutlu koşullarda analiz edilebilmesi için geliştirilen eşleme yöntemlerinin doğru sonuç verdiğini ve bu tür mühendislik uygulamaların analizlerinde tasarım mühendislerine önemli kolaylıklar sağlayacağını göstermiştir.

Keywords

Büyük ölçekli konsolidometre deneyi, Prefabrik düşey dren, Modifiye cam kili modeli, Sayısal analiz

Numerical Analysis of Prefabricated Vertical Drain with Different Matching Methods

Abstract

Settlement problems arising from civil engineering structures built on soft soils should be carefully examined. There are some soil improvement methods to solve settlement problems on such soils. One of these methods is prefabricated vertical drains (PDD). Vertical drains are used to increase the consolidation speed and shorten the start-up time of the construction. Within the scope of the study, it was planned to compare the results of the laboratory and numerical analysis of vertical drain systems applied in soft soils. The results of large-scale consolidometer experiments conducted in the laboratory were obtained from a study in the literature. A series of analysis were performed for Modified Cam clay (MCC) using different matching methods with the help of the Plaxis 2D computer program based on the finite element method. As a result, it was understood that the analysis results were in a quality supporting the experimental results. For this reason, it is suggested that the matching methods used in such engineering applications will allow practical analysis using the two-dimensional finite element program.

Keywords

Large scale consolidometer test, Prefabricate vertical drain, Modify cam clay model, Numerical analysis

References

• 1. Hird, C.C., Pyrah, I.C., Russell, D., 1992. Finite Element Modeling of Vertical Drains Beneath Embankments on Soft Ground. Géotechnique, 42, 499-511.
• 2. Indraratna, B., Redana, I.W., 1998. Laboratory Determination of Smear Zone Due to Vertical Drain Installation. J. Geotech. and Geoenvironmental Engineering, 124, 180-184.
• 3. Chai, J. C., and Miura, N., 1999. Investigation of Factors Affecting Vertical Drain Behavior. J. Geotech. and Geoenviron. Eng., ASCE, 125(3), 216–226.
• 4. Saowapakpiboon, J., Bergado, D. T., Voottipruex, P., Lam, L. G., Nakakuma, K. 2011. PVD Improvement Combined with Surcharge and Vacuum Preloading Including Simulations. Geotextiles and Geomembranes, 29(1), 74-82.
• 5. Şengün, E., 2013. Oyuk Genişlemesi Probleminin Sonlu Elemanlar Yöntemi ile İki Boyutlu Sayısal Analizi. İstanbul Teknik Teknik Üniversitesi, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul, 85.
• 6. Zienkiewicz, O.C., 1977. The Finite-Element Method. 3rd ed., New York, McGraw-Hill Book Co., 787.
• 7. Brinkgreve R. B. J., 2002. Plaxis Finite Element Code for Soil and Rock Analysis. 2d Version 8.2.
• 8. Yıldız, A., 2007. Düşey Drenlerin Sayısal Analizi. 2. Geoteknik Sempozyumu, Kasım 2007, Çukurova Üniversitesi, Adana.
• 9. Asaoka, A., 1978. Observational Procedure of Settlement Prediction. Soils and Foundations, 18(4), 87–101.
• 10. Plaxis V.8 Material Models Manual, 2008.
• 11. Das, B.M., 1995. Advanced Soil Mechanics. Mc. Graw-Hill Book Company, New York, U.S.A, 567.
• 12. Keskin, M.S., 2009. Güçlendirilmiş Kumlu Şevlere Oturan Yüzeysel Temellerin Deneysel ve Teorik Analizi. Çukurova Üniversitesi, Doktora Tezi, Adana, 377.
• 13. Brinkgreve, R.B.J., Broere, W., Waterman, D., 2006. Plaxis, Finite Element Code for Soil and Rock Analyses. Users Manual. The Netherlands.
• 14. Durmuş, C., 2019. Taş Kolonlar ile İyileştirilen Yumuşak Killerin Deformasyon ve Göçme Davranışı. İstanbul Üniversitesi, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul, 166.
• 15. Brinkgreve, R.B.J., Broere, W., Waterman, D., 2011. Plaxis 2D- 2011 Material Models Manual. Delft University of Technology & PLAXIS b.v., The Netherlands.