Metro istasyonu derin kazı sisteminin sonlu elemanlar analizi: Vaka çalışması

Son yıllarda tüm dünyada olduğu gibi ülkemizde de nüfus yoğunluğundaki artış yer altı yapılarına olan ihtiyacı artırmıştır. Metro istasyonu, tünel vb. gibi yer altı yapılarının yapılmasında derin kazı sistemleri kullanılmaktadır. Son günlerde ülkemizde derin kazıların açılması sırasında meydana gelen göçmelere sıklıkla rastlanmaktadır. Özellikle yetersiz mühendislik hizmetleri sonucunda meydana gelen göçmeler yüksek maddi hasarla birlikte, çevredeki binaların yıkılmasına, yolların çökmesine, kimi zaman da can kayıplarına yol açmaktadır. Göçmelerin engellenebilmesi için derin kazıların, inşaat öncesinde gerçeğe en yakın şekilde modellenmesi büyük önem taşımaktadır. Yapılacak olan sayısal analizler ile kazının güvenliği, olası göçme riskleri vb. belirlenerek alınması gereken önlemler (derin kazı sistemleri) belirlenmelidir. Aynı zamanda inşaat sırasında da derin kazı sistemindeki gerekli saha ölçümlerin (yatay yer değiştirme, gerilme vb.) alınarak kazının güvenliğinin kontrol altında tutulması son derece önemlidir. Böylelikle beklenmedik bir hareket görüldüğünde önlem alınarak olası can kaybı ve maddi hasarların da önüne geçilebilir. Bu tez çalışmasında, Kocaeli'de inşaatı devam etmekte olan ve Gebze-Darıca metro hattında bulunan Gebze Kent Meydanı Metro İstasyonu derin kazı sisteminin sahada inklinometreler aracılığıyla ölçülen yatay deplasman değerleri ile nümerik analizler sonucunda belirlenen yatay deplasman değerleri karşılaştırılarak gerçek bir vakanın çözümlenmesi amaçlanmıştır. Yapılan analizlerde sonlu elemanlar yöntemini kullanan PLAXIS 2D (V21) yazılımı kullanılmıştır. Literatürde nümerik analizler için birçok farklı malzeme modeli bulunmaktadır. Bu çalışmada proje sahası kaya olduğu için Mohr-Coulomb ve Hoek-Brown malzeme modelleri kullanılarak nümerik analizler yapılmış ve saha ölçümleri ile analiz sonuçları karşılaştırılmıştır. Yapılan analizler sonucunda metro istasyonu derin kazı sisteminde belirlenen yatay deplasman değerleri ile inklinometreler aracılığıyla sahada ölçülen yatay deplasman değerlerinin birbiri ile uyumlu olduğu görülmüştür.