Numerical investigation of the effect of slope angle and height on the stability of a slope composed of sandy soil

Authors : Nichirvan Ramadhan TAHER, Mesut GÖR, Hüseyin Suha AKSOY, Halmat AHMED

Pages : 664-675

Doi:10.17714/gumusfenbil.1051741

View : 8 | Download : 2

Publication Date : 2022-04-15

Article Type : Research Paper

Abstract :İnşaat mühendisliği uygulamalarında şev stabilitesi sorunları çok yaygın olup özellikle baraj, otoyol, tünel vb. projelerin uygulamalarında sıklıkla karşılaşılmaktadır. Bu çalışmada, granüler (daneli) sıkı bir zemin tabakası üzerine oturan gevşek daneli bir zemin tabakasının olduğu bir zemin profili esas alınarak şev yüksekliği (H) ve şev açısı (β) değişiminin şev duraylılığı üzerindeki etkileri incelenmiştir. Bu amaçla tam ölçekli bir şevde çok sayıda sonlu elemanlar analizi yapılmıştır. Analizlerde sonlu elemanlar yöntemi (FEM) ile çalışan Plaxis 2D programı kullanılmıştır. İki granüler zemin, gelişmiş bir elastoplastic gerilme-şekil değiştirme modeli olan doğrusal olmayan bir pekleşen zemin modeli (hardening soil model) ile tanımlanmıştır. Altı farklı şev açısı incelenmiş olup her açı için altı farklı şev yüksekliği seçilmiştir. Toplamda on iki seri sayısal analiz yapılmıştır. İlk altı seride şevin tepesinde herhangi bir sürşarj yükü olmadığı varsayılmıştır. İkinci altı seride ise sürşarj yükünün etkisi de araştırılmıştır. Yapılan analizler sonucunda, şev yüksekliği ve eğim açısının şevin güvenlik katsayısı (FS) üzerinde önemli etkileri olduğu bulunmuştur. Analiz sonuçlarına göre, yenilme yüzeylerinin çoğunun dairesel olduğu ve yüzeysel (sığ) kayma olarak sınıflandırılabileceği görülmüştür. Şev yüksekliğinin ve şev açısının artması ile FS’nin azaldığı gözlemlenmiş olup bunun tersi durumda ise FS’nin arttığı görülmektedir. İlaveten, gevşek daneli zeminlerden oluşan şevlerin FS'sini kolayca tahmin etmek için eğriler ve çizelgeler önerilmiştir.
Keywords : Gevşek granüler zemin, Güvenlik katsayısı, Plaxis 2D, Şev açısı, Şev duraylılığı