Shallow landslides triggered by rainfall in unsaturated soils
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2014
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: MOHAMMAD AHMADI ADLI
Danışman: NEJAN HUVAJ SARIHAN
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Yağmurla tetiklenen heyelanlar tüm dünyada olduğu gibi, Türkiye'de de sıkça karşılaşılan ve önemli sonuçları olan bir doğal afettir. Yağmurla oluşan heyelanların tahmininde kullanılan yöntemlerin çoğu, problemin fiziksel mekanizmasını dikkate almak yerine, geçmişte olmuş olan heyelan ve yağış verilerine dayalı istatistiki yöntemlerdir. Bu çalışma, Türkiye'nin kuzey kesimlerindeki tipik şevler için, zeminin suya doygun olmayan malzeme özelliklerini kullanarak, ileride erken uyarı sistemlerine fayda sağlamak üzere, yağış şiddeti-süresi (I-D) eşik grafiği elde etmeye yönelik bir nümerik yöntem tanımlamayı amaçlamaktadır. Suyun zemine sızması (infiltrasyonu) ve şev stabilitesi nümerik analizlerinin (SEEP/W ve SLOPE/W) doğrulanması amacıyla, suya doygun olmayan ve ince kum malzemede üç farklı göreli sıkılık durumundaki (34, 48 ve 61%) sonlu bir şevde (44 ila 60 derece), farklı yağış şiddet ve süreleri altında (4 ila 67 mm/saat), 16 adet laboratuvar flum (kanal/savak) deneyi gerçekleştirilmiştir. Yağmur uygulanan sonsuz şev durumunu çalışmak için bir MATLAB kodu geliştirilmiş ve bunların doğrulanması amacıyla kullanılmak üzere bir laminar kutu düzeneği tasarlanmış ve yapılmıştır. Bu çalışmada, yazarın bilgisi dahilinde literatürde ilk defa olarak, aşağıdaki sonuçlar elde edilmiştir: (i) ıslanma ve kuruma durumlarında farklı zemin su karakteristik eğrisi ve hidrolik iletkenlik fonksiyonlarının, bir diğer deyişle histerezis etkisinin, suya doygun olmayan zeminlerde su sızması ve buharlaşma/kuruma modellemesi yapan nümerik analizlerde dikkate alınmasının gerekliliği tespit edilmiştir. (ii) Heyelan tetikleyen yağış şiddeti ve süresi (I-D) eşik eğrisi laboratuvarda fiziksel olarak ve nümerik simülasyonlarla elde edilmiştir. Elde edilen I-D eğrisi istatistiki verilerle değil heyelan mekanizması ile ilişkilendirilmiştir. (iii) Bu çalışmada kullanılan zemin için, I-D eşik eğrisinin şeklinin log-log grafikte lineer olduğu gösterilmiştir. (iv) Kullanılan suya doygun olmayan zeminde, belli bir yağış şiddetinin altındaki yağışlarda (bu çalışmada 15 mm/saat) heyelan tetiklenmemiştir; bir diğer deyişle I-D eşik eğrisinin yağış süresi eksenine asimptotik olduğu tahmin edilmektedir. (v) Zemin sıkılığının I-D eşik eğrisine olan etkisi laboratuvar deneyleri ve nümerik simülasyonlarla gösterilmiştir. Bu çalışmada kullanılan sıkı zeminlerde hiçbir yağışta sığ heyelan tetiklenmemiştir. (vi) Yapılan hassasiyet analizlerine göre, I-D eşik eğrisini etkileyen en önemli zemin özelliğinin dane boyu olduğu tespit edilmiştir.