Yumuşak zeminler üzerine oturan dolgu barajlarda deformasyonların deneysel ve nümerik yöntemlerle belirlenmesi

Abstract

Yumuşak zemin tabakaları üzerine inşa edilecek toprak dolgular altında, temel zemininde meydana gelecek deformasyonlar, düşey deformasyonlar ve yanal deformasyonlar olarak genelleştirilebilir. Yumuşak suya doygun kohezyonlu bir zemin tabakası üzerine toprak dolgu yerleştirildiğinde temel zemininde meydana gelecek ani ve zamana bağlı düşey ve yanal hareketlerin belirlenmesi için ise deformasyon analizlerinin yapılması gerekmektedir. Bu çalışmada davranışı incelenen Alibey barajı ve temel zemini sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak nümerik olarak modellenmiştir. Barajın temel zeminindeki jeolojik katmanlar ve barajın aşamalı dolgu inşaatının gözönüne alındığı sonlu elemanlar modelinde gerilme-şekil değiştirme ve konsolidasyon analizleri birlikte yapılmıştır. Dolgu aşamaları ayn ayrı gözönüne alınarak herbir aşama sonunda temel zemininde meydana gelen gerilme artışları ve yer değiştirmeler ile boşluk suyu basınçlarındaki artışlardan dolayı ortaya çıkan konsolidasyon oturmaları, inşaat sırasındaki bekleme sürelerine göre analiz edilmiştir. Arazi ölçümleri ile nümerik analizden belirlenen sonuçlar karşılaştırıldığında oturmaların birbiriyle uyumlu olduğu belirlenmiştir. Ancak yanal yer değiştirmeler ve boşluk suyu basıncı değişimlerinde aynı uyum sağlanamamıştır. Deformasyonlann laboratuarda deneysel olarak belirlenebilmesi için yürütülen çalışmada laboratuarda yeniden yapılandırılmış, blok zemin örnekleri kullanılmıştır. Hazırlanan blok örnekten üç eksenli hücreye zemin örneği aktarılmış ve non-lineer elasto-plastik nümerik analizlerden aşamalı yükleme sonucunda elde edilen yanal ve düşey efektif asal gerilmeler deney örneği üzerine anizotropik koşullarda aşama aşama uygulanarak oluşan düşey yer değiştirmeler ölçülerek birim deformasyonlar belirlenmiştir. Herbir kesitte yeşil kilde ve siyah kilde ölçülen ve hesaplanan düşey birim deformasyon değerlerinin birbiriyle oldukça uyumlu olduğu görülmüştür.