ZB Sınıfı Zeminde Ankrajlı Fore Kazıklarda Ankraj Kesme Sonrası Yatay Deplasmanlarının Sonlu Elemanlar Yöntemi ve İnklinometre Verileri ile Karşılaştırmalı Analizi

Öz

Bu çalışma, İstanbul ili Üsküdar ilçesi Bahçelievler Mahallesi’nde yer alan bir kentsel dönüşüm projesinde gerçekleştirilen ankrajlı fore kazık sisteminde ankraj kesme işlemine ait analizleri ve saha performansını incelemektedir. Proje kapsamında 16–18 metre aralığında derin kazı yapılmış olup yapı zeminine aktarılan toplam gerilme yaklaşık 45 kPa’dır. İnceleme alanındaki zemin profili, orta (W3) ile ileri (W4) derecede ayrışmış kumtaşı–kiltaşı birimlerinden oluşmakta ve belirgin bir ayrışma etkisi sergilemektedir. Kazı stabilitesinin sağlanması amacıyla, 22 adet 65 cm çapında ve 18 m derinliğinde fore kazıklar ile 20° ters eğimli ankrajlardan oluşan bir iksa sistemi tasarlanmış ve kuşak kirişleri aracılığıyla kazıklara entegre edilmiştir. Ankraj kesme sonrası süreçlerde yapılan inklinometre okumaları sayesinde yatay deplasman farkları izlenmiş, elde edilen veriler ile sistemin güvenliği değerlendirilmiştir. Ayrıca, Plaxis 3D yazılımı kullanılarak sonlu elemanlar yöntemiyle sayısal modelleme yapılmış, ankraj kesmenin deplasman davranışları üzerindeki etkisi incelenmiştir. Bulguları, sahada gerçekleştirilen ölçümler ile sonlu elemanlar analizinin %95 oranında uyum gösterdiğini ve ZB sınıfı zeminlerde ankraj kesmenin performans kriterlerini güvenli bir şekilde sağladığını ortaya koymuştur.

Anahtar Kelimeler

• Fore Kazık
• Sonlu Elemanlar
• İnklinometre
• Derin Kazı
• Ankraj

Comparative Analysis of Post-Anchorage Horizontal Displacements of Anchored Bored Piles in ZB Class Soil Using Finite Element Method and Inclinometer Data

Abstract

This study examines the analyses and field performance of the anchor cutting process in an anchored bored pile system implemented in an urban transformation project located in the Bahçelievler Neighborhood of Üsküdar District, Istanbul Province. Within the scope of the project, excavations ranging from 16 to 18 meters in depth were carried out, and the total stress transferred to the building foundation is approximately 45 kPa. The ground profile in the study area consists of moderately (W3) to highly (W4) weathered sandstone–shale units and exhibits a distinct weathering effect. To ensure excavation stability, a shoring system consisting of 22 bored piles with a diameter of 65 cm and a depth of 18 m, with 20° reverse inclined anchors, was designed and integrated into the piles via belt beams. Horizontal displacement differences were monitored through inclinometer readings taken during the post-anchorage cutting processes, and the system's safety was evaluated using the obtained data. Furthermore, numerical modeling was performed using the finite element method with Plaxis 3D software, and the effect of anchor cutting on displacement behavior was investigated. The findings revealed a 95% agreement between the field measurements and the finite element analysis, demonstrating that anchor cutting safely meets the performance criteria in ZB class soils.

Keywords

• Bored Piles
• Finite Elements
• Inclinometer
• Deep Excavation
• Anchorage

Kaynakça

1. Alkaya, D., Yeşil, B. (2010). Excel vba ile ankrajlı ve ankrajsız iksa yapısı tasarımı. Yapı Teknolojileri Elektronik Dergisi, 6(1), 71-82.
2. Altay, G., Kayadelen C. (2017). Momente maruz kazıkların nümerik olarak incelenmesi. Çukurova Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 32(4), 127-134. doi: https://doi.org/10.21605/cukurovaummfd.383199
3. Arslan, B., Öztoprak, S. (2005). Derin kazılarda çok sıra ankrajlı iksa sistemleri ile ankastre fore kazık iksa sistemlerinin tasarımı ve maliyet karşılaştırması. 2. Mühendislik Bilimleri Genç Araştırmacılar Kongresi, İstanbul, Türkiye.
4. Başeski, O. (2008). Derin kazılarda iksa sistemi üzerine bir inceleme. Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, İstanbul, Türkiye.
5. Bayesteh, H., Sabermahani, M. (2020). Field study on performance of jet grouting in low water content clay. Engineering Geology, 264. https://doi.org/ 10.1016/j.enggeo.2019.105314
6. Cümelli, A. (2018). Derin kazılarda duvar deplasmanlarına ve duvar arkası zemin oturmalarına etki eden faktörler. Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, İstanbul, Türkiye.
7. Çevik, S. (2017). Çok sıra ankrajlı iksa sistemlerinde hesap yöntemlerinin karşılaştırılması. Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, İstanbul, Türkiye.
8. Çevre Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlılğı. (2022). Kazı Destek Yapıları Tasarım ve Uygulama Esasları. Erişim 26 Ağustos 2025, from https://www.resmigazete.gov.tr/eskiler/2022/12/20221218-2-1.pdf

9. Dadaşbilge, O., Tüt, D. (2018). Ankrajlı derin kazı iksa sistemi ile mevcut binaların etkileşimi – vaka analizi. Zemin Mekaniği ve Geoteknik Mühendisliği 17. Ulusal Konferansı. İstanbul, Türkiye.
10. Demir Sağlam, A., Zardarı, S. (2025). Ankrajlı fore kazıklı iksa sistemlerinin sonlu elemanlar yöntemi ile analizi ve inklinometre ölçümleri ile karşılaştırılması. Recep Tayyip Erdogan University Journal of Science and Engineering, 6(1), 245-258. https://doi.org/10.53501/rteufemud.1591291
11. Durgunoğlu, H. T., Chinchelli M., Emrem C., Hurley T. (2004). Soil ımprovement with jet-grout columns: a case study from the 1999 Kocaeli Earthquake. Fifth Internatıonal Conference on Case Histories In Geotechnical Engıneering. Chicago, USA.
12. Düzceer, R., Gökalp, A. (2003). Construction and quality control of jet grouting applications in Turkey. Third International Conference on Grouting and Ground Treatment. New Orleans, USA. https://doi.org/10.1061/40663(2003)106
13. Erdiker, B. (2012). Zemin çivili iksa sistemlerinde öngermeli ankraj kullanılması. Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, İstanbul, Türkiye.
14. Ersoy, İ.M. (2016). İstanbul çökellerinde yapılan iksalı derin kazıların incelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi, İstanbul, Türkiye.
15. Erzenoğlu, Ö.B. (2015). Ankrajlı iksa sistemlerinde öngerme kuvvetinin kazı davranışı üzerindeki etkisi. Yüksek Lisans Tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi, İstanbul, Türkiye.
16. U.S. Department of Transportation, Federal Highway Administration. (2015). Geotechnical engineering circular No. 7: Soil nail walls (FHWA-NHI-14-007, Report No. FHWA-GEC-007). Retrieved August 26, 2025, from https://www.fhwa.dot.gov/engineering/geotech/library_listing.cfm?TitleStart=G
17. James C. Ni, Wen-Chieh C. (2014). Quality control of double fluid jet grouting below groundwater table: Case history. Soils and Foundations, 54 (6), 1039-1053. https://doi.org/ 10.1016/j.sandf.2014.11.001
18. Kahyaoğlu, M.R. (2017). Geotekstil donatılı istinat duvarı deplasman davranışının arazi model çalışmaları ile belirlenmesi. Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, 5 (2), 600-610.
19. Köse, H.K. (2011). Derin kazılar ve derin kazı uygulamasına bir örnek: Hilton Garden Inn Sütlüce derin temel kazısı. Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, İstanbul, Türkiye.
20. Lim A., Ou C.Y., Hsieh P.G., (2010). Evaluation of clay cconstitutive models for analysis of deep excavation under undrained conditions. Journal of GeoEngineering., 5(1): 9-20. https://doi.org/ 10.6310/jog.2010.5(1).2
21. Süzan, H., Öztoprak, S. (2018). Derin kazıların nümerik analizlerinde parametre etkisi. Zemin Mekaniği ve Geoteknik Mühendisliği 17. Ulusal Konferansı, İstanbul, Türkiye.
22. Şahin, M. (2017). Aletsel gözlem yapılan bir derin kazının sayısal analizlerle incelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi, İstanbul, Türkiye.
23. Tunca, M., Ciddi, A., Tuna, Ş.Ç., Yıldız, R. (2015). Derin kazılarda sayısal analiz sonuçları ile gerçekleşen iksa yanal deplasmanlarının mukayesesine ilişkin bir vaka analizi. 6. Geoteknik Sempozyumu, Adana, Türkiye.
24. Vu M. N., Le Q. H. (2020). Large soil-cement column applications in Vietnam. Geotechnics for Sustainable Infrastructure Development. Lecture Notes in Civil Engineering, 62. 555-562. https://doi.org/10.1007/978-981-15-2184-3_71
25. Vu, A., Pam, D. C., Nyugen T., He, Y. (2014). 3d Finite element analysison behaviour of piled raft foundations. 4th International Conference On Civil Engineering, Architecture And Building Materials, China.
26. Vural, U., Işık, N. S. (2019). Ankrajlı iksalarda analiz sonuçlarının saha deneyleri ile karşılaştırılması. Bayburt Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 2(1), 83-92.
27. Wong R. K. N., Weng Y. F., Leong G. K. Cheng S. H. (2020). A case study of effectiveness of large diameter jet grout for soil ımprovement works in soft marine clay. Geotechnics for Sustainable Infrastructure Development. Lecture Notes in Civil Engineering, 62. 649-655. https://doi.org/10.1007/978-981-15-2184-3_84
28. Yalçın, A. (2010). Kazıklı radyejeneral temellerin düşey ve yatay yükler altında davranışının sonlu elemanlar yöntemi ile incelenmesi. Yüksek Lisans Tezi), İstanbul Teknik Üniversitesi, İstanbul, Türkiye.
29. Yeğit, M. Zorluer, İ. (2019). Aynı zemin koşullarında farklı kazık gruplarının performansı. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 19 (2), 410-418.
30. Yoo, C., Lee, D., (2008). Deep excavation-induced ground surface movement characteristics–A numerical investigation. Computers and Geotechnics. 35: 231-252. https://doi.org/10.1016/j.compgeo.2007.05.002