KaydedilenlerDerginizi ekleyin

Dergiler / Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi / 2026 / Cilt: 14 Sayı: 2

ORTA DERINLIKTEKI KAZILARDA TEK ANKRAJLI PALPLANŞ DUVARLARIN SAYISAL VE HIBRIT ANN–HHO TABANLI DEĞERLENDIRMESI

NUMERICAL AND HYBRID ANN–HHO-BASED EVALUATION OF SINGLE-ANCHORED SHEET PILE WALLS IN MEDIUM-DEPTH EXCAVATIONS

Mehmet Fatih Yazıcı(Süleyman Demirel Üniversitesi Mühendislik ve Doğa Bilimleri Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü)0000-0002-3557-7817
Sayfa
266–281
Yayın Tarihi
2026-06-30
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Sonuç olarak deplasman açısından ankrajın zemin üst yüzeyine olan optimum düşey mesafesinin 0,25 ile 0,3H arasında olduğu belirlenmiştir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bu çalışmada, 5 ila 6 metre arasında değişen orta derinlikteki kazılarda geçici istinat sistemi olarak kullanılan tek ankrajlı çelik palplanş duvarların davranışı araştırılmıştır.
📊
Temel Bulgular & Veri:Kazı derinliğinin, zeminin rölatif sıkılığı ve birim hacim ağırlığının ve ankrajın düşeydeki konumunun duvar performansı üzerindeki etkilerini değerlendirmek için statik koşullar altında PLAXIS 2D kullanılarak bir dizi parametrik analiz gerçekleştirilmiştir.
💡
Sonuç & Katkı:Sonuç olarak deplasman açısından ankrajın zemin üst yüzeyine olan optimum düşey mesafesinin 0,25 ile 0,3H arasında olduğu belirlenmiştir.
🔬Tür:Modelleme & Sayısal Simülasyon
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Palplanş Duvar · Geçici Kazı · Duvar Deplasmanı

Özet

Bu çalışmada, 5 ila 6 metre arasında değişen orta derinlikteki kazılarda geçici istinat sistemi olarak kullanılan tek ankrajlı çelik palplanş duvarların davranışı araştırılmıştır. Kazı derinliğinin, zeminin rölatif sıkılığı ve birim hacim ağırlığının ve ankrajın düşeydeki konumunun duvar performansı üzerindeki etkilerini değerlendirmek için statik koşullar altında PLAXIS 2D kullanılarak bir dizi parametrik analiz gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak deplasman açısından ankrajın zemin üst yüzeyine olan optimum düşey mesafesinin 0,25 ile 0,3H arasında olduğu belirlenmiştir. Sayısal simülasyon sonuçları, maksimum yatay duvar yer değiştirmesi için bir tahmin modelinin geliştirilmesine temel oluşturmuştur. Doğru ve genelleştirilmiş tahminler elde etmek için Harris Hawks Optimizasyon (HHO) algoritması ile optimize edilmiş bir hibrit Yapay Sinir Ağı (YSA) modeli geliştirilmiştir. Bu yaklaşımda, HHO, transfer fonksiyonları ve gizli katmandaki nöron sayısı dahil olmak üzere YSA'nın hiperparametrelerini optimize etmek için kullanılmıştır. Bulgular, geçici kazılarda ankrajlı istinat sistemlerinin tasarımını ve performans değerlendirmesini iyileştirmek için sonlu elemanlar analizinin hibrit yumuşak hesaplama yaklaşımlarıyla birleştirilmesinin potansiyelini vurgulamaktadır.

Abstract

This study investigates the behavior of single-anchored steel sheet pile walls used as temporary retaining systems in medium-depth excavations ranging from 5 to 6 meters in depth. A series of parametric analyses were performed using PLAXIS 2D under static conditions to evaluate the effects of excavation depth, soil internal friction angle, unit weight, and vertical anchor position on wall performance. Consequently, the optimum vertical distance of the anchor from the ground surface was determined to be between 0.25 and 0.3H in terms of displacement. The results of the numerical simulations provided the basis for developing a predictive model for maximum horizontal wall displacement. To obtain accurate, generalized predictions, a hybrid Artificial Neural Network (ANN) model optimized using the Harris Hawks Optimization (HHO) algorithm was developed. In this approach, HHO was used to optimize the ANN hyperparameters, including transfer functions and the number of hidden-layer neurons. The findings highlight the potential of combining finite element analysis with hybrid soft-computing approaches to enhance the design and performance evaluation of anchored retaining systems in temporary excavations.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

Yazıcı, M. F. (2026). ORTA DERINLIKTEKI KAZILARDA TEK ANKRAJLI PALPLANŞ DUVARLARIN SAYISAL VE HIBRIT ANN–HHO TABANLI DEĞERLENDIRMESI. Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi, Cilt: 14 Sayı: 2, 266–281. https://doi.org/10.21923/jesd.1846882

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (30)

  1. Akan, R., 2021. Examination of the Behavior of the Single Anchored Sheet Piles in Sand Utilizing Analytical and Numerical Methods. Arabian Journal of Geosciences, 14 (18), 1949.
  2. Akan, R., 2023. The Influence of Distant Surcharge Load with a Finite Length on the Cantilever Walls. Plos one, 18 (12), e0295442.
  3. Ali, H., Naimi, S., Al-Janabi, A., 2024. Numerical and Experimental Analysis of Deformation in Cantilever and Anchorage Sheet Piles. Mathematical Modelling of Engineering Problems, 11 (1), 239-254.
  4. Bilgin, Ö., Erten, M.B., 2009. Analysis of Anchored Sheet Pile Wall Deformations Backfilling. M. Iskander, D. Laefer, M.H. Hussein (Eds.), Contemporary Topics in Ground Modification, Problem Soils, and Geo-Support, in (p. 137-144) American Society of Civil Engineers.
  5. Boonyong, C., Wipulanusat, W., Keawsawasvong, S., 2025. Advanced Machine Learning Approaches for Predicting the Embedment Depth of Cantilever Sheet Piles. Transportation Infrastructure Geotechnology, 12 (7), 236.
  6. Debnath, A., Pal, S.K., 2023. A Numerical Analysis on Anchored Sheet Pile Wall Subjected to Surcharge Strip Loading. Journal of Engineering Research, 11 (3), 62-74.
  7. Dinakar, K.N., Prasad, S.K., 2014. Behaviour of Tie Back Sheet Pile Wall for Deep Excavation Using Plaxis. International Journal of Research in Engineering and Technology, 3 (6), 97-103.
  8. Duncan, J.M., Chang, C.Y., 1970. Nonlinear Analysis of Stress and Strain in Soils. J. Soil Mech. Found. Div., 96, 1629-1653.
  9. Elsadig, E.H.O., Abdalla, T.A., Alahmari, T.S., Turabi, D.A.E., Yassin, A.H., 2025. Analysis and Design of Anchored Sheet-Pile Walls: Theoretical Comparisons, Experimental Validation, and Practical Procedures. Buildings, 15 (19), 3527.
  10. FHWA-IF-99-015, 1999. Geotechnical Engineering Circular No 7 Ground Anchors and Anchored Systems. FHWA, Washington.
  11. Heidari A.A., Mirjalili S., Faris H., Aljarah I., Mafarja M., Chen H., 2019. Harris Hawks Optimization: Algorithm and Applications. Future Gener Comp Sy, 97, 849–872.
  12. Hsiung, B.C.B., Dao, S.D., 2014. Evaluation of Constitutive Soil Models for Predicting Movements Caused by a Deep Excavation in Sands. Elec. J. Geotech. Eng., 19, 17325-17344.
  13. Hung, W. Y., Tran, M. C., Bui, V. K., 2022. Seismic Response of Anchored Sheet Pile Walls by Centrifuge Modelling Tests. International Journal of Civil Engineering, 20 (9), 1041-1065.
  14. Ismaiel, H.A., 2018. Geotechnical Investigations and Assessment of Earthquakes Factors at Hurghada City, Red Sea, Egypt. World Environ, 8 (3), 63-70.
  15. Khoiri, M., Ou, C.Y., 2013. Evaluation of Deformation Parameter for Deep Excavation in Sand Through Case Studies. Comput. Geotech., 47, 57-67.
  16. Kumar, S., Chauhan, V.B., 2021. Analysis of Anchored Sheet Pile Wall Using Finite Element Method. Journal of Geotechnical Engineering, 8 (2), 21-28.
  17. Liong, G.T., 2014. Common Mistakes on the Application of Plaxis 2D in Analyzing Excavation Problems. Int. J. Appl. Eng. Res., 9 (21), 8291-8311.
  18. Ma, J., Berggren, B., Stille, H., Hintze, S., 2008. Behaviour of Sheet Pile Walls at Deep Excavations in Soft Soils Overlying Hard Rock in Stockholm. International Association for Computer Methods and Advances in Geomechanics (IACMAG), 1-6 October, Goa-India, 3922-3929.
  19. Mustafa, R., 2025. Machine Learning Based Models for Predicting the Embedment Depth and Maximum Bending Moment of Cantilever Sheet Pile Walls. Transportation Infrastructure Geotechnology, 12 (6), 192.
  20. Ram, A.K. Mohanty, S., 2017. Numerical Analysis of Sheet Pile Wall with Pond Ash as Backfill Material. Workshop on sustainable geotechnics IGS Kanpur, 13-14 October 2017, Kanpur-India, 1-4.
  21. Saplıoğlu, K., Uzundurukan, S., 2019. Bilimsel Çalışmalarda Kullanılan Bazı Yapay Zeka Uygulamalarının ve Trendlerinin Incelenmesi. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi, 10 (1), 249-262.
  22. Schanz, T., Vermeer, P.A., Bonnier, P.G., 1999. Formulation and Verification of the Hardening Soil Model. R.B.J. Brinkgreve (Ed.), Beyond 2000 in Computational Geotechnics, in (p. 281-290) Balkema, Rotterdam. Singh, A.P., Chatterjee, K., 2021. A Displacement Based Approach for Seismic Analysis and Design of Cantilever Sheet Pile Walls under Surcharge Loading. Computers and Geotechnics, 140, 104481.
  23. TBSC, 2018. Excavation Safety and Precautions Circular, Turkish Building Seismic Code, Turkey.
  24. Tefera, T.H., Nordal, S., Grande, L., Sandven, R., Emdal, A., 2006. Ground Settlement and Wall Deformation from a Large scale Model Test on a Single Strutted Sheet Pile Wall in Sand. International Journal of Physical Modelling in Geotechnics, 6 (2), 01-13.
  25. Teng, W.C., 1992. Foundation Design, 3rd ed., New Delhi, India: Prentice Hall.
  26. Teo, P.L., Wong, K.S., 2012. Application of the Hardening Soil Model in Deep Excavation Analysis. The IES Journal Part A: Civil & Structural Engineering, 5 (3), 152-165.
  27. Truty, A., Obrzud, R., 2018. The Hardening Soil Model: A Practical Guidebook. Switzerland, Zace Services Ltd, Software Engineering.
  28. Yazici, M F., Keskin, S.N., 2021. Optimum Design of Multi-Anchored Larssen Type Sheet Pile Wall for Temporary Construction Works. Geomechanics and Engineering, 27 (1), 1-11.
  29. Zhang, D.D., Zhou, J.F., Zhang, W.G., Zhu, C.B., Sun, R.R., Ji, L.J., Wu, Z.X., 2012. The Finite Element Analysis of the Excavation on Adjacent Buildings Based on Mohr Coulomb Model. Advanced Materials Research, 374, 2171-2175.
  30. Zhao, W., Du, C., Sun, L., Chen, X., 2019. Field Measurements and Numerical Studies of the Behaviour of Anchored Sheet Pile Walls Constructed with Excavating and Backfilling Procedures. Engineering Geology, 259, 105165.