TAŞ KOLONLARIN OTURMALARIN AZALTILMASI ETKİSİNİN ANALİTİK OLARAK DEĞERLENDİRİLMESİ

Abstract

   Taş kolonlar zeminlerin toplam ve fark oturmalarının azaltılması, konsolidasyon sürecinin kısaltılması, taşıma kapasitesinin arttırılması, sıvılaşma potansiyelinin azaltılması için kullanılan bir zemin iyileştirme yöntemidir. Taş kolon ile iyileştirilen zeminde meydana gelecek oturmaların önceden tahmin edilmesi pratik geoteknik uygulamaları için önem arz eden tasarım parametrelerindedir. Oturmaların tahmin edilmesi konusunda literatürde birçok analitik, sayısal ve deneysel çalışma yer almaktadır. Bu çalışmada taş kolonların oturmaların azaltılması üzerindeki etkisi üç farklı analitik yaklaşım yardımı ile araştırılmıştır. Bu analitik yaklaşımlarda, taş kolonların zamana bağlı davranışının araştırılmasına yönelik yapılmış deneysel çalışmalar ve deneysel çalışmalara ait sayısal analizler yardımı ile elde edilen parametreler kullanılmıştır. Çalışmada öncelikle, parametrik araştırmalar yapılarak parametrelerin analitik yaklaşımlar üzerindeki etkisi değerlendirilmiştir. Sonrasında, taş kolonların ön tasarımı için iyileştirme faktörü (ƞ) ve oturma azaltma faktörü (β) değerleri analitik yaklaşımlar yardımı ile belirlenmiştir. Çalışma neticesinde analitik yöntemler detaylı olarak değerlendirilmiş ve taş kolonların ön tasarımı için öneriler yapılmıştır.

Keywords

• Taş kolon,iyileştirme faktörü,oturma azaltma faktörü,analitik yöntem,model deney

ANALYTICAL EVALUATION OF THE EFFECT OF STONE COLUMNS TO REDUCE SETTLEMENT

Abstract

   Stone column is an improvement technique to reduce total and differential settlements; accelerate consolidation; increase bearing capacity; reduce of liquefaction potential; enhance slope stability. Prediction of settlements of stone column reinforced soil is one of the most important design parameters for practical geotechnical engineers. There are many analytical, numerical and experimental studies to predict settlements in the literature. In the present study, the potential of stone columns to reduce settlement is discussed with three different analytical methods. The parameters used for these analytical methods are obtained from experimental and numerical studies that were conducted to study long term ground settlements of the stone column reinforced soil. Firstly, parametric studies were performed to investigate the effect of input parameters on the analytical methods. Later, improvement factor (ƞ) and settlement reduction factor (β) was determined based on analytical methods for design of stone column. Based on the results, analytical methods were assessed in detailed and some offers were proposed for design of stone columns.

Keywords

• Stone column,improvement factor,settlement reduction factor,analytical methods,model test

References

1. [1] BARKSDALE, R.D., BACHUS, R.C., “Design and Construction of Stone Columns”, Vol. I, FHWA/RD-83/026, Federal Highway Administration,Washington, D.C., 1983.
2. [2] CIMENTADA, A., DA COSTA A., “Laboratory Experimental Analysis of Radial Consolidation Around a Stone Column”, Geotechnics of Soft Soils: Focus on Ground Improvement, London, Taylorand & Francis Group, 213-217, 2009.
3. [3] FATAHI, B., BASACK, S., PREMANANDA, S., KHABBAZ, H., “Settlement Prediction and Back Analysis of Young’s Modulus and Dilation Angle of Stone Columns”, Australian Journal of Civil Engineering, 10(1), 67-79, 2012.
4. [4] BALAAM, N.P., BOOKER, J.R., “Analysis of Rigid Rafts Supported by Granular Piles”, International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics, John Wiley and Sons, 5, 379–403, 1981.
5. [5] PRIEBE, H.J., “The Design of Vibro-Replacement”, Ground Engineering, 28(10), 31-37, 1995.
6. [6] CASTRO, J., SAGASETA, C., “Consolidation Around Stone Columns”, International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics, 33(7), 851–877, 2008.
7. [7] MCCABE, B.A., NIMMONS, G.J., EGAN, D., “A Review of Field Performance of Stone Columns in Soft Soils”, Geotechnical Engineering, 162, 323-334, 2009.
8. [8] MUIR WOOD, D., HU, W., NASH, D.F.T., “Group Effects in Stone Column Foundations”, Model Tests. Ge´otechnique, 50(6), 689–698, 2000.

9. [9] CIMENTADA, A., DA COSTA A., CAÑIZAL J., SAGASETA C., “Laboratory Study on Radial Consolidation and Deformation in Clay Reinforced with Stone Columns”, Canadian Geotechnical Journal, 48(1), 36–52, 2011.
10. [10] BIN HASAN, M., BINTI MARTO, A., HYODO, M., BIN MAKHTAR, A.M., “The Strength of Soft Clay Reinforced with Singular and Group Bottom Ash Columns”, Electronic Journal of Geotechnical Engineering, ISSN 1089-3032, 16 N, 1215-1227, 2011.
11. [11] FRIKHA, W., BOUASSIDA, M., CANOU, J., “Parametric Study of a Clayey Specimen Reinforced by a Granular Column”, International Journal of Geomechanics, 15(5), 04014078, 2014.
12. [12] KITAZUME, M., SHIMODA, Y., MIYAJIMA, S., “Behaviour of Sand Compaction Piles Constructed From Copper Slag Sand”, In Proceedings of the International Conference on Centrifuge. Balkema, Rotterdam, The Netherlands, 831-836, 1998.
13. [13] JUNG, J.B., MORIWAKI, T., SUMIOKA, N., KUSAKABE, O., “Consolidation Behavior of Composite Ground Improved by Soil Compaciton”, In Proceedings of the International Conference Centrifuge, 98, 825-830, 1998.
14. [14] CHOI, J.W., LEE, D.Y., YOO, C.S., “Undrained Characteristics of Geogrid-Encased Stone Column Under Cyclic Load Using Reduced-Scale Model Tests”, Journal of the Korean Geotechnical Society, 29(1), 109-120, 2013.
15. [15] UYSAL F., “Taş Kolonların Analiz ve Tasarımı”, Doktora Tezi, Çukurova Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Adana, Türkiye, 2016.