Limit denge analizi (Bishop Yöntemi) ile kütle hareketinin mekanizması ve önlem yapısının analizi: Van ili örneği

Year 2021, Volume: 11 Issue: 2, 597 - 608, 15.04.2021

Mesut Gör

https://doi.org/10.17714/gumusfenbil.850560

Cited By: 1

Abstract

Şevler, doğal şev veya inşa edilmiş şevler olarak iki farklı şekilde tanımlanabilir. Şevlerin doğal veya inşa edilmiş olması her zaman duraylı olabilecekleri anlamına gelmemektedir. Zeminin kayma mukavemetinin aşılması sonucunda şevde bir duraysızlık meydana gelir. Bu duraysızlığa sebep olan kuvvet, hareket yüzeyi boyunca oluşan kayma gerilmeleri, zeminin kayma mukavemeti parametreleri cinsinden belirlenir ve karşılaştırılır. Günümüzde teknolojik gelişmelere paralel olarak sayısal analiz ve limit denge metotlarını kullanarak şev duraylılık analizleri yapan paket programları geliştirilmiştir. Bu çalışmada, Slide v.06 limit denge programı kullanılarak şev duraylılık analizleri yapılmıştır. Van ilinde meydana gelmiş bir kütle hareketinin sebebi belirlenmiştir. Aynı bölgede bulunan ve henüz hareketin meydana gelmediği şev için ise farklı analizler yapılarak şevin duraylılığı hem dinamik, hem de statik durum için incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar ışığında şev duraylılığının devamlılığı için betonarme istinat duvarı önerisinde bulunulmuştur. Betonarme istinat duvarı geometrisi paket program içerisinde oluşturulup, malzemenin teknik özellikleri girilerek analizler yapılmıştır. Bu modellemeler sonucunda önerilen istinat duvarıyla dinamik koşullar altında şevin duraylılığı sağlanmıştır.

Keywords

İstinat duvarı, Limit denge, Slide, Şev duraylılığı

Thanks

Yazar, bu çalışmada arazi çalışmaları ve laboratuvar deneylerini yapan Geo Tek Mühendislik İnş. San. ve Tic. Ltd. Şti.’ye ve Hazar Zemin ve Yapı Malz. Lab. Sondaj Jeoloji Hizm. San. ve Tic. Ltd. Şti.’ye ayrıca akademik katkılarından dolayı Fırat Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Jeoloji Mühendisliği Bölümü’nden Dr. Mustafa Kanık’a teşekkür eder.

The analysis of mass movement mechanism using limit equilibrium method (Bishop Method) and the analysis of retaining structure: a case study for Van province

Abstract

Slopes can be defined in two different ways as natural slopes or constructed slopes. Just because the slopes are natural or constructed does not always mean that they can be stable. As a result of exceeding the shear strength of the ground, instability of a slope occurs. The force causing this instability is determined and compared in terms of the shear stresses occurring along the movement surface and the shear strength parameters of the soil. Today, in parallel with technological developments, software has been developed that carry out slope stability analysis using numerical analysis and limit equilibrium methods. In this study, slope stability analyzes have been performed using the Slide v.06 software based on limit equilibrium method. The reason of a mass movement in Van province was determined with the aid of back analysis. Additional analyzes were carried out and the stability of the slope was examined for both dynamic and static conditions. In the light of the results obtained from the stability analyses, a reinforced concrete retaining wall has been suggested for slope stability durability. Reinforced concrete retaining wall geometry was modelled in the software and analyzes were made by using its technical specifications as input parameters. As a result of these constituted models, the slope is stable under dynamic conditions with the aid of the proposed retaining wall.

Keywords

Slope stability, Retaining wall, Limit equilibrium, Slide

References

• Akbaş, B., (2015). Probabilistic slope stability analysis using limit equilibrium, finite element and random finite element methods. Master Thesis, The Graduate School of Natural and Applied Sciences of Middle East Technical University, Ankara.
• Akbulut, İ., İlker, Ç. A. M., Aksoy, T., Çağlan, D. ve Ölmez, T. (2013). Açık ocaklarda şev duraysızlığı ve geriye dönük analizlere bir örnek: Afşin-Elbistan Kışlaköy açık kömür ocağı. Maden Tetkik ve Arama Dergisi, 147(147), 115-126.
• Alemdağ, S. (2016). Toprak dolgulu barajlarda gövde duraylılığının limit denge ve sayısal analiz yöntemleri ile değerlendirilmesi: Türkiye’den bir atık barajı örneği. Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 6(2), 157-173. https://doi.org/10.17714/gufbed.2016.06.015
• Alemdag, S., Kaya, A., Karadag, M., Gurocak, Z. and Bulut, F. (2015). Utilization of the limit equilibrium and finite element methods for the stability analysis of the slope debris: an example of the Kalebasi District (NE Turkey). Journal of African Earth Sciences, 106, 134-146. https://doi.org/10.1016/j.jafrearsci.2015.03.010
• Bishop, A. W. (1955). The use of the slip circle in the stability analysis of slopes. Geotechnique, 5(1), 7-17. https://doi.org/10.1680/geot.1955.5.1.7
• Chowdhury, R., Zhang, S. and Flentje, P. (2004). Reliability updating and geotechnical back-analysis. In Advances in geotechnical engineering: The Skempton conference: Proceedings of a three day conference on advances in geotechnical engineering, organised by the Institution of Civil Engineers and held at the Royal Geographical Society, (pp. 815-821). London: Thomas Telford Publishing.
• Das, B.M. (1994). Principles of Geotechnical Engineering. Boston: Cengage Learning.
• Degens, E.T. and Kurtman, F. (1978). The Geology of Lake Van. Ankara: Maden Tetkik ve Arama Enstitüsü Yayınları.
• Duncan, J.M. and Wright, S.G. (2005). Soil Strength and Slope Stability. New York: John Wiley and Sons, Inc.
• Gilbert, R. B., Wright, S. G. and Liedtke, E. (1998). Uncertainty in back analysis of slopes: Kettleman Hills case history. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 124(12), 1167-1176. https://doi.org/10.1061/(ASCE)1090-0241(1998)124:12(1167)
• Gürel, N. A. (1995). Van Gölü Su Seviyesi Değişimi ve Arazi Kullanımına Jeomorfolojik Yaklaşımlar. Van Gölü’nün Su Seviyesinin Yükselmesi Nedenleri, Etkileri ve Çözüm Yolları Sempozyumu (ss. 40-49). Van.
• ISRM (International Society for Rock Mechanics). (2007). The complete ISRM suggested methods for rock characterization. In: Ulusay, R., Kazan, Hudson, J.A. (Eds.), Testing and Monitoring. Offset Press, Ankara, p. 628.
• Kadıoğlu, M. (1995). Van Gölü’ndeki Su Seviye Yükselmesinin Meteorolojik Faktörler ile Olan İlgisi. Van Gölü’nün Su Seviyesinin Yükselmesi Nedenleri, Etkileri ve Çözüm Yolları Sempozyumu (21-38). Van.
• Kaya, A., Alemdağ, S., Dağ, S. and Gürocak, Z. (2016). Stability assessment of high-steep cut slope debris on a landslide (Gumushane, NE Turkey). Bulletin of Engineering Geology and the Environment, 75(1), 89-99. https://doi.org/10.1007/s10064-015-0753-6
• Kempe, S., Degens, E. T. ve Göncüoğlu, M. C. (1978). Dünyanın en büyük soda gölü; Van Gölü. Yeryuvarı ve İnsan. 3(4). Luckman, P. G., Der Kiureghian, A. and Sitar, N. (1987). Use of stochastic stability analysis for Bayesian back calculation of pore pressures acting in a cut at failure. In Proc., 5th Int. Conf. on Application of Statistics and Probability in Soil and Struct. Engr. University of British Columbia Vancouver, Canada.
• Ozbay A. and Cabalar A. F. (2015). FEM and LEM stability analyses of the fatal landslides at Çöllolar open-cast lignite mine in Elbistan, Turkey. Landslides, 12(1), 155-163. https://doi.org/10.1007/s10346-014-0537-2.
• Özkaymak, Ç. (2003). Van Şehri Yakın Çevresinin Aktif Tektonik Özellikleri. Yüksek Lisans Tezi. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Van.
• Rai, R. (2017). Factors Affecting Slope Failure. Lecture Notes of Chapter 2. https://seismicconsolidation.com/wp-content/uploads/2020/03/factors-affecting-slope-failure-1.pdf
• Rocscience Inc. (2014). Slide v. 06 Software. 439 University Ave. Ste. 780, Toronto, Canada. https://www.rocscience.com
• Sayın, E., Yon, B., Calayir, Y. And Gor, M. (2014). Construction failures of masonry and adobe buildings during the 2011 Van earthquakes in Turkey. Structural Engineering and Mechanics, 51(3), 503-518. http://dx.doi.org/10.12989/sem.2014.51.3.503
• Tiwari, B., Brandon, T. L., Marui, H., and Tuladhar, G. R. (2005). Comparison of residual shear strengths from back-analysis and ring shear tests on undisturbed and remolded specimens. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering. 131(9), 1071–1079. https://doi.org/10.1061/(ASCE)1090-0241(2005)131:9(1071)
• TS 1900-1. (2006). İnşaat Mühendisliğinde Zemin Laboratuvar Deneyleri - Bölüm 1: Fiziksel özelliklerin tayini. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 5-52.
• TS 1900-2. (2006). İnşaat mühendisliğinde zemin lâboratuvar deneyleri - Bölüm 2: Mekanik özelliklerin tayini. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 15-51.
• Wesley, L. D. and Leelaratnam, V. (2001). Shear strength parameters from back-analysis of single slips. Geotechnique, 51(4), 373–374. https://doi.org/10.1680/geot.2001.51.4.373
• Yılmaz, G. ve Özsoy E. A. (2003). Bozüyük, Yediler Yerleşim Alanı kaymasının stabilite analizi. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi Dergisi 16(2): 27-44.
• Zhang, J., Tang, W. H. and Zhang, L. M. (2010). Efficient probabilistic back-analysis of slope stability model parameters. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 136(1), 99-109. https://doi.org/10.1061/(ASCE)GT.1943-5606.0000205
• Zhang, L. L., Zhang, J., Zhang, L. M. and Tang, W. H. (2010). Back analysis of slope failure with Markov chain Monte Carlo simulation. Computers and Geotechnics, 37(7-8), 905-912. https://doi.org/10.1016/j.compgeo.2010.07.009