SETTLEMENT ANALYSIS OF FLEXIBLE AND RIGID FOUNDATIONS ON SOFT SOIL


Yalçın H. , Çadır C. C.

ISPEC 10. ULUSLARARASI MÜHENDİSLİK VE FEN BİLİMLERİ KONGRESİ , Siirt, Turkey, 16 - 18 May 2021, pp.149-154

  • Publication Type: Conference Paper / Full Text
  • City: Siirt
  • Country: Turkey
  • Page Numbers: pp.149-154

Abstract

Aim of this study is to determine physical, mechanical properties of silty clayey and organic soil in Kayseri region and their settlement analysis when elastic or rigid foundations constructed. Organic soil generally has high water content, high compressibility, low shear strength and long term settlement due to these characteristics this kind of soils may be problematic and unsuitable for structures. Some conventional laboratory tests were done in order to get soil parameters such as moisture content, liquid limit, plastic limit and specific gravity. By considering these issues analysis of the consolidation and settlement characteristics of this soil hence choosing the suitable foundation type is crucial for construction purposes. Settle 3D software that one of the geotechnical engineering based finite element analysis (FEA) in conjunction with an elastic soil model is used to identify the effect of variables at design stage. These variables are Young’s modulus, groundwater table, coefficient of consolidation and time. In addition, the effect of circular and rectangular loading was performed in the calculations of immediate settlement, primary consolidation and secondary consolidation. Time dependent consolidation analyses were performed up to 50 year time period. The results have indicated that pressure dissipation under the rigid foundations remains linear on the other hand dissipation beneath flexible footings remains non-linear. Also, settlement under the flexible footings increased from edge to the center but under the rigid footings the settlement is uniformly distributed.

Bu çalışmanın amacı, Kayseri yöresindeki sitli killi ve organik zeminlerin fiziksel, mekanik özelliklerini belirlemek ve elastik veya rijit temellerin oturma analizlerini yapmaktır. Organik zeminler genellikle yüksek su içeriğine, yüksek sıkıştırılabilirliğe, düşük kesme dayanımına ve uzun süreli oturmaya sahiptir. Bu özelliklerden dolayı bu tür zeminler sorunlu ve yapılar için uygun olmayabilir. Nem içeriği, likit limit, plastik limit ve özgül ağırlık gibi zemin parametrelerini elde etmek için bazı geleneksel laboratuvar testleri yapılmıştır. Bu konular dikkate alınarak, bu zeminin konsolidasyon ve oturma özelliklerinin analizi dolayısıyla uygun temel tipinin seçilmesi inşaat amaçları için çok önemlidir. Tasarım aşamasında kullanılan değişkenlerin etkisini belirlemek için, geoteknik mühendisliği tabanlı sonlu elemanlar analizinden (FEA) elastik zemin modeliyle birlikte kullanılan Settle 3D yazılımı kullanılmıştır. Bu değişkenler Young modülü, yeraltı suyu seviyesi, konsolidasyon katsayısı ve zamandır. Ayrıca ani oturma, birincil konsolidasyon ve ikincil konsolidasyon hesaplamalarında dairesel ve dikdörtgen yükleme etkisi incelenmiştir. Zamana bağlı konsolidasyon analizleri 50 yıla kadar gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar, rijit temeller altındaki basınç dağılımının doğrusal olduğunu, diğer yandan esnek temellerin altındaki dağılımın doğrusal olmadığını göstermiştir. Ayrıca, esnek temellerin altındaki oturma, kenardan merkeze doğru artmıştır, ancak sert temellerin altında oturma düzgün bir şekilde dağılmıştır.