Kil zeminde TBM yöntemiyle inşa edilen tünellerde çimento stabilizasyonunun sonlu elemanlar yöntemi ile analizi

Abstract

Yeraltı yapılarından biri olan tünellerin tarihine bakıldığında, tünellerin insanların hayatında önemli bir yere sahip olduğu görülmektedir. Geçmişten günümüze kadar insanlar çeşitli amaçlar doğrultusunda ihtiyaçlarını karşılayabilmek için tünelleri kullanmışlardır. Ülkemiz coğrafyası dikkate alındığında çok farklı zemin sınıfları ile karşılaşmak mümkündür. Bu nedenle tünel çalışmalarının öncesinde ve sonrasında gerekli incelemeler yapılmalıdır. Bu tez çalışması kapsamında hem deneysel çalışmalar hem de nümerik çalışmalar yapılmıştır. Deneysel çalışmalar ile zeminin fiziksel özellikleri, plastisite özellikleri ve konsolidasyonu belirlenmiştir. Zemine ait kayma direnci parametreleri de deneysel çalışmalar ile bulunmuştur. Deneysel çalışmaların ardından nümerik çalışmalar yapılmıştır. Nümerik çalışmalar sırasında tünel modeli oluşturulurken sonlu elemanlar yöntemi olan Plaxis 3D programı kullanılmıştır. Plaxis 3D programında kil zemin Hardening Soil Model olarak modellenmiştir. Bunun neden yapılacak modeli gerilme- şekil değiştirme davranışını gerçeğe en yakın şekilde oluşturmaktır. Modellemede tünel açılması sırasında TBM kullanılmıştır. Kil zeminde modelleme tamamlandıktan sonra tünel kaplaması etrafına farklı kalınlıklarda çimento ile stabilizasyon işlemi yapılmıştır. Tüm modelleme aşamaları bittikten sonra analizler yapılmıştır. Yapılan analizler ile birlikte meydana gelen yer değiştirmeler, asal gerilmeler ve kayma gerilmeleri belirlenmiştir. Tünel kaplaması etrafına farklı kalınlıklarda yapılan stabilizasyon çalışmaları ile kaplamanın etrafına stabilizasyon çalışması yapılmamış durum mukayese edilmiştir.