Şev stabilitesi problemlerinin sayısal analizler ile karşılaştırılmalı çözümü

Öz

Bu çalışma kapsamında, iki farklı bilgisayar yazılımı kullanılarak, şev stabilitesi problemleri karşılaştırmalı olarak analiz edilmiştir. Seçilen problem, içinde kazı, üniform yüklü alan ve ankraj desteklerinin yer aldığı inşaat aşamalarını içermektedir. Karşılaştırmalar, literatürde kabul görmüş şev stabilitesi tahkikinde kullanılan analitik yöntemleri baz alan GEO5 yazılımı ve sonlu elemanlar yöntemine dayanan 2 boyutlu PLAXIS yazılımından elde edilen sonuçlar üzerinden gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar, kaymaya karşı güvenlik sayısı ve kayma yüzeyinin yeri dikkate alınarak değerlendirilmiştir. Geo5 yazılımından elde edilen güvenlik sayıları, İsveç Dilim, Bishop, Janbu, Morgenstern ve Price, Spencer vb. yaklaşımlar için ayrı ayrı hesaplanırken, Plaxis 2D yazılımından elde edilen sonuçlar mukavemet azaltma yönteminden elde edilmiştir. Ayrıca; Plaxis analizlerinde uygulanan mukavemet azaltma işleminin her aşamasında, mevcut sonlu eleman ağının güncelleştirilmesi durumu da bu çalışma kapsamında araştırılmıştır.

İnşaat aşaması ve yapısal eleman desteğinin olmadığı modelde, ağ güncellemesi yapılmasının şevin güvenlik sayısı üzerinde %2 gibi küçük bir fark ortaya çıkardığı dolayısıyla, ağ güncellemesi seçeneğinin kullanılmasının şevin güvenlik sayısı üzerinde önemli bir etkisinin olmadığı görülmüştür. Ancak; inşaat aşamalarının dikkate alındığı ve yapısal elemanların tanımlandığı problemlerde, ağ güncellemesi yapılmadığında elde edilen güvenlik sayıları, limit denge yöntemlerinin çok daha altında kalmıştır. Güvenlik sayısı kadar şevin kayma yüzeyleri de ağ güncellemesi seçeneğinden etkilenmektedir. Ağ güncellemesi yapılmadığında ortaya çıkan en elverişsiz kayma yüzeyleri, Geo5 yazılımından elde edilen sonuçlardan oldukça farklıdır. Bununla birlikte, inşaat aşamalarının dikkate alındığı problemlerin ağ güncellemesi yapılarak çözülmesi durumunda elde edilen güvenlik sayıları ve kayma yüzeylerinin, Geo5 yazılımından elde edilen sonuçlarla oldukça uyumlu olduğu görülmüştür.

Anahtar Kelimeler

• Geo5,Plaxis 2D,Şev Stabilitesi,Güvenlik Sayısı,Kayma Düzlemi,Sayısal Analiz

Kaynakça

1. Bell, J.M., (1968). General Slope Stability Analysis, Journal of the Soil Mechanics and Foundations Division, ASCE, 94(SM6):1253-1270.
2. Bishop, A.W., (1955). The Use of the Slip Circle in the Stability Analysis of Slopes, Geotechnique, 5(1):7-17.
3. Fellenius, W., (1927). Erdstatische Berechnungen mit Reibung and Koaesion, Berlin:ERNST.
4. Budhu, M., (2000). Soil Mechanics and Foundations, Wiley, New York, 586p.
5. Janbu, N., (1973). Slope Stability Computations, Embankment and Dam Engineering, Cassagrande Memorial Volume, Wiley, New York, 47-86. http://www.ggsd.com, Geotechnical & Geoenvironmental Software Directory
6. Keskin, M.S. ve Laman, M., (2007). Sonlu Elemanlar Yönteminin Şev Stabilitesi Problemlerinin Analizinde Kullanılması., Çukurova Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 22(1):101-114.
7. Morgenstern, N.R. and Price, V.E., (1965). The Analysis of Stability of General Slip Surfaces, Geotechnique, 15(1).
8. Plaxis, (2002). User Manual, 2D version8, (Edited by Brınkgreeve, R.J.B.), Delft University of Technology&PLAXIS b.v., The Netherlands.

9. Geo 5, (2016), User's Guide-Edition 2016, Fine Ltd., 1332p.
10. Sarma, S.K., (1976). Stability Analysis of Embankment and Slopes, Proceedings ASCE, Geotechnical Engineering Division, 105:1511-1524.
11. Spencer, E., (1967). A Method of Analysis Assuming Parallel Interslices Technique, Geotechnique, 17(1):11-26.