Effect of uncertainties of soil strength parameters on the reliability of foundation behavior
Yükleniyor...
Dosyalar
Tarih
2024
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
İstanbul Gedik Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Since the soil characteristics may vary within a specified zone therefore for a geotechnical engineering projects the uncertainty is something unavoidable. For this reason the factor of safety is to be used in deterministic approach that determined the uncertainty related with soil of such characteristics. The amount and sources of uncertainty is not to be considered in the deterministic approach. Through the use of deterministic approach the limit case design is non-predictable. Therefore it is more logical to study the probability of failure. During this topic the procedures of the uncertainty analysis of the bearing capacity of foundation located on soil supported by stone columns or by the soil replacement ways using granular material is to be explained. The analysis requires the definition of the standard deviation of undrained shear strength and the internal angle of friction of the stone and the soil surrounding the stone. The point estimation method that in it the amount of capacity and standard deviation to be calculated. The current topic procedure is an extension of the point estimation method. Tests implemented on 21 models as a two groups on models of soft clay of variable values of undrained shear strength (Cu) ranging from 8 to 18 kpa. The first group of eight models of soil replacement located at variable depth and width, the second group of twelve models of stone columns with single column, two column group, three column group, four column group, five column group and six column group. The last model is of un enhanced soil (untreated soil). A portable vane shear device used for calculating the undrained shear strength before and after the occurring of the failure of the model. It appeared that the undrained shear strength of the stone column increased from (5.6-20) % because of the use and the construction of the stone columns. For the models of footing resting on replaced soil partially (using granular materials) the undrained shear strength increased from (5.5-15) % because of soil replacement. Through the implementing of two non-liner models by the use of a (statistical analysis program SPSS) an analysis performed for the experimental data and for the ex-studies in order to form a bearing capacity equation for the floating and end bearing stone columns group. The conclusion is that for a single column or for column within group at a given factor of safety the failure probability still the same, by the increasing the safety factor the reliability index increases for both ways of enhancement (stone column and soil replacement) and by the increasing of safety factor the failure probability decreases.
Zemin özellikleri belirli bir bölge içinde değişebileceğinden, bu nedenle bır jeoteknik mühendisliği projesi için belirsizlik kaçınılmaz bir şeydir. Bu nedenle, bu özelliklere sahip zeminle ilgili belirsizliği belirleyen deterministik yaklaşımda güvenlik faktörü kullanılmalıdır. Deterministik yaklaşımda belirsizliğin miktari ve kaynakları dikkate alınmamalıdır. Deterministik yaklaşımın kullanılmasıyla, limit durumu tasarımı tahmin edilemez. Bu nedenle, başarısızlık olasılığnı incelemek daha mantıklıdır. Bu konuda, taş kolonlarla desteklenmiş zemin üzerinde yer alan temelin taşıma kapasitesinin belirsizlik analizi veya granül malzeme kullanılarak zemin değiştirme yollar ile ilgili prosedürler anlatılacaktır. Analiz,drenajsız kesme mukavemetinin standart sapmasının ve taşın ve taşı çevreleyen toprağın iç sürtünme açısının tanımlanmasını gerektirir. Noktasal tahmin yöntemi, içinde bulunan kapasite miktarı ve standart sapma hesaplanacaktır. Mevcut konu prosedürü, nokta tahmin yönteminin bir uzantısıdır. Testler , 8 ila 18 kpa arasında değişen drenajsız kayma mukavemeti (Cu) değişken değerlerine sahip yumuşak kil modelleri üzerinde iki grup olarak 21 model üzerinde uygulanmıştır. Değişken derinlik ve genişlikte yer alan sekiz toprak değiştirme modelinden oluşan birinci grup, tek sütunlu, iki sütunlu gruplu,üç sütünlü gruplu, dört sütünlü gruplu, beş sütünlü gruplu ve altı sütünlü on iki taş sütun modelinden oluşan ikinci grup. Son model,geliştirilmemiş topraktır (işlenmemiş toprak). Modelin arızalanmasının meydana gelmesinden önce ve sonra drenajsız kesme mukavemetini hesaplamak için kullanılan portatif kanatlı kesme cihazı. Taş kolonların kullanımı ve inşası nedeniyle taş kolonun drenajsız kesme dayanımının % (5.6-2O) den arttığı görülmüştür. Kısmen değiştirilen toprağa (tanecikli malzemeler kullanılarak) dayanan temel modeller için, toprak değişimi nedeniyle drenajsız kesme mukavemeti % (5.5-15) den artmıştır. (SPSS istatistiksel analiz programı) kullanılarak astar olmayan iki modelin uygulanmasıyla,yüzer ve uç taşıyıcı taş kolon grubu için bir taşıma kapasitesi denklemi oluşturmak amacıyla deneysel veriler ve eski çalışmalar için bir analiz gerçekleştirilmiştir. Sonuç, belirli bir güvenlik faktöründe tek bir sütun veya grup sütun için arıza olasılığının hala aynı olduğu, güvenlik faktörünün artmasıyla güvenilirlik indeksinin her iki iyileştirme yolu için de arttığı (taş kolon ve toprak değişimi) ve güvenlik faktörünün artmasıyla arıza olasılığının azaldığıdır.
Zemin özellikleri belirli bir bölge içinde değişebileceğinden, bu nedenle bır jeoteknik mühendisliği projesi için belirsizlik kaçınılmaz bir şeydir. Bu nedenle, bu özelliklere sahip zeminle ilgili belirsizliği belirleyen deterministik yaklaşımda güvenlik faktörü kullanılmalıdır. Deterministik yaklaşımda belirsizliğin miktari ve kaynakları dikkate alınmamalıdır. Deterministik yaklaşımın kullanılmasıyla, limit durumu tasarımı tahmin edilemez. Bu nedenle, başarısızlık olasılığnı incelemek daha mantıklıdır. Bu konuda, taş kolonlarla desteklenmiş zemin üzerinde yer alan temelin taşıma kapasitesinin belirsizlik analizi veya granül malzeme kullanılarak zemin değiştirme yollar ile ilgili prosedürler anlatılacaktır. Analiz,drenajsız kesme mukavemetinin standart sapmasının ve taşın ve taşı çevreleyen toprağın iç sürtünme açısının tanımlanmasını gerektirir. Noktasal tahmin yöntemi, içinde bulunan kapasite miktarı ve standart sapma hesaplanacaktır. Mevcut konu prosedürü, nokta tahmin yönteminin bir uzantısıdır. Testler , 8 ila 18 kpa arasında değişen drenajsız kayma mukavemeti (Cu) değişken değerlerine sahip yumuşak kil modelleri üzerinde iki grup olarak 21 model üzerinde uygulanmıştır. Değişken derinlik ve genişlikte yer alan sekiz toprak değiştirme modelinden oluşan birinci grup, tek sütunlu, iki sütunlu gruplu,üç sütünlü gruplu, dört sütünlü gruplu, beş sütünlü gruplu ve altı sütünlü on iki taş sütun modelinden oluşan ikinci grup. Son model,geliştirilmemiş topraktır (işlenmemiş toprak). Modelin arızalanmasının meydana gelmesinden önce ve sonra drenajsız kesme mukavemetini hesaplamak için kullanılan portatif kanatlı kesme cihazı. Taş kolonların kullanımı ve inşası nedeniyle taş kolonun drenajsız kesme dayanımının % (5.6-2O) den arttığı görülmüştür. Kısmen değiştirilen toprağa (tanecikli malzemeler kullanılarak) dayanan temel modeller için, toprak değişimi nedeniyle drenajsız kesme mukavemeti % (5.5-15) den artmıştır. (SPSS istatistiksel analiz programı) kullanılarak astar olmayan iki modelin uygulanmasıyla,yüzer ve uç taşıyıcı taş kolon grubu için bir taşıma kapasitesi denklemi oluşturmak amacıyla deneysel veriler ve eski çalışmalar için bir analiz gerçekleştirilmiştir. Sonuç, belirli bir güvenlik faktöründe tek bir sütun veya grup sütun için arıza olasılığının hala aynı olduğu, güvenlik faktörünün artmasıyla güvenilirlik indeksinin her iki iyileştirme yolu için de arttığı (taş kolon ve toprak değişimi) ve güvenlik faktörünün artmasıyla arıza olasılığının azaldığıdır.
Açıklama
Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Mühendislik Yönetimi Ana Bilim Dalı, Mühendislik Yönetimi Bilim Dalı
Anahtar Kelimeler
Soil Strength, Soil Properties, Shear Strength Parameters, Soil Survey, Toprak Mukavemeti, Zemin Özellikleri, Kesme Dayanımı Parametreleri, Zemin Etüdü