Ankrajlı iksa sistemlerinde öngerme kuvvetinin kazı davranışı üzerindeki etkisi

Günümüzde artan nüfus nedeniyle yapılaşmanın fazlalaşması, ekonomik büyüme ve buna bağlı olarak boş arazilerin azalmasından dolayı çok katlı bodrumları olan yüksek yapılara talep artmıştır. Bu binaların bodrumları ve temellerini inşa etmek için dik ve derin kazı yapmak gerekmektedir. Derin kazı nedeni ile kazı çukurunun duraylılığının sağlanması ve kazı çevresinde oluşacak şekil değiştirmelerin sınırlandırılması ihtiyacı bir iksa sistemi inşasını zorunlu kılmaktadır. Başlangıçta içten destekli iksa sistemleri ile karşılanan bu ihtiyaç, içten destekli sistemlerin kazı çukurunda inşaat faaliyetlerini kısıtlaması, geniş kazılarda tasarım güçlüğü vb. nedenlerden ötürü daha gelişmiş destekleme sistemlerinin geliştirilmesi ihtiyacını doğurmuştur. Öngerilmeli ankrajların geliştirilmesi ve iksa sistemlerinde kullanılması bu ihtiyacı karşılamakla birlikte öngerilme uygulanan zemin ankrajları ile desteklenen iksa sistemlerinin karmaşık çalışma mekanizması nedeniyle aydınlatılması gereken konular bulunmaktadır. Bu konuların başında ankraj öngerme kuvvetinin iksa perdesi ve perde arkası zemin yüzünde kazı dolayısı ile oluşacak yer değiştirmeler üzerindeki etkisinin geldiği düşünülerek bu çalışmada, bu konunun sayısal analizlerle incelenmesi amaçlanmıştır. Sayısal analizler geoteknik mühendisliğinde yaygın olarak kullanılan Plaxis 2012 yazılımı ile gerçekleştirilmiştir. Bu analizlerde, iki sıralı ankraj ve diyafram perdeden meydana gelen bir kazı destekleme sisteminde farklı öngerme kuvvetleri ve ankraj kök boyları gözönüne alınmıştır. Bu parametreler ile gerçekleştirilen analizlerden ankraj öngerme kuvveti ile perdedeki yatay yer değiştirmeleri ve perde arkası düşey yer değiştirmelerinin değişimi elde olunarak grafikleri çizilmiştir. Bu grafiklerde yer değiştirmeler kazı derinliği ile, akraj kuvveti ise Rankine aktif toprak basıncı değeri ile normalize edilerek gösterilmiştir. Gözönüne alınan sayısal modelde, duraylılık analizleri de gerçekleştirilerek ankraj kuvvetlerinin destekli kazının duraylılığı üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Plaxis sonlu elemanlar yöntemi ile modellenen sistemde duvar arkasında oluşan yatay (ux) ve düşey yer değiştirmelerin (uy) belirlenmiş ve kazı derinliği (H), ankraj kök uzunluğu, çevre sürtünmesi uç direnci (Tmax), güvenlik katsayısı (Msf), aktif toprak basınçlarının (Pa) birbirleri ile ilişkileri grafiklerle değerlendirilmiştir.