Interaction Shallow Tunnels and Structures

Öz

The soil lost due to the tunnels built in the ground causes surface collapses and lateral movements. It is seen that in the tunnels that will pass under the existing structures, it is important to calculate the effects that will occur on the structures. The purpose of this study is to investigate the effect of the shallow tunnel and the structure on each other by examining this problem and to suggest suitable solutions. The biggest problem in tunnel-structure interaction is the problem caused by sitting on the ground surface. For this reason, in this study, surface displacements are obtained due to tunnels close to the earth, and the forces that will occur in the upper structure due to these displacements will be examined. For this, the results obtained using the indirect boundary element method will be compared with the results obtained with finite elements. In addition, optimum solutions will be proposed by comparing with the values obtained from the literature.

Anahtar Kelimeler

• Displacement discontinuity
• Indirect boundary element method
• Tunnel–structure interaction

Sığ Tüneller ve Yapıların Etkileşimi

Abstract

Tünellerden çıkarılan zemin nedeniyle, yüzeyde çökmeler ve yanal hareketlere
neden olur. Mevcut yapıların altından geçecek tünellerde, yapılar üzerinde
meydana gelecek etkilerin hesaplanmasının önemli olduğu görülmektedir. Bu
çalışmanın amacı, sığ tünel ve yapının bu sorunu inceleyerek etkileşimi araştırmak
ve uygun çözümler önermektir. Tünel-yapı etkileşimindeki en büyük sorun, zemin
yüzeyinde oturmanın neden olduğu problemdir. Bu nedenle bu çalışmada
yeryüzüne yakın tüneller nedeniyle yüzey deplasmanları elde edilmiş ve bu
deplasmanlardan dolayı üst yapıda oluşacak kuvvetler incelenecektir. Bunun için
indirekt sınır eleman yöntemi kullanılarak elde edilen sonuçlar sonlu elemanlar ile
elde edilen sonuçlarla karşılaştırılacaktır. Ayrıca literatürden elde edilen değerlerle
karşılaştırılarak optimum çözümler önerilecektir.

Keywords

• tünel yapı etkileşimi
• zeminde oturmalar
• yerdeğiştirme süreksizliği

References

1. [1] Kimençe B., Ergüven M.E. (2005). Influence functions of the displacement discontiniuty method for anisotropic bodies. Comput Mech. (36), 484-494.
2. [2] Kiğili, H.N. (2006). Tünel üst yapı etkileşim problemlerinin sınır elemanlar yöntemiyle incelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, İ.T.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
3. [3] Selby, A.R. (1999). Tunnelling in soils- ground movements and damage to buildings in workington, UK. Geotechnical and Geological Engineering . (17), 351-371.