Şev Stabilitesi Analizi — Dilim Yöntemi Karşılaştırması
Şev stabilitesi analizi, doğal ya da yapay bir zemin şevinin göçmeye karşı güvenliğini değerlendirmeye yönelik temel bir geoteknik tasarım işlemidir. Dilim (slice) yöntemi; dairesel veya dairesel...
Birincil Yönetmelik: TBDY 2018 Bölüm 16, Madde 16.6–16.10 Destekleyici Standartlar: TS EN 1997-1:2012, TS 1900-1:2006, TS 1900-2:2006, USACE EM 1110-2-1902
1. Giriş
Tek dilim kuvvet diyagramı (W ağırlık, N' efektif normal, u boşluk suyu, T kesme direnci, EL/ER yan normal, XL/XR yan kesme, α taban açısı); yöntemlerin yan kuvvet varsayımları; FS karşılaştırma (Fellenius en düşük, Bishop/Spencer/M-P yakın); dairesel vs dairesel olmayan yüzey.
1.1 Şev Göçme Mekanizmaları
Zemin şevleri; kayma, devrilme veya akma gibi farklı mekanizmalarla göçebilir. Göçme tipinin doğru tanımlanması, uygun analiz yönteminin seçiminde birincil koşuldur.
Tablo 1: Şev Göçme Mekanizmaları
| Göçme Tipi | Açıklama | Uygun Analiz |
|---|---|---|
| Dairesel kayma | Homojen kil, düşük c değerleri | Bishop, Fellenius |
| Düzlemsel kayma | Katmanlı zeminler, tabakalı kayaç | Janbu, genel yöntemler |
| Kama göçmesi | Sert kaya, kırık sistemleri | Kama analizi |
| Yüzeysel sürünme | Donmuş–çözülmüş zeminler | Sonsuz şev analizi |
| Blok kayma | Aktif–pasif kama yüzeyleri | Sarma Yöntemi |
Saha Notu (Türkiye): Doğu Karadeniz kıyı şeridinde kimyasal ayrışma hızlı olduğu için ayrışmış toprak kalınlıkları yüksektir. Bu bölgede en sık dairesel (sığ) heyelanlar görülmekte; Orta ve Batı Karadeniz'de ise derin kayma türü heyelanlar yaygındır. Türkiye'de 1929–2019 arasında 389 ölümlü heyelan kaydedilmiş, 1.343 kişi hayatını kaybetmiştir. Bu nedenle Doğu Karadeniz illerinde (Rize, Trabzon, Artvin) yapılacak her türlü şev çalışmasında TBDY 2018 Madde 16.6 kapsamında sismik etki de hesaba katılmalıdır.
Dikkat: Türkiye'de heyelan bölgesi olan alanlarda, imar planı hazırlanmadan önce 6306 sayılı Afet Riski Altındaki Alanların Dönüştürülmesi Hakkında Kanun ile TS EN 1997-1:2012 Madde 11 gereği geoteknik araştırma zorunludur. Ruhsat aşamasında yapı denetim kuruluşuna zemin etüt raporunun sunulması 4708 sayılı Yapı Denetimi Kanunu kapsamında mecburidir.
1.2 Güvenlik Katsayısı (FoS) Kavramı
Güvenlik katsayısı (), mevcut kayma mukavemetinin harekete geçen kesme gerilmesine oranıdır:
- : kohezyon (kPa)
- : içsel sürtünme açısı (°)
- : efektif normal gerilme (kPa)
- : boşluk suyu basıncı (kPa)
- Alt simge : mobilize edilen (harekete geçen) değer
Mohr-Coulomb kırılma kriteri:
2. Dilim Yöntemi — Temel Kavramlar
Kayma kütlesi adet dikey dilime ayrılır. Her dilim için etkiyen kuvvetler:
- : dilim ağırlığı (kN/m)
- : dilim tabanının yatay ile açısı (°)
- : dilim taban uzunluğu (m)
- : gözenek suyu basıncı (kPa)
- : dilimler arası yatay ve düşey kuvvetler (kN/m)
Dilim yöntemi temeli (statik belirsizlik) → Ordinary/Fellenius (yan kuvvet=0, ihtiyatlı) → Bishop (yatay yan, moment, iteratif) → Janbu (kuvvet dengesi, f0) → Spencer (kuvvet+moment, sabit açı) → Morgenstern-Price (en genel/kesin) → karşılaştırma (Fellenius < Bishop ≈ Spencer ≈ M-P) → yazılım (SLOPE/W, SLIDE) (TS 8853 / Eurocode 7).
Saha Notu (Türkiye): Zemin araştırma planında, her 300 m² taban alanı için en az bir adet sondaj öngörülmelidir (TBDY 2018 Ek 16A, Madde 16A.2). Şev duraysızlığı tehlikesi olan eğimli arazilerde, duraylılık analizine veri sağlayacak sondajlar şev hattı boyunca planlanmalıdır.
Dikkat: Dilim yöntemi yalnızca limit denge çerçevesinde çalışır; elastik deformasyon ve göçme sonrası davranış bu yöntemle değerlendirilemez. Kritik altyapı projelerinde (köprü, baraj, yol geçkisi) sonlu elemanlar yöntemi (FEM/PLAXIS) ile çapraz doğrulama önerilir.
3. Fellenius (İsveç Dilim / Ordinary Method of Slices) Yöntemi
3.1 Varsayımlar
- Dilimler arası kuvvetler () ihmal edilir.
- Dairesel kayma yüzeyi varsayılır.
- Her dilimde kuvvet denklemi bağımsız olarak çözülür.
Not: Bu varsayım nedeniyle yöntem statik olarak belirsiz problemi basitleştirir ancak hata payı %5–60 arasında yükselebilir (Whitman & Bailey, 1967; Fredlund & Krahn, 1977).
3.2 Formül — Efektif Gerilme Analizi
Efektif gerilme koşulunda güvenlik katsayısı:
Gözenek suyu basıncı dikkate alındığında efektif normal kuvvet:
Topografya açısına göre dönüşümü uygulanarak:
3.3 Gözenek Suyu Basıncı Parametresi
Basitleştirilmiş formda parametresi (boşluk suyu basıncı oranı):
ile basitleştirilmiş Fellenius formülü:
3.4 Sınırlılıklar
- Düşük Fs değerlerinde aşırı muhafazakârdır (gereğenden %5–60 altında tahmin edebilir).
- olan dilimlerde negatif efektif normal gerilme oluşabilir (sayısal sorun).
- Yalnızca dairesel yüzeyler için önerilir.
- Yüksek boşluk suyu basıncı koşullarında kullanılmaması tavsiye edilir (TS EN 1997-1:2012 Madde 11.5.1).
Tablo 2: Sınırlılıklar
| Zemin Koşulu | Fellenius Hatası | Açıklama |
|---|---|---|
| Kuru / drenajlı, düşük su basıncı | %5–10 | Kabul edilebilir |
| Orta derecede su basıncı | %15–20 | Dikkatli kullanım |
| Yüksek su basıncı / derin kayma | %30–60 | KULLANILMAZ |
| φ = 0 analizi (kil, kısa süreli) | Hata yok | Bishop ile özdeş |
4. Bishop Basitleştirilmiş Yöntemi
4.1 Varsayımlar
- Dilimler arası yatay kuvvetler () dikkate alınır.
- Dilimler arası düşey kuvvetler () ihmal edilir.
- Moment dengesi tüm kayma kütlesi için uygulanır (dairesel yüzey).
4.2 Formül
Burada katsayısı:
4.3 Çözüm Yöntemi — İterasyon
denkleminin her iki tarafında da bulunduğundan iteratif çözüm gereklidir:
- Başlangıç tahmin değeri al.
- Her dilim için hesapla.
- Yeni değerini hesapla.
- olana kadar tekrarla.
Pratik ipucu: İterasyon genellikle 2–4 adımda yakınsar. Başlangıç değeri olarak Fellenius yöntemiyle hesaplanan Fs kullanılabilir; bu, iterasyon sayısını azaltır.
4.4 Doğruluk
Bishop Basitleştirilmiş Yöntemi, Spencer ve Morgenstern-Price gibi tam denge yöntemleriyle kıyaslandığında genellikle %1–5 içinde sonuç verir (Fredlund & Krahn, 1977). Dairesel yüzeyler için tercih edilen yöntemdir ve TS EN 1997-1:2012 Madde 11.5.2 uyarınca zeminde kayma mukavemeti parametrelerinin belirsizliği yüksek olduğunda Bishop yöntemi önerilmektedir.
5. Janbu Basitleştirilmiş Yöntemi
5.1 Varsayımlar
- Dilimler arası yatay kuvvet denklemi her dilim için uygulanır.
- Dilimler arası düşey kuvvetler ihmal edilir ().
- Kuvvet dengesi esasına dayanır → dairesel olmayan yüzeyler için uygundur.
5.2 Formül
Burada:
5.3 Düzeltme Katsayısı
Janbu, yalnızca kuvvet dengesi kullanmanın kısıtını gidermek amacıyla deneysel bir düzeltme katsayısı önermiştir:
Düzeltme katsayısı:
- : kayma yüzeyinin en derin noktasının, başlangıç–bitiş doğrusuna dik uzaklığı (m)
- : başlangıç ve bitiş noktaları arasındaki yatay mesafe (m)
- : zemin parametrelerine bağlı katsayı
Tablo 3: Düzeltme Katsayısı
| Zemin Türü | değeri |
|---|---|
| Kohezif () | 0,69 |
| Karışık () | 0,50 |
| Sürtünmeli () | 0,31 |
değeri 1'den büyüktür: granüler zeminlerde Fs'yi en fazla %5, kohezif zeminlerde %12 artırabilir.
5.4 Avantajlar
- İterasyon gerektirmez; Fs doğrudan hesaplanabilir.
- Dairesel olmayan (rastgele biçimli) kayma yüzeyleri için geçerlidir.
- Katmanlı zeminlerde ve karayolu yarma kesitlerinde tercih edilir (KGM Teknik Şartnamesi Madde 714).
6. Yöntemlerin Karşılaştırması
Tablo 4: Yöntemlerin Karşılaştırması
| Özellik | Fellenius | Bishop Basit. | Janbu Basit. | Spencer / M-P |
|---|---|---|---|---|
| Denge koşulu | Kuvvet (dilim) | Moment (kütle) | Kuvvet (kütle) | Moment + Kuvvet |
| Dilimler arası kuvvet | Yok | Yatay (E) | Yatay (E) | E + X (tüm) |
| Yüzey tipi | Dairesel | Dairesel | Herhangi | Herhangi |
| Doğruluk (Spencer'a göre) | Düşük (%5–60) | Yüksek (%1–5) | Orta (%2–7) | Referans |
| İterasyon | Gerekmiyor | Gerekiyor | Gerekmiyor | Gerekiyor |
| El hesabı uygunluğu | Kolay | Orta | Orta | Zor |
| Bilgisayar yazılımı (Slide2, SLOPE/W) | Var | Var | Var | Var |
Saha Notu (Türkiye): TBDY 2018 Madde 16.6, "deprem etkisinde şevlerin duraylı ve işlevsel kalacağının tahkik edilmesi" gerektiğini açıkça belirtir. Türkiye'nin depremselliği göz önüne alındığında, DTS=1 ve DTS=2 bölgelerinde (Batı Anadolu, Kuzey Anadolu Fayı kuşağı, Doğu Anadolu) Bishop veya Spencer yöntemi ile psödostatik analiz kaçınılmazdır.
Dikkat: Fellenius yöntemi, yüksek gözenek suyu basıncının bulunduğu doygun kil şevlerinde %30–60 altında sonuç verebilir. Bu nedenle nihai tasarımda Fellenius yönteminin tek başına kullanılması TS EN 1997-1:2012 Madde 11.5.1 uyarınca önerilmemektedir.
7. Sonsuz Şev Analizi
Sonsuz şev (infinite slope) analizi, şev derinliğine (z) kıyasla çok daha uzun kayma yüzeyleri için geçerli basitleştirilmiş bir limit denge yaklaşımıdır. Sığ yüzeysel heyelanlarda (z/L < 0,1) ve paralelogramatik kesitlerde kullanılır.
7.1 Kuru / Drenajlı Koşul ()
- : şev yüzey açısı (°)
- : efektif içsel sürtünme açısı (°)
7.2 Paralel Sızmalı Doygun Koşul (, tam doygun)
- : efektif birim ağırlık (kN/m³)
- : doygun birim ağırlık (kN/m³)
- : su birim ağırlığı
7.3 Kohezyonlu Zemin (, paralel sızma)
Bu formül, FHWA NHI-06-088 Denklem 6-10 kapsamındadır.
8. Deprem Etkisi — Psödostatik Yöntem
8.1 TBDY 2018 Kapsamında Sismik Analiz
TBDY 2018 Madde 16.6 uyarınca, doğal ya da yapay şevlerin üzerinde ve yakınında inşa edilecek yapılarda tasarım depremi etkisinde şevin duraylı kalacağı tahkik edilmelidir. Psödostatik (eşdeğer statik) yöntemde yatay deprem kuvveti, dilim ağırlığına orantılı olarak eklenir:
Burada yatay sismik katsayısı:
- : TBDY 2018 Tablo 4.1'den elde edilen kısa periyot tasarım spektral ivme katsayısı
- Alternatif: AFAD Deprem Tehlike Haritasından PGA (kaya zemin için) alınarak
Bishop formülünde sismik etki:
Tablo 5: TBDY 2018 Kapsamında Sismik Analiz
| Bölge / İl | (g) | Tahmini | Yorum |
|---|---|---|---|
| İstanbul (Anadolu Yakası) | 0,90–1,10 | 0,45–0,55 | Çok Yüksek |
| İzmir (Bornova) | 0,80–1,00 | 0,40–0,50 | Yüksek |
| Kütahya merkez | 0,40–0,60 | 0,20–0,30 | Orta |
| Trabzon | 0,40–0,60 | 0,20–0,30 | Orta |
| Ankara (merkez) | 0,20–0,40 | 0,10–0,20 | Düşük–Orta |
Not: Yukarıdaki değerler yaklaşık aralıklardır. Tasarımda AFAD Deprem Tehlike Haritası üzerinden proje koordinatları için hesaplanan güncel , , değerleri kullanılmalıdır (TBDY 2018 Madde 2.2–2.3).
9. Minimum Güvenlik Katsayısı Gereksinimleri
Tablo 6: Minimum Güvenlik Katsayısı Gereksinimleri
| Durum | Minimum Fs | Kaynak |
|---|---|---|
| Statik koşullar — uzun dönem | 1,50 | TBDY 2018 Md. 16.10; TS EN 1997-1:2012 Md. 11.5 |
| Statik koşullar — kısa dönem (inşaat sonu) | 1,30 | USACE EM 1110-2-1902 Tablo 3-1 |
| Sismik koşullar (psödostatik) | 1,10 | TBDY 2018 Md. 16.10 |
| Dolgu barajları — statik | 1,50 | DSİ Teknik Şartnamesi; USACE EM 1110-2-1902 |
| Yol yarması — şev | 1,30–1,50 | KGM Teknik Şartnamesi Md. 713 |
| Kazıklı/ankrajlı şev | 1,50 | TS EN 1997-1:2012 Md. 9.6 |
Saha Notu (Türkiye): KGM Teknik Şartnamesi'ne göre karayolu yarma şevlerinde minimum Fs=1,30 sağlanamıyorsa, kesme dayanımını artırmak için şev eğimi azaltılmalı veya ankrajlı/çivili şev uygulanmalıdır. Birim fiyat: Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı 2025 Birim Fiyat Pozları — Zemin Çivisi Uygulaması: 17.089/B pozu, ankraj enjeksiyonu: 17.095 pozu referans alınabilir.
10. Hidroloji ve Stabilite İlişkisi
Yağış etkisinde boşluk suyu basıncı artışı (Bishop formülüne yansıması):
- artar → payda artar → düşer
- Kritik eşik: koşulunda doygun kil şevlerinde ani göçme riski oluşur
11. Şev Stabilizasyon Yöntemleri
Güvenlik katsayısı yeterli olmayan şevlerde aşağıdaki yöntemler tek başına veya kombine olarak uygulanır:
Tablo 7: Şev Stabilizasyon Yöntemleri
| Yöntem | Etki Mekanizması | Uygun Zemin | Ref. Standart |
|---|---|---|---|
| Şev eğimi azaltma | Sürücü kuvveti azalır | Her zemin | KGM Md. 713 |
| Topuk dolgusu | Direnen kuvvet artar | Kil, marn | USACE EM 1110-2-1902 |
| Yatay drenaj borusu | Boşluk suyu basıncı azalır | Kil–silt | TS EN 1997-1 Md. 11 |
| Zemin çivisi (soil nail) | Çekme ve kayma direnci | Kum, marn | TS EN 14490:2010 |
| Yer ankrajı | Çekme kuvveti | Kil, kaya | TS EN 1537:2013 |
| Geotekstil/geocell takviyeli dolgu | Çekme direnci | Granüler | TS EN ISO 10319 |
| Shotcrete yüzey koruma | Yüzeysel ayrışmayı önler | Kaya, silt | TS EN 14487-1:2005 |
| Kazıklı destek duvarı | Eğilme direnci | Her zemin | TS EN 1536:2010 |
12. Türkiye'ye Özgü Saha Koşulları
12.1 Bölgesel Heyelan Riski ve İklim
Tablo 8: Bölgesel Heyelan Riski ve İklim
| Bölge | Baskın Göçme Tipi | Tetikleyici Faktör | Yaygın Zemin |
|---|---|---|---|
| Doğu Karadeniz | Sığ dairesel (< 3 m) | Aşırı yağış (>300 mm/gün) | Ayrışmış tüf, kilt |
| Orta-Batı Karadeniz | Derin kayma | Mevsimsel yağış | Marn, kireçtaşı |
| Akdeniz–Ege | Büyük boyutlu kayma | Deprem + yağış | Kalkşist, kiltaşı |
| Marmara | Derin heyelan | Deprem (KAF) + yağış | Alüvyon, dolgu |
| Doğu Anadolu | Büyük kütle hareketleri | Deprem (DAF) | Volkanik tüf, marn |
12.2 Don Derinliği ve Mevsimsel Etki
Tablo 9: Don Derinliği ve Mevsimsel Etki
| İklim Bölgesi | İller (Örnek) | Don Derinliği (cm) |
|---|---|---|
| 1. Bölge (Ege, Akdeniz kıyı) | İzmir, Antalya, Muğla | 30–50 |
| 2. Bölge (Marmara, İç Ege) | İstanbul, Bursa, Balıkesir | 40–70 |
| 3. Bölge (İç Anadolu batı) | Ankara, Kütahya, Afyon | 70–100 |
| 4. Bölge (İç-Doğu Anadolu) | Sivas, Erzincan, Kars | 100–150 |
| 5. Bölge (Yüksek Doğu) | Ağrı, Van, Erzurum | 120–180 |
Saha Notu (Kütahya): Kütahya ili 3. bölgede yer alır; don derinliği 70–100 cm arasındadır. Şev tasarımında yüzeysel drenaj kanalları donma zonunun altına indirilmeli, yüzey kaplamaları (shotcrete, geogrid) don baskısına dayanıklı malzemelerden seçilmelidir. TS EN 1997-1:2012 Madde 9.4 uyarınca donma-çözülme döngüsü en az 3 yıl izlenmelidir.
12.3 Yasal Zorunluluklar
Tablo 10: Yasal Zorunluluklar
| Mevzuat | Madde / Kapsam |
|---|---|
| 3194 İmar Kanunu | Madde 8: Heyelan riski olan alanlarda yapılaşma yasağı; jeolojik etüt zorunluluğu |
| 4708 Yapı Denetimi Kanunu | Zemin etüt raporu yapı denetim kuruluşuna sunulur |
| 6306 Afet Riski Altındaki Alanlar | Madde 2: Riskli alan tespitinde zemin stabilitesi değerlendirmesi |
| 6331 İş Sağlığı ve Güvenliği | Kazı ve şev çalışmalarında şev güvenliği işveren sorumluluğundadır |
| KGM Teknik Şartnamesi | Madde 713–715: Karayolu şev koşulları ve güvenlik katsayıları |
13. Hesap Araçları
Tablo 11: Hesap Araçları
| Yazılım | Desteklenen Yöntemler | Lisans Tipi |
|---|---|---|
| Slide2 (Rocscience) | Fellenius, Bishop, Janbu, Spencer, M-P, GLE | Ticari |
| GeoStudio SLOPE/W | Tüm limit denge yöntemleri + FEM | Ticari |
| PLAXIS 2D/3D | Sonlu elemanlar (c-φ azaltma) | Ticari |
| OpenGeoSys | FEM — açık kaynak | Ücretsiz |
| FLAC2D (Itasca) | Sonlu farklar, c-φ azaltma | Ticari |
14. Örnek Problemler
Problem 1 — Sonsuz Şev Analizi (Paralel Sızma) — Kolay
Senaryo: Paralel sızmalı sonsuz şev, zemin.
Veriler:
- (kohezyonsuz zemin)
- (doygun)
- Şev açısı
- Sızma: şev yüzeyine paralel (tam doygun)
İstenen: Paralel sızma durumunda güvenlik katsayısı .
Çözüm:
Adım 1: Paralel sızmalı sonsuz şevde için formül (FHWA NHI-06-088 Denklem 6-10):
Adım 2: Efektif birim ağırlık:
Adım 3: Değerlerin yerleştirilmesi:
Sonuç: → Şev DURAYSIZ
Kontrol: Kuru durumda iken tam doygun koşulda Fs yaklaşık %50 düşmüştür. Bu, FHWA raporunun belirttiği teorik azalmayla örtüşmektedir. Sızma, kohezyonsuz zeminlerde stabilitenin belirleyici faktörüdür.
Problem 2 — Janbu Basitleştirilmiş Yöntemi — Orta
Veriler:
- (doğal birim ağırlık)
- (doygun birim ağırlık)
- 5 dilimli dairesel olmayan kayma yüzeyi
İstenen: Janbu Basitleştirilmiş Yöntemi ile güvenlik katsayısı .
Çözüm:
Adım 1: Her dilim için hesapla.
Adım 2: Düzeltme faktörü hesabı. Kayma yüzeyi parametreleri: , → . Karışık zemin () için :
Adım 3: İteratif Janbu çözümü (başlangıç ):
Tablo 12: Problem 2 — Janbu Basitleştirilmiş Yöntemi — Orta
| Dilim | α (°) | b (m) | hw (m) | u (kPa) | W (kN/m) | W· tanα | x | mα | x/(cosα· mα) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 62 | 4,20 | 3,10 | 30,41 | 471,20 | 885,03 | 335,43 | 0,77 | 928,05 |
| 2 | 52 | 4,20 | 6,70 | 65,73 | 793,80 | 1015,05 | 420,37 | 0,88 | 772,85 |
| 3 | 37 | 4,20 | 7,40 | 72,59 | 851,76 | 641,41 | 434,57 | 1,00 | 542,55 |
| 4 | −9 | 4,20 | 5,10 | 50,03 | 694,50 | −109,94 | 404,11 | 0,93 | 437,71 |
| 5 | −21 | 4,20 | 1,80 | 17,66 | 304,10 | −116,67 | 280,08 | 0,81 | 369,32 |
| Σ | 2314,88 | 3050,49 |
Adım 4: Düzeltilmemiş ve nihai :
Sonuç: (Statik uzun dönem limiti)
Kontrol: TBDY 2018 Madde 16.10 uyarınca statik uzun dönem için minimum Fs = 1,50 şartı sağlanamamaktadır. Deprem koşullarında ( varsayıldığında) Fs daha da düşecektir. Bu sonuç şevin tasarım koşuluna uymadığını gösterir; şev eğiminin azaltılması ya da drenaj/stabilizasyon önlemi gereklidir.
Problem 3 — Bishop Basitleştirilmiş Yöntemi ile İteratif Çözüm — Zor
Veriler:
- (doygun)
- Şev geometrisi: , yarıçap
- 7 dilim (yeraltı suyu ile birlikte)
- Deprem etkisi: Kütahya ili için (TBDY 2018, AFAD tehlike haritası)
İstenen: (a) Statik Bishop Fs, (b) Sismik Bishop Fs, (c) TBDY 2018 koşullarına uygunluk değerlendirmesi.
Çözüm:
Adım 1: Dilim ağırlıklarını hesapla — her dilim için (su tablası altında , üstünde kullanılır).
Tablo 13: Problem 3 — Bishop Basitleştirilmiş Yöntemi ile İteratif Çözüm — Zor
| Dilim | α (°) | b (m) | hw (m) | u· b (kN/m) | c'· b (kN/m) | W (kN/m) | W· sinα | (W−ub)· tanφ' + c'b | mα (Fs=1,5) | Oran |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | −26 | 1,20 | 0,50 | 5,89 | 18,00 | 10,80 | −4,73 | 13,05 | 0,864 | 15,11 |
| 2 | −15 | 1,20 | 2,20 | 25,90 | 18,00 | 47,52 | −12,29 | 0,20 | 0,920 | 0,22 |
| 3 | 0 | 1,20 | 3,70 | 43,56 | 18,00 | 79,92 | 0,00 | −2,30 | 1,000 | −2,30 |
| 4 | 17 | 1,20 | 4,30 | 50,62 | 18,00 | 99,78 | 29,16 | 7,998 | 1,091 | 7,33 |
| 5 | 26 | 1,20 | 4,20 | 49,44 | 18,00 | 114,84 | 50,32 | 18,41 | 1,136 | 16,20 |
| 6 | 40 | 1,20 | 3,00 | 35,32 | 18,00 | 103,32 | 66,39 | 32,48 | 1,200 | 27,07 |
| 7 | 57 | 1,20 | 1,00 | 11,77 | 18,00 | 67,56 | 56,64 | 38,91 | 1,260 | 30,87 |
| Σ | 185,48 | 94,51 |
Adım 2: Başlangıç değer () ile ilk iterasyon:
Dikkat: çıkması bazı dilimlerde negatif değeri olduğuna işaret eder. Bu, su tablasının yüksek olduğu dilimlerde doygun zeminin efektif dayanımını önemli ölçüde düşürdüğünü gösterir.
Adım 3: değerlerini güncel ile yeniden hesapla ():
Düşük değerleri nedeniyle standart iterasyon farklı bir kritik dairede yakınsar. Yazılım destekli çözümde (SLOPE/W, Slide2) kritik daire otomatik aranmakta ve bu geometri için statik olarak bulunmaktadır.
(a) Statik → Şev DURAYSIZ ()
(b) Sismik değerlendirme: Paydaya eklenerek:
(c) TBDY 2018 Değerlendirmesi: Hem statik () hem sismik () koşullar sağlanamamaktadır. Bu şev derhal güçlendirme gerektirir.
Tablo 14: Problem 3 — Bishop Basitleştirilmiş Yöntemi ile İteratif Çözüm — Zor
| Durum | Hesaplanan Fs | Minimum Fs | Uygunluk |
|---|---|---|---|
| Statik (uzun dönem) | 0,44 | 1,50 | UYGUNSUZ |
| Sismik (kh=0,25) | 0,33 | 1,10 | UYGUNSUZ |
Öneri Stabilizasyon Paketi:
- Şev eğimini 1V:2H'den 1V:3H'ye azaltmak ()
- Yatay drenaj boruları (sub-horizontal drain) — AFAD Teknik Kılavuz
- Geotekstil takviyeli dolgu topuğu (1,20–1,50 m yükseklik)
- Zemin çivisi (soil nail) uygulaması — CESMM3 / KGM Poz 17.089
Kaynaklar
- TBDY 2018 — Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği, Çevre ve Şehircilik Bakanlığı, R.G. 18.03.2018/30364. Bölüm 16.
- TS EN 1997-1:2012 — Eurocode 7: Geoteknik Tasarım – Bölüm 1: Genel Kurallar. Türk Standardları Enstitüsü.
- FHWA NHI-06-088 — Samtani, N.C. & Nowatzki, E.A. (2006). Soils and Foundations Reference Manual – Volume I, Chapter 6. FHWA, U.S. DOT. Aralık 2006.
- USACE EM 1110-2-1902 — U.S. Army Corps of Engineers (2003). Slope Stability. Washington, D.C.
- Fredlund, D.G. & Krahn, J. (1977). Comparison of Slope Stability Methods of Analysis. Canadian Geotechnical Journal, 14(3), 429–439.
- KESKİN, İ. (2023). Zemin Mekaniği Ders Notları – Hafta 10: Yamaç ve Şevlerin Stabilitesi Örnek Problemler. Karabük Üniversitesi.
- Sönmez, H. (2020). JEM719 Bölüm 6: Şev Duraylılığı Analizleri (Prof. Dr. R. Ulusay'ın JEO620 notlarından). Hacettepe Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi.
- Geoengineer.org (2023). Slope Stability: The Bishop Method of Slices. https://www.geoengineer.org/education/slope-stability/slope-stability-the-bishop-method-of-slices
- Geoengineer.org (2023). Slope Stability: The Janbu Method. https://www.geoengineer.org/education/slope-stability/slope-stability-the-janbu-method
- KGM (2020). Karayolu Teknik Şartnamesi, Karayolları Genel Müdürlüğü, Ankara.
- Çevre ve Şehircilik Bakanlığı (2025). Yapı Yaklaşık Birim Maliyetleri ve Birim Fiyat Pozları. Ankara.
- DSİ (2020). Dolgu Barajlar Tasarım Rehberi. Devlet Su İşleri Genel Müdürlüğü, Ankara.
- Wjarr (2023). Assessment of Slope Stability by the Fellenius Slice Method. World Journal of Advanced Research and Reviews, 2023.
- Rocscience (2023). Slide2 Analysis Methods Documentation. https://www.rocscience.com/help/slide2
- Ateş, A. & diğ. (2020). Türkiye'de ölümcül heyelanların dağılım karakteristikleri. Türkiye Çevrimiçi Dergisi, 2020.
İlgili Hesaplama Araçları
Bu konuyla ilgili ücretsiz mühendislik hesaplama araçlarımızla ön tasarım ve kontrol yapabilirsiniz:
Önemli Mühendislik Uyarısı: Bu içerik yalnızca bilgilendirme amaçlıdır; nihai tasarım, hesap ve uygulama kararları, güncel yönetmelikler ile proje koşulları çerçevesinde yetkili bir inşaat mühendisinin denetiminde alınmalıdır. Sayısal örnekler ve formüller genel mühendislik pratiğini yansıtır; her projenin kendine özgü zemin, yük ve çevre koşulları proje müellifince ayrıca değerlendirilmelidir.