101
Derin Kazıların Desteklenmesi Ankrajlı Duvarlar İstinat Yapıları Tasarımı

Derin Kazıların Desteklenmesi

  • Upload
    others

  • View
    23

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Derin Kazıların Desteklenmesi

Derin Kazıların

DesteklenmesiAnkrajlı Duvarlar

İstinat Yapıları Tasarımı

Page 2: Derin Kazıların Desteklenmesi

Temel çukurlarının kazısı zemin ve çevre

yapılarının durumuna bağlı olarak bir tür

dayanma yapısı yapılmasını gerektirmektedir.

DESTEKLİ KAZILAR

Page 3: Derin Kazıların Desteklenmesi

Derin Kazılar

Açık Kazılar (Open Cuts) Destekli Kazılar (Braced Excavations

Page 4: Derin Kazıların Desteklenmesi

Açık Kazılar (Open Cuts)

Düşey Açık Kazılar (Vertical Cuts)

Şevli Kazılar (Sloped Cuts)

Page 5: Derin Kazıların Desteklenmesi

Destekli Kazılar (Braced Excavations)

Esnek Duvarlar Rijit Duvarlar

Page 6: Derin Kazıların Desteklenmesi

Destekli kazılarda

kullanılan yöntemler

Çelik, beton veya ahşap

palplanş perdeler,

Kaplamalı veya

kaplamasız kazık veya

düşey kirişler,

Delme yerinde dökme

kazıklar,

Diyafram duvarlar ve

Zemin çivili duvarlar

olabilir.

Page 7: Derin Kazıların Desteklenmesi
Page 8: Derin Kazıların Desteklenmesi

Diyafram Duvarlar

Derin Karıştırma

Duvarları

Page 9: Derin Kazıların Desteklenmesi

Duvar Destekleme Yöntemleri

Ankrajlı Duvarlar (Tie-Back Wall)

Eğimli Destekler (Rakers)

Yanal Destekler ( (Struted Walls)

Page 10: Derin Kazıların Desteklenmesi

Palplanş Perdeler

Palplanş Perdeler

Palplanş duvarlar yanal yüklere karşı

direnmek için ve geçirimsizlik oluşturmak

için kullanılırlar.

Page 11: Derin Kazıların Desteklenmesi
Page 12: Derin Kazıların Desteklenmesi

Kazıklı Perdeler

Derin kazı çukurunun

stabilitesini sağlamak

amacıyla aralıklı,

teğet veya kesişen

kazıklar ile bunları

destekleyen ankraj,

çivi veya çelik boru

destek gibi yatay

elemanlarla

desteklenen iksa

sistemleridir.

Page 13: Derin Kazıların Desteklenmesi

Bu tür dayanma yapılarının yerinde durabilmesi için

göğüsleme ve yatay destekler veya payandalar, küçük

alanlarda basınç halkaları ve ankrajlar kullanılabilir.

Page 14: Derin Kazıların Desteklenmesi

DESTEKLİ KAZILAR

Yandaki şekilde temel

inşaası için açılan bir kazı

gösterilmiştir.

Eğer zemin kendini

tutabiliyorsa desteksiz

olarak kazı açılıp, inşaat

yapılır.

Zemin kendini

tutamıyorsa kazı destekli

olarak açılıp inşaat

gerçekleştirilir.

Page 15: Derin Kazıların Desteklenmesi

DESTEKLİ KAZILAR

Yandaki şekilde açılan bir kazının

göçtüğü görülmektedir.

Yeterli zemin araştırması

Yeterli stabilite analizleri

Page 16: Derin Kazıların Desteklenmesi

DESTEKLİ KAZILAR

Şehirlerde yapılan

kazılar mutlaka önlem

alınarak

gerçekleştirilmelidir.

Yatay ve düşey

deformasyonlar kontrol

altında tutulmalı

Kazı tabanında

stabilite tahkikleri

yapılmalıdır.

Page 17: Derin Kazıların Desteklenmesi

Kazıların Güvenliği ve Alınacak Önlemler

(Genelge -31.08.2018

Page 18: Derin Kazıların Desteklenmesi

Genel bir uygulama olarak temel çukurları ve hendeklerde 1.25 (m)

derinliğe kadar özel önlem almak gerekmez. Derinlik 1.75 (m) ye kadar ise

üstteki 0.60 (m) ya şevli kazılır veya dik açılıyorsa üst kesimde karşıdan

karşıya bir destek konulur.

Page 19: Derin Kazıların Desteklenmesi
Page 20: Derin Kazıların Desteklenmesi

https://www.ehss.vt.edu/programs/EXC_sloping_benching.php#D

Page 21: Derin Kazıların Desteklenmesi

2m

Page 22: Derin Kazıların Desteklenmesi
Page 23: Derin Kazıların Desteklenmesi

Kazıların Güvenliği ve Alınacak Önlemler

(Genelge -31.08.2018

Page 24: Derin Kazıların Desteklenmesi

D-Soket Boyu

Page 25: Derin Kazıların Desteklenmesi
Page 26: Derin Kazıların Desteklenmesi
Page 27: Derin Kazıların Desteklenmesi
Page 28: Derin Kazıların Desteklenmesi
Page 29: Derin Kazıların Desteklenmesi
Page 30: Derin Kazıların Desteklenmesi
Page 31: Derin Kazıların Desteklenmesi

Ankrajlı duvarlar

Özellikle şehirlerde yerleşimin yoğun olduğu bölgelerde

derin kazılar çok sıralı ankrajların kullanımı ile güvenli ve

ekonomik olarak gerçekleştirilebilmektedir.

Ankrajlı duvarlarda farklı yapısal elemanlar kullanılabilir

Püskürtme beton ile fore kazık,

Yerinde dökme beton perde,

Yerinde dökme diyafram duvar,

Destek kazıkları ile birlikte yerinde dökme veya hazır yatay

destekli sistemler,

Püskürtme beton ve ağ veya palplanş duvar olabilir.

Page 32: Derin Kazıların Desteklenmesi
Page 33: Derin Kazıların Desteklenmesi

Ankraj kullanımının yararları

Kullanılan elemandan bağımsız olarak bu tür duvarların klasikdayanma yapılarına göre birçok olumlu yanı vardır:

Geçici kazı sistemi kalıcı yapının bir parçası gibikullanılabilir.

Yatayda kazı alanı azaltılır.

Duvar için yapılacak temelin kazı ve beton işi yoktur.

Arka dolgu gerekmemektedir.

Daha dar kazı yapılarak zeminde örselenme daha azolmaktadır.

Komşu hakkı tartışmalarında azalma olmaktadır.

Zemin koşullarında beklenmeyen durumla karşılaşıldığındabaşka çözüm arayışına olanak tanımaktadır.

Page 34: Derin Kazıların Desteklenmesi

ANKRAJLI PERDE İNŞA

YÖNTEMİ

(a) BİRİNCİ KADEME ANKRAJ (b) İKİNCİ KADEME ANKRAJ

Kazı

DONATI

Adım 1 Adım 2

Adım 3 Adım 4

Betonlama

Plaka ve başlık

Page 35: Derin Kazıların Desteklenmesi
Page 36: Derin Kazıların Desteklenmesi

Ankrajın zemine girilmesi

Page 37: Derin Kazıların Desteklenmesi
Page 38: Derin Kazıların Desteklenmesi
Page 39: Derin Kazıların Desteklenmesi
Page 40: Derin Kazıların Desteklenmesi
Page 41: Derin Kazıların Desteklenmesi

Ankrajlar nerelerde kullanılırlar?

Ankrajların kullanım amaçlarından bazıları aşağıdaki şekildesıralanabilir;

Düşey yer değiştirmelerin önlenmesinde,

Yapıların dönmeye karşı güvenceye alınmasında,

Yapıların kritik yüzeyler boyunca kaymaya karşıemniyetinin sağlanmasında,

Yeraltı yapılarının stabilitelerinin arttırılmasında,

Yapıların sismik duraylılığının arttırılmasında,

Deney sahası dar olan yerlerde kazık yükleme deneylerindeöngerme sağlayan eleman olarak,

Barajların yükseltilmesinde,

Dalgakıran ve iskelelerde gemilerin iskeleye verdikleriyükün dağıtılmasında kullanılır.

Page 42: Derin Kazıların Desteklenmesi

a-) Otoyol Dayanma yapılarında

Page 43: Derin Kazıların Desteklenmesi

b-) Şevlerin stabilitesinin iyileştirilmesinde

Page 44: Derin Kazıların Desteklenmesi

b-) Kazı tabanının desteklenmesinde c-) Beton barajların inşaatında

Page 45: Derin Kazıların Desteklenmesi

Ankraj Elemanları

Zemin ankrajları uygulanan çekme yüklerini taşıyıcızemine aktarırlar. Ankrajlar,

Ankraj kafası,

Serbest boyu,

Ankraj kökü

elemanlarından oluşur.

Page 46: Derin Kazıların Desteklenmesi

Ankraj Elemanları

Page 47: Derin Kazıların Desteklenmesi

1-Ankraj Kafası

Ankraj kafası :

Öngermenin uygulandığı ve servis yüküne gerilen ankrajınkilitlenmesinin yapıldığı bölgedir.

Bu bölge öngerme kuvvetinin yüzeye yayılmasını temin eder.

Esas olarak germe kafası, sıkıştırıcılar (kamalar), ankraj ve ankrajplakasından meydana gelir. Kontrol için açık olması gereken ankrajlardabir de koruyucu kapak yapılması önerilir.

Page 48: Derin Kazıların Desteklenmesi
Page 49: Derin Kazıların Desteklenmesi

2) Serbest Ankraj Boyu

Ankraj gövdesinin başlangıcı ile ankrajkafası arasındaki mesafedir. Serbest ankrajkısmının yapısı ankrajdan beklenenhizmete bağlıdır, bunlar:

Ankrajın ömrü (geçici ya da kalıcı ankrajolması).

Korozyon ve mekanik örselenmeyekarşı ne düzeyde koruma gerektiği.

Ankrajın aşamalı olarak gerilmesizorunluluğu.

Çekme kuvvetini her an ölçme olasılığı.

Germe elemanlarının boşaltılması vesonradan tekrar gerilmesi zorunluluğu.

Zeminin olası enine yerdeğiştirmelerininkarşılanması olasılığıdır.

Page 50: Derin Kazıların Desteklenmesi

3) Ankraj Kökü

Öngerme kuvvetini zemine aktaran kısımdır.

Çimento harcının yüksek basınç altında ankraj deliğine

itilerek doldurulması ile kök bölgesi oluşturulur.

Çeliğin ankraj gövdesi içine yerleştirilme şekli zeminin

özelliklerine bağlıdır.

Halatlar ya doğrusaldır ya da yer yer sıkılıp yer yer serbest

bırakılarak bir dizi boğum meydana getirecek şekilde

birbirine bağlanır.

Ankraj Kökü

Page 51: Derin Kazıların Desteklenmesi

Kullanım sürelerine göre ankrajların

sınıflandırılması

Geçici ankrajlar: Bu ankrajlar, genellikle bir projenininşaatı sırasında kısa süreli olarak kuvvetlere karşıkoyan ve böylece güvenli inşaat imkanı sağlayanankrajlardır. Genellikle kullanım süreleri 2 yıldır. Servisömrülerine göre 2’ye ayrılırlar.

1.Nolu geçici ankrajlar: Servis süreleri 6 aydan dahaaz ve göçmesi çok ciddi sorunlar yaratmayantoplumun güvenliğini etkilemeyen (örn. Kısa sürelikazık yükleme deneylerinde reaksiyon sistemi olarakkullanılan) ankrajlardır.

2. Nolu geçici ankrajlar: Servis süreleri 2 yıl civarındaolan göçmesi sonucu oldukça ciddi sorunlar ortayaçıkabilen uyarı olmaksızın toplum güvenliğinietkilemeyen (örn. İksa duvarlarının desteklenmesindekullanılan) ankrajlardır.

Page 52: Derin Kazıların Desteklenmesi

Kullanım sürelerine göre ankrajların

sınıflandırılması devam...

Sürekli ankrajlar: Sürekli yapıların ve kazı desteklemesistemlerinin servis ömrü boyunca güvenliğinin vestabilitesinin sağlanması amacıyla yapılırlar.

3.Nolu sürekli ankrajlar: Korozyon riskinin yüksekolduğu ve/veya göçme durumunda çok ciddi sorunlaryaratan (örn. Asma köprülerin ana gergilerindekullanılan ya da su etkisi ile kalkan yapılarınstabilitesinin sağlanması amaçlı ağırlık yapısınınelemanları olarak kullanılan) ankrajlardır.

Page 53: Derin Kazıların Desteklenmesi

Ankraj

Sınıfı

Minimum Güvenlik Faktörleri

Kontrol Yükü

Faktörü

Tendon Zemin/

enjeksiyon

Ara yüzeyi

Enjeksiyon /

tendon ya da

enjeksiyon/

kapsülleme

yüzeyi

Geçici

Ankrajlar(1)1.40 2.0 2.0 1.10

Geçici

Ankrajlar(2)1.60 2.5x 2.5x 1.25

Sürekli

Ankrajlar(3)2.00 3.0+ 3.0+ 1.50

Not: x Eğer tüm araziyi kapsayan deneyler yapılırsa bu değer minimum olarak

2.0 alınabilir.+ Bu değer zeminin limit sünme değerine ulaşması halinde 4.0’ a kadar çıkar.

Page 54: Derin Kazıların Desteklenmesi

Farklı Beton Ankraj Tipleri

A Tipi Ankrajlar (Kayalarda

uygulanır)

Zemin ile harç arasındaki

kayma mukavemeti, kök

kısmındaki sıyrılmaya karşı

direnci oluşturur. Dayanım,

deliğin stabilitesine bağlı olup,

doğrusal ya da doğrusal

olmayan düz şaftlı ankrajlardır.

A

B

D

C

Çoğunlukla kayalarda ya da katı ve sert kohezyonlu zeminlerde kullanılır.

Mukavemet, zemin-enjeksiyon yüzeyi arasında oluşan yüzey kayma

gerilmelerine bağlıdır.

Page 55: Derin Kazıların Desteklenmesi

•Ankraj kök çapının zemin içinde

minimum hasar yaratarak genişletilmesi

sonrası çimento harcının 1000 kN/m2’dan

daha düşük basınçlar altında boşluklara ve

çatlaklara girmesi sağlanarak oluşturulan

ankraj tipidir.

•İyi derecelenmiş kohezyonsuz zeminlerde kullanıldığı gibi

yumuşak çatlaklı kayalarda ve kaba alüvyonlarda da

kullanılır.

B Tipi Ankrajlar (genellikle kohezyonsuz zeminlerde)

B

Page 56: Derin Kazıların Desteklenmesi

Kohezyonsuz zeminlerde kök çevresindeki

zeminin çimento sızdırmazlığından

yararlanarak basınç altında iyice sıkıştırılması

ile geniş bir ankraj kökü oluştururlar.

Dikkat edilmesi gereken, enjeksiyon

basıncının her zaman toplam jeolojik yükten

düşük olması gerektiğidir.

B Tipi Ankrajlar (genellikle kohezyonsuz zeminlerde)...

Page 57: Derin Kazıların Desteklenmesi

C Tipi Ankrajlar (kohezyonsuz ve kohezyonlu zeminlerde)

2000 kN/m2’den daha yüksek basınç altında

çimento harcının zemin boşluklarına sızdırılması

ile ankraj kökü genişletilir.

B

C

A

D

Page 58: Derin Kazıların Desteklenmesi

Birinci enjeksiyonun sertleşmesinden sonra, çoğunlukla

basınç, ikincil enjeksiyon sırasında uygulanır. İkinci

enjeksiyon genellikle “manchette system” adı verilen özel

bir tüp sistemi ile ya da ankraj kökü içinde çalışabilen

minyatür enjeksiyon tüpleri kullanılarak yapılır.

Kohezyonsuz zeminlerde, bazen de kohezyonlu

zeminlerde başarılı bir şekilde kullanılır. Üniform bir

kayma mukavemetinin ankraj kökü boyunca var olduğu

prensibine göre taşıma gücü hesaplanır.

Page 59: Derin Kazıların Desteklenmesi

D Tipi Ankrajlar (katı kohezyonlu zeminlerde)

Mekanik aletlerle ya da patlayıcılarla oluşturulmuş bir dizikökten oluşan ankrajın enjeksiyonunda “Tremie“ yöntemiuygulanır.

B

C

A

D

Page 60: Derin Kazıların Desteklenmesi

Katı kohezyonlu zeminlerde kullanılan bu

ankrajlarda, kayma mukavemeti ve uç

mukavemeti sıyrılmaya karşı direnci oluşturur.

Kullanılması çok yaygın bir uygulama

olmamakla birlikte kohezyonsuz zeminlerde de

kullanılabilmektedir.

Page 61: Derin Kazıların Desteklenmesi

Kaya Ankrajları

Page 62: Derin Kazıların Desteklenmesi

Ankrajlı kazılarda göçme biçimleri

Tendon kopması Zemin-kök arası sıyrılma Tendonun kök içinden sıyrılması

Moment nedeniyle duvarın göçmesiYetersiz pasif kapasitenedeniyle duvarın göçmesi

Ankraj yerleştirildikten sonraperdenin öne hareketi sonucu göçme

Page 63: Derin Kazıların Desteklenmesi

Ankrajlı kazılarda göçme biçimleri

Yetersiz eksenel kapasite nedeniyle göçmeDönme nedeniyle göçme

Kayma nedeniyle göçme Zemin kütlesinin toptan göçmesi

Page 64: Derin Kazıların Desteklenmesi

Derin Kazılarda Çok Sıra Ankrajlı

İksa Sistemlerinin TasarımıÇok ankrajlı bir iksa sisteminin tasarımında hesap adımları

Çok ankrajlı iksa sistemine gelen toprak basıncının belirlenmesi

Düşeyde (kazı kesiti boyunca) ankraj aralıklarının seçimi

Seçilen ankraj aralıkları için sistemin belirlenen toprak basıncı dağılımı altında sürekli kiriş olarak çözümü

Sistemde söz konusu yük altında oluşan ankraj kuvvetlerinin ve maksimum momentlerin belirlenmesi

Yatayda (kazı kesitine dik doğrultuda) ankraj aralıklarının seçimi

Ankrajların serbest boylarının hesabı

Ankraj kök boylarının hesabı

Kök boyunun seçimi ve toplam ankraj boylarının hesabı

Sistemin (iksa perdesinin) boyutlandırılması

Page 65: Derin Kazıların Desteklenmesi

Zemin ankrajlarının tasarımında aşağıdaki

aşağıdaki başlıklar büyük önem taşır.

Ankraj kökünün boyutları

Gömme derinliği

Grup etkisi

Toptan göçme tahkiki

Page 66: Derin Kazıların Desteklenmesi

Ankraj Tasarım Kriterleri

Ankrajın serbest boyu hesaplanırken:

Kökün, duraylılık analizlerine göre bulunacak (dairesel veya

düzlemsel) yüzeyin dışında olması sağlanmalıdır.

Kök, Rankine aktif yüzeyinden 0.20 H (min 2.0 m) kadar uzakta ve

ona paralel bir yüzeyin dışında kalmalıdır.

Duvar yüzünden köke kadar eğik serbest boyu en az 5.0 m

olmalıdır.

Ankraj kök uzunluğu

Kohezyonsuz zeminlerde 3-10 m arasında,

Kohezyonlu zeminlerde ise minimum 10 metre olarak alınmalıdır.

Ankraj eğimi genellikle =150 _ 300 arasında olabilir.

Daha büyük açılarda ankraj kuvvetinin düşey bileşeni

değerlendirilmelidir.

Page 67: Derin Kazıların Desteklenmesi

Ankraj Tasarım Kriterleri

Duvar

Minimum Serbest Ankraj Boyu =4.5 m

l= Minimum 3 m veya 0.20H uzaklıkta olmalı

Zemin Örtü Yükü

Minimum 5.0 m

Ankraj Kök Arası mesaje

Minimum 110 cm

15 ˚<< 30˚

Page 68: Derin Kazıların Desteklenmesi

Kökler Arası Etkileşim:

Ankraj kökleri arasındaki etkileşimi sınırlamak için, ankraj köklerinin merkezden merkeze olan uzaklıkları; (D ankraj kökünün en büyük çapı olmak üzere) Minimum 110 cm ve 4D’den az olmamalıdır.

Uygulamada, minimum aralık 1.2 m ile 2.0 m arasında değişmektedir.

Bir ankrajın kök kısmı ile komşu temel ya da yeraltı yapısı arasındaki uzaklık 3m.’den fazla olmalıdır.

Page 69: Derin Kazıların Desteklenmesi

sistemde hiç hareket olması istenmiyorsa

x Yapı uzaklığı

H Kazı Derinliği

K Ortalama İtki katsayısı

0 02 ( ) 2

2

A

a

xx H K K K K

H

x H K K

0 (x=0 ise K=K olur)

x

H

İksa sisteminde yakın mesafede bir yapı

bulunması durumu

Page 70: Derin Kazıların Desteklenmesi

Sv

Sh

Page 71: Derin Kazıların Desteklenmesi

Kohezyonlu ve kohezyonsuz zeminlerde

gerilme dağılışı (Terzaghi ve Peck 1967)

KUM

KUM

Pa=a=(0.65)HKA

Page 72: Derin Kazıların Desteklenmesi

Kohezyonlu ve kohezyonsuz zeminlerde

gerilme dağılışı (Terzaghi ve Peck 1967)

YUMUŞAK-ORTA KATI KİL

Pa

Page 73: Derin Kazıların Desteklenmesi

Kohezyonlu ve kohezyonsuz zeminlerde

gerilme dağılışı (Terzaghi ve Peck 1967)

KATI KİL

Page 74: Derin Kazıların Desteklenmesi

Kohezyonlu ve kohezyonsuz zeminlerde

gerilme dağılışı (Tschebotarioff, 1973)

Page 75: Derin Kazıların Desteklenmesi

Toprak Basıncı dağılımının Belirlenmesi

İsveç Yönetmeliği

Ankrajlı Duvar İçin İsveç Yönetmeliği Önerisi

Page 76: Derin Kazıların Desteklenmesi

Tabakalı Zeminlerde Toprak Basınçları

(Kum ve Kil)

2

,

1tan ( )

2ort n kum s s s s uc K H H H n q

H

Ks = Kum tabakası için yatay toprak basıncı katsayısı (yaklaşık 1 alınabilir)

qu = Kilin serbest basınç mukavemeti

n’ = 0.5 ile 1.0 arasında değişen bir katsayı, ortalama 0.75 alınabilir.

, ,

1( )ort n kum s s n kilH H H

H

Peck(1943) tarafından yapılan araştırmalarda kazılacak

zeminde kohezyonlu ve kohezyonsuz zeminlerin birlikte

olması ve farklı kil tabakaları olması durumlarında eşdeğer

bir birim hacim ağırlığı a ve eşdeğer kohezyon cav

tanımlanarak aşağıdaki gibi bir gerilme yayılışı göz önüne

alınmıştır

(s alt indisliler kum, c alt indisliler kile ait

parametrelerdir).

Page 77: Derin Kazıların Desteklenmesi

1 1 2 2

1ortalama n nc c H c H c H

H L

1 1 2 2 3 3

1ort n nH H H H

H L

Tabakalı Zeminlerde Toprak Basınçları

(Değişik Kil Tabakaları)

Zemin için averaj kohezyon tabii birim hacim ağırlık

değerleri belirlendikten sonra killi zeminlerde

kullanılan basınç dağılımı diyagramları kullanılır.

Page 78: Derin Kazıların Desteklenmesi

Kök Taşıma Gücünü Etkiyen Etkenler

Ankrajın maksimum taşıma kapasitesini etkileyen faktörler

Ankraj kökünün şekli

Ankraj kökü civarındaki zeminin cinsi ve tabakalaşma durumu

Ankraj kökü üzerindeki jeolojik yük

Ankrajın boyutları

Enjeksiyon basıncı

Ankrajın gerilme deformasyon bağıntısı

Taşıma gücünü en doğru şekilde ve kesin belirlemeyöntemi, doğrudan doğruya yerinde ankraj yüklemedeneyleri yapılmasıdır.

Page 79: Derin Kazıların Desteklenmesi

Bazı Kayaçlar için Tipik Kök Sıyrılma

Değerleri (NAVFAC 1983)

Page 80: Derin Kazıların Desteklenmesi

1 m Uzunluk İçin Kökte Son Taşıma Gücü ( kN ) (FHWA)

Kum-çakıl

GevşekOrta sıkı

Sıkı

145220

290

LL, PI, LI kısıtlamalarıyla (katı)Silt-kil karışımları veya

İnce mikalı kum veya silt karışımları (çok katı)

3060

Kum Gevşek

Orta sıkı

Sıkı

100

145

190

Granit veya bazalt

Dolamitik kireçtaşı

Yumuşak kireçtaşı

730

580

440

Kum ve

silt

Gevşek

Orta sıkıSıkı

70

100130

Kumtaşı

Sleyt ve sert şeylYumuşak şeyl

440

365145

Page 81: Derin Kazıların Desteklenmesi

Daha büyük öngerme kuvvetleri uygulamak amacıyla belli bir

sayıda telin bir araya getirilip bükülmesinden elde edilen örgü

teller hem bükülebilme özelliğine sahiptir hem de tellerin

mekanik özelliklerinden tam olarak yararlanmayı sağlar.

Örgü teller genellikle soğuk çekme düz karbon

çeliğinden yapılmış olup bugüne kadar en yaygın örgü tel

7 tel ile yapılandır.

Aşağıdaki Tablo’da öngermeli tendon malzemeleri için tipik

boyutlar ve karakteristik dayanımlar verilmiştir.

Ankraj Demeti (Örgü Tel)

Page 82: Derin Kazıların Desteklenmesi

Örgü Tel

Page 83: Derin Kazıların Desteklenmesi

Zemin Ankrajlarında Stabilite Tahkikleri

Ankrajların güvenle taşıyabileceği yük ankrajlı çözümün

yapılabilirliğini, buna bağlı olarak belirlenen ankraj aralığı da

perdenin yapısal tasarımını etkilemektedir.

Bir ankrajın taşıma gücünü aşağıdaki durumlar

belirlemektedir.

1-Ankraj Demetinde (Çelik halatta) kopma:

Uygulanan yük çelik halatın yapısal taşıma gücünü aşarsa kopma

kaçınılmazdır. Tasarımda ankraja gelecek yük halat kopma yükünün 0.6

katını, ankraj deneylerinde 0.8 katını geçmemelidir.

Page 84: Derin Kazıların Desteklenmesi
Page 85: Derin Kazıların Desteklenmesi

2-Enjeksiyon-tendon sıyrılması

Uygulanan enjeksiyon basıncıyla bir ilişkisi

olmamakla birlikte belirli bir değerden sonra

lineer olmayan bir ilişki vardır.

Adhezyon

Sürtünme

Mekanik bağ

Zemin Ankrajlarında Stabilite Tahkikleri

Page 86: Derin Kazıların Desteklenmesi

3-Zemin-enjeksiyon sıyrılması

Granüler zeminlerde kök basıncı artırılarak ankraj

deliğinin çapı artırılabilir

Kohezyonlu zeminlerde genişletilmiş çan şeklinde

bir uygulama yapılabilir.

Page 87: Derin Kazıların Desteklenmesi

4-Zeminde göçme: Ankraj köküne iletilen yükle birlikte kök

çevresinde bir zemin kitlesinin koparılması söz konusu

olabilir.

Sığ ankraj köklerinde, kök önünde bir bölgede kabarma ile

başlayan ve pasif göçme yüzeyine benzer bir yüzeyde

göçme ile sonuçlanan bir hareket görülebilir.

Pratik olarak 5 metreden daha derinde kökü olan

ankrajlarda bu tür göçme çok az görülmektedir.

Page 88: Derin Kazıların Desteklenmesi

Zeminlerde Ankraj Taşıma Gücü

Zeminlerde ankrajın yük taşıma kapasitesi

Pi =K.π.D.L.

=c'+σ'v tg (drenajlı durumda)

=2/3cu (drenajsız durumda)

D veya b: Kök çapı (10-15 cm)

σ'v : kök uzunluğu ortasındaki düşey efektif gerilme

: Zemin-duvar arasındaki sürtünme açısı (=2/3)

L : kök uzunluğu

K : Yanal itki katsayısı (kumlarda 1.4-1.5), (killerde 0.75)

alınabilir

Page 89: Derin Kazıların Desteklenmesi

Ankraj Taşıma Gücü

Ankraj Taşıma kapasitesi (Pkök kapasitesi) =

Taşıma kapasitesi için kullanılacak güvenlik sayısı

Minimum GS=1.5

Ankrajların yatay aralıkları (sh) =

Pa= Yatay toprak basıncı (kN/m)a

Ankraj taşıma kapasitesi*(Cosβ)

P

iP

GS

sh

sv

Page 90: Derin Kazıların Desteklenmesi

Drenajsız

m

Kuvveti (Pi)

Ankraj

Çapı

(D)

1-TOPRAK BASINCI DAĞILIMLARI 3-ANKRAJ KUVVET HESABI

Drenajlı/Drenajsız

Drenajlı

Sıra

No

v'

(c'+v'*tan)tan 2/3 cu

Toplam

BoyEğim

m2m

Değ

erlend

irme

Düşey

Mesafe

mm

Kayma Gerilmesi () (kN/m2)Birim

Çevre

Alanı (p*D)

Yanal İtki

Katsayısı

(K)

ANKRAJ KÖK KUVVETİ ( Pi =p *D*L*K*) (kN) ve YATAY MESAFESİ BELİRLENMESİ (sh)

Serbest Boy (Ls)

Geometrik Boyutlar

Ankraj

H-düşey

Mesafe

m

Seçilen

m

Değ

erlend

irme

m

Seçilen

Kök

Boyu

GİRİŞ

(°)

cu

kN/m2 Düşey

mesafe (m)

1 0.2 0.63 1.5 80 74.55 5.62 0.4 107.97 53.33 drenajsız 502.40 15 2.00 16.0 11.0 DOĞRU 9.0 DOĞRU 10.0 19.0

2 0.2 0.63 1.5 80 91.33 7.12 0.4 114.27 53.33 drenajsız 502.40 15 1.50 12.5 10.1 DOĞRU 9.0 DOĞRU 10.0 19.0

3 0.2 0.63 1.5 80 106.25 8.62 0.4 119.87 53.33 drenajsız 502.40 15 1.50 11.0 9.3 DOĞRU 9.0 DOĞRU 10.0 19.0

4 0.2 0.63 1.5 80 118.53 10.12 0.4 124.48 53.33 drenajsız 502.40 15 1.50 9.5 8.5 DOĞRU 9.0 DOĞRU 10.0 19.0

5 0.2 0.63 1.5 80 130.82 11.62 0.4 129.09 53.33 drenajsız 502.40 15 1.50 8.0 7.6 DOĞRU 9.0 DOĞRU 10.0 19.0

6 0.2 0.63 1.5 80 143.10 13.12 0.4 133.70 53.33 drenajsız 502.40 15 1.50 6.5 6.8 DOĞRU 9.0 DOĞRU 10.0 19.0

7 0.2 0.63 1.5 80 155.39 14.62 0.4 138.31 53.33 drenajsız 502.40 15 1.50 5.0 6.0 DOĞRU 9.0 DOĞRU 10.0 19.0

8 0.2 0.63 1.5 80 167.67 16.12 0.4 142.92 53.33 drenajsız 502.40 15 1.50 3.5 5.1 DOĞRU 9.0 DOĞRU 10.0 19.0

9 0.2 0.63 1.5 80 179.96 17.62 0.4 147.52 53.33 drenajsız 502.40 15 1.50 2.0 4.3 YANLIŞ 9.0 DOĞRU 10.0 19.0

10 0.2 0.63 1.5 80 192.24 19.12 0.4 152.13 53.33 drenajsız 502.40 15 1.50 0.5 3.5 YANLIŞ 9.0 DOĞRU 10.0 19.0

0 0.00 0.00 0.4 4.36 0.00 0.00 0.50 0.0 3.2 YANLIŞ 0.0

0 0.00 0.00 0.4 4.36 0.00 0.00 0.0 3.2 YANLIŞ 0.0

0 0.00 0.00 0.4 4.36 0.00 0.00 0.0 3.2 YANLIŞ 0.0

0 0.00 0.00 0.4 4.36 0.00 0.00 0.0 3.2 YANLIŞ 0.0

0 0.00 0.00 0.4 4.36 0.00 0.00 0.0 3.2 YANLIŞ 0.0

0 0.00 0.00 0.4 4.36 0.00 0.00 0.0 3.2 YANLIŞ 0.0

0 0.00 0.00 0.4 4.36 0.00 0.00 0.0 3.2 YANLIŞ 0.0

0 0.00 0.00 0.4 4.36 0.00 0.00 0.0 3.2 YANLIŞ 0.0

G.S. 1.5 5024.00

3349.33

2.05 Min 1.2m

2.00

mDrenajlı/Drenajsız

Ankraj Yatay Aralığı=sh=(Ankraj Taşıma Kapasitesi*cos)/Pa DOĞRU

Ankraj Taşıma Kapasitesi=P

SPi=

v'

(c'+v'*tan)tan

SPi/GS

2/3 cum2m

v'Değ

erlend

irme

mm mm

Değ

erlend

irme

m(°)

Seçilen Yatay Aralık Sh (m)

Page 91: Derin Kazıların Desteklenmesi

Ankrajlara gelecek yüklerin ve momentlerin

belirlenmesi

Mesnet Yöntemi

Page 92: Derin Kazıların Desteklenmesi

Kesme Kuvvetleri ve Maksimum

Momentlerin bulunması

Page 93: Derin Kazıların Desteklenmesi

1-Enjeksiyon ile (Tendon-Halat) Ankraj Arası Aderans Tahkiki

Phalat em / Pmax ankraj yükü > 2.0

Phalat em= em x A halat yüzey alanı x Halat Sayısı

Nervürlü çelik için em=700 kN/m2 alınacak.

(Ahalat yüzey alanı=p x D halat x L kök).

Dhalat= 15,2 mm= 0,0152 m

L kök= Kök Uzunluğu

Halat Sayısı = (Pmax) / (Pkopma) oranına göre belirlenir (tam sayı).

Pkopma= 260*0,6=156 kN

Not : Bu projede çapı 15.2 mm olan 7 telli örgü tel kullanılacaktır.

(Çap=15.2mm, Kesit Alanı=140 mm2,

Halat sayısı belirlendikten sonra, bu değere göre halatların emniyetli olarak taşıyabileceği

yük miktarı belirlenecektir.

Page 94: Derin Kazıların Desteklenmesi
Page 95: Derin Kazıların Desteklenmesi

2- Ankraj demeti Kopma Tahkiki

Maksimum PAnkraj Demeti Kopma / Pankraj yükü >1.4

Not: Tasarımda ankraja gelecek yük halat kopmayükünün 0.6 katını geçmemelidir.

PAnkraj Demeti Kopma=260x0.6xHalatSayısı= 140kN x Halat Sayısı

417.6 kN

Ankraj Demeti Kopma Yükü /Maksimum Ankraj Yükü = 1.44 > 1.40 Kopmaya Karşı Emniyetli

ANKRAJ DEMETİ KOPMA TAHKİKİ

Ankraj Demeti Kopma Yükü

(Pkopma*0,6*Halat Sayısı)

Page 96: Derin Kazıların Desteklenmesi

Derin Kayma Tahkiki

Ankrajlı bir perdenin derin kayma tahkikini yaparken

genellikle Kranz tarafından tek ankrajlı sistemler için

geliştirilen yöntemi esas alan çok ankrajlı hesap yöntemleri

kullanılmaktadır.

Ankraj kökünün

merkezinden geçen

fiktif bir plak

göz önüne

alınmaktadır .

Page 97: Derin Kazıların Desteklenmesi

Blok göçme tahkiki

Ankrajlı duvarların duraylılığında gözetilmesi gerekli diğer bir durumankrajın gerilmesi ile birlikte ankraj kökünün belirlediği bir zeminkamasının ana kitleden koparılmasına karşı yeterli güvenliğinsağlanıp sağlanmadığıdır.

Blok analizi adı verilen bu analizde göz önüne alınan ankraj kökününortasını düşeyle ve duvarın altıyla birleştiren yüzeylerin belirlediğibloğun dengesi düşünülmektedir. Burada

Pa, ankraj plağına gelen toprak basıncı

W, blok ağırlığı

PA, duvara gelen toprak basıncı

Q, blok destek kuvveti

A, ankraj çekme kuvveti

A’ bloğu dengede tutan kuvvet

Güvenlik Sayısı GS=1.5-2.0

2/3

Page 98: Derin Kazıların Desteklenmesi
Page 99: Derin Kazıların Desteklenmesi

Tek ve Çok Sıralı Ankrajlarda Blok

Analizinde Güvenlik Sayısı

(a) da görüldüğü gibi kuvvet poligonu çizildiğinde A’kuvveti bloğu dengede tutan kuvvet olarakbulunmaktadır. Bloğa A’ den daha küçük bir kuvvet(ankraj) uygulanması halinde blok güvenli, daha büyükkuvvet uygulanması halinde güvensiz olacaktır.

(b) de 1 no’lu ankraj için belirlenen blok dengesinde 2no’lu ankraj kuvvetinin etkisi yoktur. Yine benzernedenle (kökün blok dışında kalması) 2 no’lu ankraj içinbelirlenen blok dengesinde 1 no’lu ankraj kuvvetininetkisi yoktur.

(c) de 1 yüzeyinde 2 no’lu ankrajının etkisi yok, ancak 2yüzeyinde 1 no’lu ankraj kuvveti bloğa uygulanan bir dışkuvvet gibidir ve güvenlik sayısı tanımında gözönünealınmıştır.

(d) de ise 1 yüzeyinde 2 no’lu ankraj kuvveti etkili, 2yüzeyinde 1 no’lu ankraj kuvveti etkisizdir.

Page 100: Derin Kazıların Desteklenmesi
Page 101: Derin Kazıların Desteklenmesi