AI Summary & Key Takeaways
AI InsightThis study is useful for the further studies to see the effect of stone column applications in liquefaction susceptible soils.
📌 3 Key Takeaways
Abstract
In soft soils, soil liquefaction and related ground changes constitute a large part of the damages occurred due to the earthquakes in past years. One of the methods used to prevent the occurrence of these damages is the stone column method whose importance is increasing every day. Despite the studies, the working behaviour of stone columns under dynamic loading continues to be a complex issue. In this study, the performance of stone columns in loose, saturated sandy soils was investigated with a three dimensional finite element model. In the analysis, both pore water pressure ratios and settlement results were compared for soils with and without stone columns. Also a parametric study is carried out to see how changes in stone column parameters affect stone column performance. A three-dimensional two-phase element (u20p8) implemented to ANSYS program to make the usage of hypoplastic material model possible, in order to obtain pore water pressure accumulations that may occur under dynamic loading in saturated soils. It is seen that the model is well suited for the examination of the behaviour of granular soils under repeated loading. In this study, the advantages of using stone columns in saturated granular soils were discussed. This study is useful for the further studies to see the effect of stone column applications in liquefaction susceptible soils.
Özet
Gevşek zeminlerde sıvılaşma ve sıvılaşma kaynaklı zemin hareketleri günümüze kadar meydana gelen depremlerde gerçekleşen hasarların büyük bir bölümünü oluşturmaktadır. Bu hasarların oluşmasının önüne geçmek amacıyla kullanılan yöntemlerden biri, önemi gün geçtikçe daha çok artan, taş kolon yöntemidir. Yapılan çalışmalara rağmen dinamik yüklemeler altında taş kolonların çalışma davranışı karmaşık bir konu olmaya devam etmektedir. Bu çalışmada gevşek, suya doygun kumlu zeminlerde taş kolonların performansı üç boyutlu sonlu elemanlar modeliyle incelenmiştir. Analizlerde taş kolonlu ve taş kolonsuz zeminlerdeki boşluk suyu basıncı oranları ve oturmalar karşılaştırılmıştır. Aynı zamanda taş kolon parametrelerindeki değişikliklerin taş kolon performansını nasıl etkilediğinin görülebilmesi için parametrik çalışmalar yapılmıştır. Analizlerde, dinamik yüklemeler altında boşluk suyu basıncı oluşumlarını görebilmek için hipoplastik malzeme modeli kullanılmıştır. Ancak ANSYS sonlu elemanlar programında tanımlı olmayan bu modelin kullanımına olanak sağlanması için programa üç boyutlu iki fazlı bir eleman (u20p8) tanımlanmıştır. Modelin tekrarlı yükleme altında granüler zeminlerin davranışının incelenmesi için uygun olduğu görülmüştür. Çalışma sonunda taş kolonların suya doygun granüler zeminlerde kullanımının faydaları ortaya konulmuştur. Bu çalışma ileriki araştırmaların amacına uygun olarak kumlu zeminlerde sıvılaşmaya karşı taş kolon kullanımının etkisinin görülmesi açısından faydalı olmuştur.