Temiz kumlar içerisinde yer alan tünellerin kazıklar üzerinde etkisinin sonlu elemanlar yöntemi ile araştırılması ve duyarlılık analizleri

Kentsel bölgelerdeki nüfus artışıyla beraber yeraltı yapıları gün geçtikçe daha popüler ve tercih edilir olmaktadır. Yer yüzeyi; yüksek katlı binalar, hastaneler ve diğer hizmet binaları ile işgal edilmektedir. Bu nedenle yeraltı yapıları değişik amaçlarla kullanılmaktadır. Bu amaçlardan bazıları; ulaşım, su sistemleri, kanalizasyon yapıları ve elektrik hatları olarak sıralanabilir. Tüneller yer altı ulaşımı için bir yöntem olmakla beraber trafik sorununa da bir alternatif olmaktadır. Bu sebeple yapıların altına tünel inşa edilmesi gerekebilmektedir. Bu yapıların temelleri yüzeysel olabileceği gibi derin (kazıklı) de olabilmektedir. Bu nedenle tünel yapılarının temeller üzerindeki etkileri inşaat mühendisliği açısından önemli bir konu haline gelmektedir. Bu konuda farklı araştırmacılar detaylı çalışmalar yürütmüştür. Çoğu araştırmacı tek bir büyük sorunun cevabını aramıştır: tünellerin kazıklı temellere etkileri nelerdir? Bu tez çalışmasında da çeşitli analitik yöntemler kullanılarak ilgili sorunun yanıtı aranmaktadır. Önceki çalışmalar ve mühendislik hükmü hesaba katılarak farklı parametreler oluşturulmuştur. Bu parametreler, tünelin temele olan x-aksı yönündeki yerleşiminin tünel çapına oranı (x/D), tünelin derinliğinin tünel çapına oranı (z/D) ve temiz kum zeminin deformasyon modülü değeri olarak belirlenmiştir. Tünel TBM tekniği kullanılarak tek seferde açılacak şekilde modellenmiştir. Probleme yönelik oluşturulan model uyarınca, 2 boyutlu plane strain sonlu element modeli yaratılmış ve PLAXIS 2D yazılımı yardımıyla çeşitli analizler yürütülmüştür. Sonuçlar özetlenerek değerlendirilmiştir. Bu çalışma kapsamında ilgili sonuçlar ışığında basitleştirilmiş bir denklem sunulmaktadır. Sonuçlara göre çeşitli çıkarımlar yapılmış ve sunulmuştur. Tünelin, temelin merkez aksından uzaklaşması ile tünel kaynaklı meydana gelen oturma değerleri düşmektedir. Aynı şekilde, artan x/D ve z/D oranları ile de tünel kaynaklı meydana gelen oturma değerleri düşmektedir. Tünel inşası temel kazıklarında ekstra momentler oluşmasına neden olmaktadır. En çok etkilenen kazıklar ise tünele en uzak konumlanan kazıklar olmaktadır. Deformasyon modülünün artışı ise tünel inşasından kaynaklı oturmaları azalttığından kazıklarda oluşan ekstra moment değerini düşürmektedir. Tünel inşası sebebiyle oluşan ekstra oturma değerlerinin Plaxis 2D yazılımı kullanılarak elde edilmesinin ardından maksimum olabilirlik kestirimi (Maximum Likelihood Estimation) kullanılarak bir denklem oluşturulmuştur. Bu denklemde kullanılmak üzere tünelin x-yönündeki yerleşimi, tünel derinliği, tünel çapı ve zeminin deformasyon modülü değerlerine ihtiyaç duyulmaktadır. Dikkat edilmesi gereken en önemli nokta ise bu denklemin yalnızca kohezyonsuz zeminler için geçerli olmasıdır. Anahtar Kelimeler: tünel inşası kaynaklı oturma, oturma, tünel inşası, kazıklı temel, derin temel