Alüvyonel Zeminlerde Farklı Geometri ve Metotlarda İmal Edilen Kazıkların Laboratuvar Modeli ve Analizi

Mühendislik özellikleri bakımından yetersiz zeminlerde inşası planlanan yüksek taban
basınçlarına sahip yapı temellerinde yaygın olarak kazıklı temel sistemleri
kullanılmaktadır. Kazıkların; yük, uygulama yöntemi, malzeme özelliği gibi
parametrelere bağlı davranışlarının belirlenmesi saha ve laboratuvar çalışmaları ile
yapılabilmektedir. Bu çalışmada, alüvyonel zeminlerdeki farklı kesit ve yanal alana
sahip plastik özellikli beton kazıkların farklı uygulama metotlarına bağlı basınç ve
çekme etkileri altındaki uzun ve kısa vadeli davranışları incelenmiştir. İzmir Katip
Çelebi Üniversitesi’nin de içinde bulunduğu Gediz Deltası bölgesinden alınan
alüvyonel zeminin mühendislik parametreleri; Standart Proctor, kıvam limit, özgül
ağırlık, direkt kesme testleri ve ıslak-kuru elek ve hidrometre analizleri ile
belirlenmiştir. Alüvyonel zemin, deplasman kontrollü kazık model ünitesi içerisine
optimum su içeriği ve kuru birim hacim ağırlığının %85’i oranında sıkıştırılarak
yerleştirilmiştir. Foraj ve çakma metotları ile yerleştirilen kazıklara basınç ve çekme
yükleri etkitilmiştir. Silindir ve kare kesitli plastik beton kazıkların davranışları, uzun
ve kısa vadeli yüklemeler altında incelenmiştir. Yapılan çalışmalar; kazık geometrisi,
uygulama yöntemi, üzerine etkiyen yükleme çeşidi ve yükleme süresinin kazık
davranışını doğrudan etkilediğini göstermektedir. Çekme etkisi altında, kare kazıkların
silindir kazık davranışına kıyasla çok daha az deplase olduğu görülmüştür. Basınç
etkisi altında, uygulama yönteminin oluşan deplasman üzerinde önemli bir etkisi
olduğu tespit edilmiştir. Zemine penetre edilerek yerleştirilen deplasman kazıklardan
40 x 40 mm ebatlı kare kazıkların en az deplase olduğu, ancak foraj uygulama
yönteminde ise silindir kesitli kazıkların minimum deplasmana uğradığı görülmüştür.
Kazık davranışları ile ilgili laboratuvar çalışmalarının ardından sonlu elemanlar
yöntemi (FEM) yazılımı kullanılarak nümerik analizler gerçekleştirilmiştir. Nümerik
analiz modeli oluşturulurken, deney sistemi 1:1 ölçekli olarak kullanılmıştır. Nümerik
analizlerdeki malzeme model parametrelerinde deneysel çalışmalar ve literatürde
kabul gören yaklaşımlardan yararlanılmıştır. Nümerik ve deneysel çalışmalardaki
basınç etkisi altındaki davranış sonuçları foraj uygulama yöntemine yüksek oranda
benzerlik göstermektedir. Elde edilen nümerik deplasman sonuçlarının deneysel
çalışma bulguları ile yakınsadığı görülmektedir.