Konu
Suya doygun olmayan zeminlerin (DOZ) yük altındaki davranışları inşaat mühendisliğinde önemli bir yer
tutar. DOZ’ların mekanik özelliklerini doygun haldeki özellikleriymiş gibi modelleyen günümüz geoteknik
pratiği, zeminin su içeriğinin artması durumunda güvensiz tarafta kalan tasarımlara ve artan hasar riskine
yol açmaktadır. Diğer yandan doğal su içeriğindeki zeminin doyurulması ile başlanan laboratuvar
deneyleri, sahadakinden daha yumuşak davranış sergilediğinden, doygunluğa ulaşmayacak zemin
katmanlarında aşırı güvenli tasarıma zorlamaktadır. DOZ davranışını kontrol eden etmenler, bu
zeminlerin çok fazlı ve doğrusal olmayan davranışları nedeniyle oldukça karmaşıktır. Özellikle dış yükler
altında doygun zeminlere ilave olarak hacim değişimi-doygunluk derecesi ilişkisi ve hava-su yüzey
geriliminden kaynaklanan matrik emmenin etkisi, bu etmenler arasında oldukça önemlidir. Günümüzde
DOZ araştırmaları genellikle doygun zeminlere oranla geride kalmış, DOZ’un farklı saha koşullarında
statik davranışının önemi ancak son yıllarda anlaşılmaya başlanmıştır. Özellikle son yirmibeş yılda bu
alanda yapılan çalışmalarla önemli ilerleme sağlansa da, halen DOZ’a ait arazide gözlenen
hidromekanik davranışın anlaşılabilmesi için pek çok deneysel, teorik ve sayısal çalışma yapılmalıdır.
Bunlar arasında özellikle sayısal çalışmalar, gerek ülkemizde gerek uluslararası alanda yeterli olmayıp,
önerilen sayısal formülasyonlar ilgili DOZ problemlerini çözmede ancak sınırlı seviyede başarılı
olmaktadır. Bundan dolayı DOZ davranışını kontrol eden denklemlerle matematik modelleri
sentezlenmeli, sayısal yöntemlerle ilgili denklemler çözülmelidir. Bu projenin temel amacı, statik durumda
DOZ davranışını anlayabilmek için sayısal bir model geliştirmektir. Kapsam olarak DOZ davranışında
poroelastisite teorisi baz alınacak, zeminin birbirine bağlı akış ve deformasyon davranışına matrik
emmenin etkisi belirlenecektir. Bunun için önce problem matematiksel olarak formüle edilecek sonra ilgili
diferansiyel denklemler sonlu elemanlar yöntemiyle çözülecektir. Sonucunda zemindeki deplasmanlar,
boşluk suyu basıncı, matrik emme ve efektif gerilmelerin değişimleri hesaplanacaktır. Son olarak
geliştirilen sayısal model, bir infiltrasyon kolonu probleminin çözümünde kullanılacak, sonuçlar mevcut
deney sonuçlarıyla karşılaştırılıp model kalibre edilecektir.