Öz: Giriş: Heyelan, Terzaghi’nin (1951:18) yaptığı en basit tanımlama ile doğal zemin, kaya, yapay dolgu ve bunların çeşitli birleşimlerinden meydana gelen şevli malzemelerin aşağı ve dışa doğru hareket etmesidir. Heyelanlar yeryüzünde çok sık meydana gelen ve çok yaygın bir kütle hareketi çeşididir. Schuster ve Fleming'e (1986:11) göre, birçok ülkede, heyelanlar nedeniyle meydana gelen ekonomik kayıplar depremler, seller, fırtınalar gibi diğer doğal afetlere kıyasla çok daha fazladır. Ergünay’a (1999:7) göre ise, depremlerden sonra en çok hasara sebep olan doğal afet türü heyelanlardır. Bu sebeple heyelanların iyi analiz edilebilmesi hem ekonomik hem de can kayıplarının engellenmesi için büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada 3 farklı zeminde, 6 farklı şev stabilitesi yöntemiyle heyelan analizi yapılarak karşılaştırılmıştır. Amaç: Çalışma farklı şev stabilitesi yöntemleriyle heyelanların güvenliğinin tespiti amacıyla gerçekleştirilmiştir. Kapsam: Yapılan bu araştırma heyelan analizi yapılırken en çok kullanılan yöntemleri kapsamaktadır. Sınırlıklar: Araştırma yapılırken tabakalı zeminler kendi içlerinde homojen kabul edilmiştir ve analizler iki boyutlu olarak statik yükleme koşulları için gerçekleştirilmiştir. Yöntem: Bu çalışmada, heyelan analiz yöntemlerinden İsveç dilim yöntemi, Bishop yöntemi, Janbu yöntemi, Spencer Yöntemi, Taylor yöntemi ve Sonsuz yamaç problemleri yöntemleri kullanılmıştır. Zemin tipi olarak 3 farklı profil kullanılmıştır. İsveç Daire Yöntemi: İsveç daire yönteminde kayma yüzeyinin dairesel bir yay olduğu kabul edilir ve dairenin merkezine göre moment alınarak kabül edilen kayma dairesine göre şevin güvenlik katsayısı hesaplanır. En basit dairesel kayma analizidir. Bishop Yöntemi: Bishop 1954’te dairesel kayma yüzeyinde hem moment hem de kuvvet denge koşullarını sağlayan bir yöntem geliştirmiştir. Nonveiller daha sonra bu yöntemin genel biçimli kayma yüzeylerine de uygulanabilirliğini göstermiştir. Janbu Yöntemi: Janbu 1956’da her biçimde kayma yüzeyine uygulanabilen ve kuvvet dengesi koşullarını sağlayan çözümü geliştirmiştir. Bu yöntemde 3 bilinmeyen ve 3 denklemle hesap yapılmakta olup 1968’de gözden geçirilerek yönteme Janbu Genel Yöntemi adı verilmiştir. Sonsuz Yamaç Problemi: Bu yaklaşımda kayan kitle prizmatik, prizmatik biçimli blok, ya da bir eğriyle çevrelenmiş bölge olarak ele alınır.Bu yöntemde şevin tüm yönlerde sonsuz uzanımlı olduğu ve kaymanın da şev yüzeyine paralel bir düzlem üzerinde geliştiği kabul edilir. Taylor Yöntemi: Taylor sev açısı b, yüksekliği H, taban zemini topuktan DH kadar alçakta şevler için stabilite abakları hazırlanmıştır. Şev stabilite analizlerinde kullanılan literatürde yapılmış analizlerin sonucu olarak oluşturulmuş olan abaklardır. Bu abaklar sayesinde belli sev eğimlerine karşılık gelen güvenlik sayıları elde edile bilinmektedir. Spencer Yöntemi: Spencer (1967) moment eşitliğinin sağlandığı, ancak kuvvet eşitliğinin sağlanmadığı bir metod geliştirmiştir. İncelenen şev H yüksekliğinde, ortalama birim ağırlık, kohezyon ve kırılma açısı değerleri γ, c ve φ değerleri olan şevdir. Bulgular: Çalışmada kullanılan 6 farklı yöntem sonucu elde edilen güvenlik sayıları Tablo 1 de verilmiştir. Yapılan çözümler sonucunda sağlam kaya olan zeminlerde yenilme ve kayma olmadığı ve her zaman güvenli tarafta olduğu anlaşılmıştır. Çözülen yöntemlerden güvenlik sayısı karşılaştırıldığında kum‐kaya zeminin Bishop yöntemiyle hesaplanmasında daha güvenli bölgede kaldığı görülmüştür. Kil‐kum zemininde ise Janbu yöntemiyle hesapta zeminin güvenli tarafta olduğu çıksa da diğer yöntemlerle zeminin yenilip kaydığı görülmüştür. Taylor yöntemi hariç diğer yöntemler birbirlerine bu zeminde çok yakın değerler vermiştir. Ancak Taylor yöntemi daha küçük değerler verdiğinden bu yöntemle hesap yapıldığında yine daha güvenli bölgede kalmıştır. Kumlu zeminlerde yapılan hesaplamalarda ise Janbu, Taylor, Sonsuz şev problemi yöntemlerinde zemin yenilmiştir. İsveç Daire, Spencer ve Bishop yöntemlerinde zemin kaymaya göre güvenli çıkmıştır. Kumlu zeminlerin kohezyonu çok düşük olduğu için kayma mukavemeti düşüktür. Sonuçlara bakıldığında Janbu ve Taylor yöntemleriyle hesaplamak diğer yöntemlere göre güvenli tarafta bırakmıştır. Sonuç: Çalışma sonunda, farklı yöntemler birbiriyle karşılaştırılarak her bir yöntem için güvenlik sayıları elde edilmiştir. Bu güvenlik sayıları kullanılarak heyelan analizi yapılırken güvenli tarafta kalmak amaçlanmıştır.
Anahtar Kelimeler: Heyelan Analizi, Doğal Afetler, Zemin Mekaniği, Şev Stabilitesi
|
