arazide yapılan deneyler

Arazide Yapılan Deneyler

Beran Gürleme

2013 - Kocaeli ÜniversitesiJeofizik Mühendisliği

Deneylerin Amaçları

Sondaj Kuyularında yapılan deneylerin amacı genel olarak iki grupta toplanır1. Temel altındaki zeminin özelliklerinin bilinmesi amacıyla yapılan deneyler2. Temelin yük altında mekanik davranışlarını araştırmak için yapılan deneyler

Standart Penetrasyon Deneyi(SPT)

SPT deneyi pekişmemiş zeminlerde taşıma gücünü belirlemek amacıyla sondaj kuyularında yapılan kullanışlı ve basit bir deneydir.

SPT Deneyinde Kullanılan Ekipman

❏ Dış çapı 2inç, iç çapı 0.16 inç ve boyu 24 inç olan bir örnek alıcı tüp

❏ Ağırlığı 140lb(63.8kg) olan bir şahmerdan

SPT Deney Uygulaması

Şahmerdanın 75 cm’den düşmesi ile sağlanan darbe aracılığıyla zemine çakılır.Genellikle örnek alıcının zemine ½foot (15cm)girmesi için vurulan darbe sayısı zeminin penetrasyon dayanıklılığını gösterir

SPT ile Formasyon Değerlendirmesi

Kil ve Silt için➢ 0-8 Darbe Yumuşak➢ 8-16 Darbe Orta Sert➢ 16-50 Darbe Sert➢ 50üstü Darbe Çok sertKum ve Çakıl için➢ 0-15 Darbe Gevşek➢ 15-30 Darbe Orta Sıkı➢ 30-50 Darbe Sıkı➢ 50üstü Darbe Çok Sıkı

SPT Deneyinde Düzeltmeler

Başlıca iki düzeltme yapılır:1.Yeraltı Suyu altındaki deneylerde

SPT>15 ise

2.Derinlik Düzeltmesi:

SPT Deneyinin Avantajları

❏ Deneyden Numune elde edilmesi❏ Çok basit ve kolay uygulanması❏ Birçok zemin için uygun olması❏ Yumuşak ve Zayıf kayalara

uygulanabilmesi❏ Ülkemizde tüm sondaj firmaları

tarafından uygulanabilmesi❏ Pahalı ekipman gerektirmemesi

SPT Denyinin Dezavantajları

❏ Alınan numunelerin örselenmiş olması❏ Numunelerin sadece tanımlama

deneyinde kullanılabilmesi❏ Sert killer ve molozlu-bloklu zeminlerde

yanıltıcı sonuç vermesi

Konik Penetrasyon Deneyi(CPT)

CPT deneyi:❏ alüvyon zemin❏ kil çökelleri ❏ kalın toprak örtüsüdurumundaki zeminlerin fiziksel durumlarını öğrenmek için arazide yapılan bir mukavemet deneyidir.

CPT Deneyinin Amacı

Özellikle yumuşak/gevşek ince daneli zeminlerden çakıl gibi iri daneli zeminlere kadar olan yer altı tabakalarının özelliklerine örselenme olmadan yerinde belirlemektir.

CPT deneyinde kullanılan ekipman

CPT deneyinde kesit alanı 10x10 cm konik uç açısı 60 derece olan konik şeklide bir metal sonda kullanılır.Boyu 50cm çapı 52mm’dir

CPT deneyinde kullanılan ekipman

CPT kulesinin yüksekliği ayaklar açık halde 4.25 metredir. Şahmerdan ağırlığı ise 350lb (160kg)’dır. Şahmerdanın ortasından geçen ve boyu 1.5m olan bir kılavuz (tij) bulunur.Dövme Başlığı 8cm çapında 10cm uzunluğunda silindir şeklindedir.Ayrıca çapları 50mm olan tijler konik uca manşonla bağlanır

CPT Deneyinin Uygulanması

Konik uç 50mm’lik tij takılı manşondaki yuvasına yerleştirlir ve zemine serbest olarak 150cm’den çakılır.150cm’den başlayarak şahmerdan 61cm yüksekten düzenli ve serbest olarak düşürülürHer 15cm’de zemine girmesi için gereken darbe sayısı kaydedilirDeney bitince geri darbe yapılarak konik uç kuyuda kalır ve tijler yukarı çekilir.

CPT Deneyinin Uygulanması

Konik silindir 20mm/sn sabit hızla zemine çakılır.Bu esnada konik uçta oluşan direnç (Qc) sürtünme kuvveti(Fs) ve konik ucun farklı yerlerindeki boşluk suyu basıncı elektronik olarak ölçülür.

CPT Deneyinin Avantajları

1.CPT ile srekli sondaj yapılabilir2. İstenilen derinlikte uygulanabilir.3.Deney Süresi çok kısadır.4.Elde edilen verilerle kohezyonlu

kohezyonsuz zemin parametreleri elde edilir

5.Elde edilen veriler arasında korelasyon yapılabilir.

Vane Deneyi

AMACI:Yumuşak ve ince daneli duyarlı zeminlerin kayma dayanımının yerinde belirlenmesi amacıyla kullanılır.

Vane Deneyinde Kullanılan Ekipman

Vane deneyinde sadece zemine batırılan dört kanatlı bir kesme sondası bulunur.

Vane Deneyinin Uygulanması

Kanatlı kesici olarak da adlandırılan bu deney,yumuşak kil ve yumuşak silt gibi çok duyarlı kohezyonlu zeminler içine sokularak döndürülen kanatlı kesicinin kanatlarına zeminin yaptığı direncin ölçülmesi prensibine dayanır.

Pressiyometre Deneyi

AMACI:Çok yumuşak ve yumuşak zeminlerden başlayarak elastite modülü 200ton/cm^2 ye kadar olan kayaların mekanik özelliklerinin belirlenmesi ve jeolojik süreksizlerin etüdü için kullanılır.

Pressiyometre Deneyinin Uygulanması

Sondaj kuyusuna indirilen sondanın belli derinliklerde oluşturduğu radyal basınçların kuyu cidarında yaptığı deformasyonlara karşıt gelen hacim/basınç grafiğinin belirlenmesiyle sonuca gidilir.Pressiyometre deneyleri ile zeminlerin yerinde elastisite modülleri,taşıma gücü,temel oturmaları ile değişik zemin parametreleri hesaplanabilmektedir.

Pressiyometre Deneyinin Uygulanması

Sondaj yapılırken 1-2 m’de bir ara verilerek sondaj ekipmanı kuyudan çıkarılır. Pressiometre sondası,kuyuya indirilir. Sonda alt ve üstte koruyucu iki lastik hücre ile ortada bir ölçüm lastik hücresinden oluşur.Koruyucu hücreler basınçlı gaz ile şişirilir.

Pressiyometre Deneyinin Uygulanması

Bunlar ölçen hücreyi alttan ve üstten sınırlayarak,düşey doğrultuda deformasyonu önler.Ölçe hücre,basınçlı su ile şişirilir.Gönderilen gazın basınçları ölçülür.Hücrenin yanlara temasından sonra hücreye gönderilen suyun hacminden yanal şekil değiştirme hesaplanır.Yan yüzlerde kırılma meydana gelene kadar basınç uygulanır.

Pressiyometre Deneyinin Uygulama Alanları

1. Temel zemin etüdlerinde2. Dekupaj işlerinde harfiyat sınırı tespiti3. Şev Stabilite etüdleri(Kayma zonları)4. Galeri ve tünellerde gevşeme sınırı5. Enjeksiyondan önce etkilik katsayısı6. Dolguları sıkıştırılmasından sonra ne kadar yük taşıyabileceği belirlenebilir.

Plaka Yükleme Deneyi

AMACI:Zeminlerin taşıma gücünü yerinde belirlemek için yerinde yapılan bir ölçüm deneyidir.Yüzeysel temellerde tercih edilir.Yol pist inşaatlarında ve kumlu zeminlerde uygulanır.

Plaka Yükleme Deneyinin Uygulanması

Belli büyüklükteki bir plaka üzerinde 6 saatten az aralıklarla yükleme yapılır.Bu yük altındaki çökme hassas ekstansometre ile ölçülür.Alınan değerlerden çökme/basınç eğrisi çizilir.

Sıkışma Deneyi

AMACI:Karayollarında,havaalanı pistinde,bina inşaat alanlarında yapılan kontrollü dolguların yeterli sıklığa ulaşıp ulaşmadığının tespit etmektir.

Sıkışma Deneyi’nin Uygulanması

Sıkışma deneyi iki kısımdan oluşur.1-Standart sıkıştırma deneyi(proktor deneyi)2-Arazide sıkışmanın kontrolü(kum konisi) deneyi.

1.Standart Sıkıştırma Metodu

Standart sıkıştırma(proktor) deneyinde sıkışmada kullanılacak malzeme laboratuar ortamında içerisine su ilave edilerek sıkıştırılır ve optimum su muhtevası ve bu su muhtevası için maksimum sıkışma( kuru birim hacim ağırlığı) bulunur.Bu sıkışma dolguda kullanılacak malzeme için %100 sıkışma olarak kabul edilmektedir.

2.Kum Konisi Metodu

Kum konisi metodu ile arazide sıkıştırılmış malzemenin tabii kuru birim hacim ağırlığı tespit edilir.Kum konisi deneyinden elde ettiğimiz doğal birim hacim ağırlığının proktordan elde edilen doğal birim hacim ağırlığına oranının yüzdesi sıkışmanın yüzdesini verir.