UÇUCU KÜL VE CÜRUF KULLANIMININ MSE DUVAR STABİLİTESİ ÜZERİNDEKİ ETKİSİNİN SAYISAL OLARAK İNCELEMESİ


Yalçın H., Çadır C. C.

5. Uluslararası Karadeniz Bilimsel Araştırmalar ve İnovasyon Kongresi, Trabzon, Türkiye, 24 - 25 Mayıs 2025, ss.1153-1159, (Tam Metin Bildiri)

  • Yayın Türü: Bildiri / Tam Metin Bildiri
  • Basıldığı Şehir: Trabzon
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.1153-1159
  • Abdullah Gül Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

ÖZET

Mekanik olarak stabilize edilmiş toprak (MSE) duvarları, maliyet etkinliği ve çok yönlülüğü nedeniyle çeşitli inşaat mühendisliği projelerinde zemini tutma ve stabilizasyon için yaygın olarak kullanılır. Bu araştırma, gelişmiş sonlu eleman yöntemlerini kullanarak MSE duvarlarının davranışını değerlendirmek için modelleme ve sayısal simülasyonun potansiyelini araştırmaktadır. Birincil amaç, duvar stabilitesini iyileştirmek ve çevresel etkiyi azaltmak için uçucu kül (UK) ve yüksek fırın cürufu (YFC) gibi endüstriyel atıklar ile stabilize edilmiş zeminin entegrasyonuna odaklanarak, çeşitli dolgu malzemelerine sahip MSE duvarlarının güvenlik faktörü performansını analiz etmektir. Çalışmada duvarların davranışını simüle etmek için RSWall yazılımını kullanılmaktadır. Sayısal modeller, geleneksel ve endüstriyel atık stabilize edilmiş zeminlerin geoteknik özelliklerini dikkate alırken, zemin-donatı etkileşimi, dolgu sıkışması gibi faktörleri hesaba katmaktadır. Bu araştırmadan elde edilen bulgular, geleneksel ve atık ile stabilize edilmiş sürdürülebilir dolgu kullanan MSE duvarlarının stabilitesini ve uzun vadeli performansını karşılaştırmayı amaçlamaktadır. Ön sonuçlar, endüstriyel atık malzemelerin dahil edilmesinin MSE duvarlarının kohezyonunu, sürtünme açısını ve genel stabilitesini geliştirdiğini, potansiyel olarak göçmeyi azalttığını ve dayanıklılığı artırdığını göstermektedir. Sonuçlar incelendiğinde, geleneksel bir MSE duvar 1.2-1.3 aralığında güvenlik faktörü değerlerine sahipken, UK ve YFC stabilizesi sonucunda sırasıyla 1.3-1.5 ve 1.6-1.8 aralığında değerler elde edilmiştir. Bu çalışma, geoteknik uygulamalarda geri dönüştürülmüş malzemelerin kullanımını teşvik ederek sürdürülebilir mühendislik uygulamalarına katkıda bulunmakta ve daha çevre dostu ve dayanıklı altyapı çözümleri için bir yol sağlamaktadır.

 

Anahtar Kelimeler: MSE duvarları, sayısal simülasyon, endüstriyel atık, stabilizasyon, RSWall, sürdürülebilir mühendislik.

ABSTRACT 

Mechanically stabilized soil (MSE) walls are widely used for soil retention and stabilization in various civil engineering projects due to their cost-effectiveness and versatility. This research investigates the potential of modeling and numerical simulation to evaluate the behavior of MSE walls using advanced finite element methods. The primary objective is to analyze the factor of safety performance of MSE walls with various infill materials, focusing on the integration of stabilized soil with industrial wastes such as fly ash (FA) and blast furnace slag (BFS) to improve wall stability and reduce environmental impact. RSWall software is used to simulate the behavior of the walls in the study. The numerical models take into account the geotechnical properties of conventional and industrial waste stabilized soils, while accounting for factors such as soil-reinforcement interaction, backfill compaction. The findings from this research aim to compare the stability, collapse and long-term performance of MSE walls using conventional and waste stabilized sustainable backfills. Preliminary results show that the incorporation of industrial waste materials improves the cohesion, friction angle and overall stability of MSE walls, potentially reducing collapse and increasing durability. When the results are examined, while a conventional MSE wall has safety factor values ​​in the range of 1.2-1.3, values ​​in the range of 1.3-1.5 and 1.6-1.8 were obtained as a result of fly ash and slag stabilization, respectively. This study contributes to sustainable engineering practices by encouraging the use of recycled materials in geotechnical applications and provides a way for more environmentally friendly and durable infrastructure solutions.

 

Keywords: MSE walls, numerical simulation, industrial waste, stabilization, RSWall, sustainable engineering.