Fiber ile iyileştirilmiş kum zemine gömülü boruların dinamik davranışının sarsma tablası deneyleri ile incelenmesi

Abstract

Altyapı sistemlerinden olan gömülü borular ülkemizde ve tüm dünyada yaşam standartlarını kolaylaştırmak adına su, petrol, doğalgaz, kanalizasyon gibi alanlarda kullanılmaktadır. Zeminde oluşabilecek deprem vb. olaylar zemin yapı etkileşimden kaynaklı altyapıda bulunan gömülü boru sistemlerine de zarar vermektedir. Oluşabilecek zararları minimuma indirmek ve önlemek adına son zamanlarda zemin iyileştirmesi alanında fiber katkı malzemesi yaygın olarak kullanılmaya başlanmıştır. Çalışma kapsamında hazırlanan deney düzeneği temiz silis kumu, PPRC (polypropylene random copolymer) boru, fiber, sarsma tablası ve cam hazneden oluşmaktadır. Çalışmada temiz silis kumu 10 cm‟lik 3 tabaka halinde, tabanda %80 rölatif sıkılıkta fiber katkısız ve üstünde ağırlıkça %1- %2 fiber katkılı olmak üzere %20 rölatif sıkılıkta yerleştirilerek deney setleri hazırlanmıştır. Çalışmada 32 mm çapında PPRC boru kullanılmıştır. Kullanılan boru gömü derinliği boru çapına (D) bağlı olarak yüzeyden 1,2D ve 2D olmak üzere iki farklı derinlikte fiber katkılı ve katkısız numuneler hazırlanmış ve bu numuneler üzerinde bir seri sarsma tablası deneyleri gerçekleştirilmiştir. Yapılan tek eksenli sarsma tablası deneyleri ile gömülü boruda meydana gelen ivme değişimleri incelenmiştir. Deneylerden elde edilen kayma gerilmesi- kayma şekil değiştirmesi grafiğinin eğiminden kayma modülü hesaplanmıştır. Sonuç olarak, grafikler ve hesaplamalara bakıldığında fiber katkısının temiz kum zeminlerin dinamik davranışını olumlu yönde etkilediği ve gömülü boru deplasmanlarında olumlu etkisinin olduğu gözlemlenmiştir.

Buried pipes from infrastructure systems are used in areas such as water, oil, natural gas and sewerage in order to facilitate living standards in our country and all over the World. Earthquakes that may occur on the ground, etc. and the other incidents also damage buried pipe systems located in the ground structure interaction-induced infrastructure. Recently, fiber additive material has been widely used in the field of ground improvement in order to minimize and prevent damages that may occur. The test apparatus prepared within the scope of the study consists of clean silica sand, PPRC pipe, fiber, shaking table and glass box. Experimental sets were prepared by placing clean silica sand in 3 layers of 10 cm, 80% relative density at the base and 20% relative density at 1% to 2% fiber doping. In this study, 32 mm diameter PPRC (polypropylene random copolymer) pipe was used. Depending on the pipe burial depth (D), two different depths of fiber-doped and undoped samples, 1,2D and 2D, were prepared from the surface and a series of shaking table experiments were performed on these samples. The changes in the buried pipe were investigated by uniaxial shaking table experiments. The shear modulus was calculated from the slope of the shear stress-shear strain graph obtained from the experiments. As a result, it is observed that fiber additive has a positive effect on the dynamic behavior of clean sand soils and has a positive effect on buried pipe displacements.