Zemin iyileştirme yöntemlerinin sayısal analiz yardımıyla değerlendirilmesi

Depremler sırasında gevşek-yumuşak alüvyon zeminlerin bulunduğu bölgelerde sıvılaşma kaynaklı hasarlar meydana gelebilmektedir. Bu bölgelerde zemin iyileştirme uygulamaları gerekebilmektedir. Bu çalışmada, alüvyon kökenli Adapazarı zeminlerini temsili olarak tipik bir kesitte farklı yöntemler ile sıvılaşma potansiyeli değerlendirilip iyileştirme yöntemi etkisi incelenmiştir. Sıvılaşma potansiyeli yüksek olan zemin kesitinde sıvılaşmaya karşı iyileştirme yöntemi olarak jet grout uygulaması seçilmiştir. Sıvılaşmanın klasik analizi yanında Plaxis 2D yazılımında UBC3D-PLM model ile doğal zemin, yapı ve jet-grout kolonları modellenerek sayısal çözümleme yapılmıştır. Plaxis 2D programında sıvılaşmayı, boşluk suyu basıncındaki değişimi görebilmek için UBCSAND model kullanılarak analiz yapılmıştır. UBCSAND modelde kullanılacak malzeme parametreleri ve kalibrasyon aşamalarından bahsedilerek belirlenen zemin profilinin deprem yükü altındaki davranışı, sayısal modelde gerçeğe yakın bir davranış sergileyecek şekilde kalibre edilmiştir. Oluşturulan modeldeki bina 4 kat ve bir bodrum kattan oluşmaktadır.10 metre genişliğinde ve 15 metre yüksekliğinde olan bina sıvılaşma olasılığı yüksek olan gevşek bir kum üzerine inşa edilmiştir. Deprem verisi olarak 1999 Marmara Depremi kullanılmıştır. Model çözümü beş aşamadan oluşmaktadır. Kesitte belirlenen noktalarda yapılan analizler sonucunda elde edilen ivme zaman değişimleri 1999 Marmara Depremi ivme verisiyle karşılaştırılmıştır. UBC3D-PLM modelde elde edilen sonuçlar deprem hareketi sonuçlarına benzer bir şekilde ivme-zaman davranışı göstermiştir. Söz konusu analiz noktalarından bazılarında maksimum ivme değerleri incelendiğinde, analiz ivme değişimlerinin deprem girdisine göre %65'e varan oranda daha fazla olduğu gözlemlenmiştir. Deplasman-zaman değişimleri incelendiğinde iyileştirmenin yatay deplasmanları %59'a kadar azalttığı gözlemlenmiştir. Boşluk suyu basıncının zamana göre değişimi incelendiğinde ise iyileştirmenin olmadığı durumda boşluk suyu basınçlarının toplam gerilmeye ulaştığı ve sıvılaşmanın gerçekleştiği iyileştirmenin yapıldığı durumda ise boşluk suyu basınçlarının toplam gerilmeye ulaşmadığından sıvılaşmanın önüne geçildiği gözlemlenmiştir.