Numerical Investigation of the Effect of Rammed Aggregate Piers on Slope Stability

MOHAMED S. A., DEMİR G., KÖKTAN U.

4th International Cangress on Scientific Advances (ICONSAD'24), Türkiye, 25 Aralık 2024, ss.53-61, (Tam Metin Bildiri)

  • Yayın Türü: Bildiri / Tam Metin Bildiri
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.53-61
  • Ondokuz Mayıs Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Yumuşak ve gevşek zeminler üzerine inşa edilen yol dolguları ve bina temellerinde meydana gelebilecek büyük oturmalar ya da bu tür zeminlerden oluşan şevlerde oluşabilecek stabilite sorunları geoteknik mühendisliğinde sıklıkla karşılaşılan problemlerdir. Bu tür zeminleri iyileştirmek maksadıyla pek çok geleneksel zemin iyileştirme yöntemi yaygın biçimde kullanılmaktadır. Doğal zeminin pasif direncini kullanarak şevin stabilitesini arttırmayı sağlayan taş kolon yöntemi en sık tercih edilen zemin iyileştirme yöntemlerinden biridir. Son yıllarda bu yönteme alternatif olarak geliştirilen darbeli kırmataş kolonlar, ekonomi ve performans anlamındaki üstünlükleriyle giderek yaygınlaşan bir kullanım alanına sahiptir. Bu çalışmada, şev stabilitesine darbeli kırmataş kolonların etkisini sayısal olarak incelemek maksadıyla farklı şev açılarına (300, 350), farklı s/D (s: darbeli kırmataş kolonlar arası mesafe, D: kolon çapı) oranlarına (1.97, 2.63, 3.29) ve farklı zemin mukavemet parametrelerine sahip modeller oluşturulmuştur. İlk olarak Plaxis 2D ve Slide 6.0 programları kullanılarak 2 boyutlu şev stabilite analizleri gerçekleştirilmiştir ve analizlerde mukavemet azaltma ve limit denge yöntemleri kullanılmıştır. 2 farklı yönteme göre elde edilen güvenlik katsayıları birbirleriyle kıyaslanarak analizlerin güvenilirliği kontrol edilmiştir. Ardından Plaxis 2D programında darbeli kırmataş kolonlarla iyileştirilmiş durumlar için şev stabilite analizleri gerçekleştirilerek ilk durumda iyileştirme yapılmamış şevden elde edilen güvenlik katsayılarıyla kıyaslanmıştır. Böylece elde edilen iyileştirme sayısal olarak ifade edilmiştir. Sonuçlar, darbeli kırmataş kolonların şev stabilitesi üzerinde oldukça etkili olduğunu göstermektedir.

Excessive settlements that may occur in road embankments and building foundations constructed on soft and loose soils or stability problems that may occur on slopes consisting of such soils are serious problems in terms of geotechnical engineering. Many traditional soil improvement methods are widely used to improve such soils. The stone column method, which increases slope stability by using the passive resistance of soil, is one of the most preferred soil improvement methods. Rammed aggregate piers, which have been developed as an alternative to this method in recent years, have an increasingly widespread area of use due to their superiority in terms of economy and performance. In this study, to numerically investigate the effect of rammed aggregate piers on slope stability, models with different slope angles (300, 350), different s/D (s: distance between columns, D: column diameter) ratios (1.97, 2.63, 3.29) and different soil strength parameters were created. Firstly, 2D slope stability analyses were performed using Plaxis 2D and Slide 6.0 software and strength reduction and limit equilibrium methods were used in the analyses. The safety factors obtained according to two different methods were compared with each other, and the reliability of the analyses was checked. Secondly, slope stability analyses were carried out in Plaxis 2D software for the conditions improved with rammed aggregate piers and compared with the safety factors obtained from the unimproved slope in the first case. Thus, the improvement obtained was expressed numerically. The results show that the rammed aggregate piers method is highly effective on slope stability.