A case study: A deep retaining system construction with pre-stressed anchors

Abstract

İstanbul'da yapılan derin kazılarda uygulanan en yaygın derin kazı destek sistemlerinden biri öngermeli ankrajlı dayanma sistemleridir. Derin kazı çalışmaları yüksek riskler içerir ve ankraj veya dayanma yapısının göçmesi gibi çevresini etkileyebilecek felaketlere neden olabilir. Bu nedenle, derin kazılar için uygulanacak dayanma yapısı ve ankraj sistemlerinin tasarımında zemin/kaya-yapı etkileşiminin dikkatle değerlendirilmesi gereklidir. Bu konuda genellikle sonlu elemanlar yöntemi kullanılır. Ancak, ekonomik ve güvenli bir tasarım yapabilmek için bu analizlerde kullanılacak zemin/kaya malzemesi bünye modellerinin iyi anlaşılması ve zemin/kaya davranışına uygun modelin kullanılması gereklidir._x000B_Bu çalışmada, öngermeli ankrajların çok ayrışmış ve önemli derecede süreksizlikler içeren grovaklarda yapılan bir derin kazı destek projesindeki performansı saha ölçümleri ışında incelenmiştir. Sonuç olarak, uygulama projesinin birçok bakımdan aşırı güvenli olmasına rağmen, öngermeli ankrajlarda uygulanan çekme kuvvetinin çatlaklı grovaklarda zaten var olan süreksizliklerin daha ilerlemesine ve beklenmeyen hareketlerin ortaya çıkmasına neden olabileceği anlaşılmıştır. Öngermeli ankrajlar yerine, kaya çivilerinin kullanılması kayanın genel kayma dayanımı arttırması ve çatlakların daha ileri seviyede açılmasını tetiklememesi nedeni ile mühendislik yaklaşımı bakımdan daha uygundur. Bu tür kayalardaki çatlak ve ayrışma düzeyinin belirlenmesine ayrıca özen gösterilmelidir. Pre-stressed anchored walls are one of the most common deep excavation support systems in Istanbul. The risk associated with deep excavation works is high as failures of retaining wall or anchors could be catastrophic and may affect surrounding areas. Therefore, the design of anchored walls for deep basement construction works requires careful consideration of soil/rock-structure interaction. This is usually accomplished using the finite element method. However, in order to produce safe and economical design, proper understanding of the soil/rock behaviour is very important._x000B_In this study, applicability of pre-stressed anchors as stability increasing elements in deep excavations performed in highly weathered graywackes involving considerable discontinuous features is investigated with reference to field data obtained in a deep cut retaining system project. It was concluded that application of tension forces to already present discontinuous zones in jointed graywackes might have led to unexpected deformations in spite of the fact that the original project appeared to be over safe in many respects. It would be a better engineering approach to employ rock nails instead of pre-stressed anchors to increase overall shear strength of the rock mass and to avoid opening of the cracks and triggering of slides on residual sliding surfaces. One should be cautious to determine the weathering state of the rock mass and discontinuities during the site investigation stage.