dc.contributor.advisor | Unutmaz, Berna | |
dc.contributor.author | Günday Uras, Cansu | |
dc.date.accessioned | 2021-10-13T07:07:48Z | |
dc.date.issued | 2021 | |
dc.date.submitted | 2021-01-22 | |
dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/11655/25475 | |
dc.description.abstract | Infrastructures are getting more and more popular and preferable since the urban
areas are getting crowded. Ground surface is occupied by high rise buildings,
hospitals, social facilities and etc. Therefore, it is essential to use the underground
space for different purposes. Some of these purposes are transportation, water
systems, sewer systems, and electric lines. Tunneling is a way to travel
underground and it is an alternative to ease traffic in cities. Therefore, tunnels are
constructed under structures with shallow or deep foundations. For this reason,
effects of tunneling on a foundation become a really important topic for civil
engineers. In this manner, many researchers studied the aforementioned topic. They tried to
find an answer to the big question; what are the effects of tunneling on piled
foundation? In this study, the answer of the question is tried to be found by using
analytical methods. Different parameters are specified according to the former
researches and engineering judgements. These parameters are the ratio of
location of the tunnel in x-direction to tunnel diameter (x/D), depth of the tunnel
to tunnel diameter (z/D) and deformation modulus of the clean sand layer. The
tunnel is excavated at once as a TBM tunnel. It is important to note that effects
of tunneling on existing structures are examined in this thesis.
According to the 2-Dimensional plane strain model created for the problem, finite
element models are created and a series of analyses are conducted by using
PLAXIS 2D software. Results are tabulated and evaluated. In the light of the
results, a simplified equation is suggested in the scope of this study.
According to the results, outcomes are evaluated and following statements are
presented. Additional settlements of the foundation due to tunneling are
decreased while tunnel is located further than the foundation center axis, and with
increasing ‘x/D’ and ‘z/D’, and deformation modulus. Tunneling has put extra
moments on piles, especially on the further piles where tunnel is located.
Increasing deformation modulus has a decreasing effect on extra pile moment
because the displacement is decreasing with increasing deformation modulus of
the soil.
With the additional settlement values obtained from finite element method using
Plaxis 2D software, an equation is proposed using Maximum Likelihood
Estimation. This equation requires tunnel location in x-direction, tunnel depth,
tunnel diameter and deformation modulus of the soil in order to estimate
additional settlement due to tunneling. It should be kept in mind that proposed
equation is only valid for cohesionless soils. | tr_TR |
dc.language.iso | en | tr_TR |
dc.publisher | Fen Bilimleri Enstitüsü | tr_TR |
dc.rights | info:eu-repo/semantics/openAccess | tr_TR |
dc.subject | Settlement due to tunneling | tr_TR |
dc.subject | Settlement | |
dc.subject | Tunneling | |
dc.subject | Piled foundation | |
dc.subject | Deep foundation | |
dc.subject.lcsh | İnşaat mühendisliği | tr_TR |
dc.title | Effects of Tunneling on Piled Foundations in Clean Sands Using Finite Element Method and Sensitivity Analyses | tr_TR |
dc.title.alternative | Temiz Kumlar İçerisinde Yer Alan Tünellerin Kazıklar Üzerinde Etkisinin Sonlu Elemanlar Yöntemi ile Araştırılması ve Duyarlılık Analizleri | tr_TR |
dc.type | info:eu-repo/semantics/masterThesis | tr_TR |
dc.description.ozet | 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. | tr_TR |
dc.contributor.department | İnşaat Mühendisliği | tr_TR |
dc.embargo.terms | Acik erisim | tr_TR |
dc.embargo.lift | 2021-10-13T07:07:48Z | |
dc.funding | Yok | tr_TR |