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