Mevcut yapı zemininde sıvılaşma analizi ve sonlu elemanlar yöntemiyle modelleme

Bu tez çalışmasında, mevcut durumdaki bir yapının zemini jeolojik ve geoteknik açıdan incelenmiştir. Zeminin fiziksel ve mekanik özellikleri belirlemek için zemin çalışmaları yapılmıştır. Yapılan zemin çalışmalarından elde edilen parametreler kullanılmıştır. Bu parametreler kullanılarak Türkiye Bina ve Deprem Yönetmeliği 2018 dikkate alınarak yerel zemin sınıfı ZD olarak belirlenmiştir. Ayrıca zeminin taşıma gücü, oturma ve sıvılaşma hesapları yapılmıştır. TBDY 2018'e zeminin emniyetli taşıma gücü 337 kPa olarak hesaplanmıştır, toplam oturma 4,576 cm olarak hesaplanmıştır, yapılan sıvılaşma hesapları sonucunda yapı zemini sıvılaşmaya karşı güvensiz durumdadır. Sıvılaşma riskinden dolayı zemin iyileştirme gerekli duyulup jet grout uygulaması yapılmıştır. Temel çevresinde 13 metre uzunluğunda eğimli ve düz kolonlar imal edilmiştir ve bina zemini çevresinde geçirimsiz perde oluşturacak 18 metrelik kolonlar imal edilmiştir. İmal edilen kolonların tasarım hesapları yapılmıştır. 13 metrelik kolonların taşıma kapasitesi 61,3 ton hesaplanmıştır. 18 metrelik kolonların taşıma kapasitesi 88,9 ton olarak hesaplanmıştır. Jet grout uygulamasından sonra sıvılaşma hesabı yapılarak riskin giderildiği görülmüştür. İdealize edilen zemin profili sonlu elemanlar programı kullanarak üç boyutlu ve iki boyutlu olarak modellenmiştir. Üç boyutlu modelde, zeminde oluşan deplasman ve jet grout kolonlarının davranışı incelenmiştir. İki boyutlu modelde, proje binası zeminin deprem durumundaki davranışı incelenmiştir. Sıvılaşma durumu için sonlu elemanlar programında yapılan dinamik analiz sonucu ile sayısal hesaplamalar zemindeki sıvılaşma riskini varlığını ortaya koymaktadır. İyileştirme sonrası sayısal hesaplamalardaki riskin yok olması ve sonlu elemanlar yazılımının boşluk suyu basıncındaki azalış zeminin sıvılaşma durumunun iyileştiğini göstermektedir.