8/14/2019 Problemli Zeminlerde Geoteknik zmler

1/3

TMH

TMH - TRKYE MHENDSLK HABERLER SAYI 430 - 2004/2 29

1. GR

Mhendislik yaplarnn temel sistemlerinin tasa-rmnda, zeminde oturma ve tama kapasitesi ile

deprem durumunda svlama problemi olmamasdurumunda genellikle yzeysel temeller kullanla-rak zmler yaplmaktadr.

Temel zeminlerinin problemli olmas durumundaise en basit zm derin temel sistemi (kazkltemeller) seilerek yaplarn zlmesidir.

Son yllarda gelien makine teknolojisi ve mhen-dislik uygulamalarnn (aratrma ve projelerin)artmas problemli zeminlerde yeni zmlerinbulunmasna neden olmutur. Bu zmler zeminslah veya zemin iyiletirmesi yaplarak problemlizeminlerin ortadan kaldrlmas olmutur.

1970'li yllardan beri retilen bir ok yeni yntemleproblemli zeminler iyiletirilerek, zemindeki oturmaproblemi ortadan kaldrlmakta, tama kapasitesigvenlik says artrlmakta ve deprem durumundasvlaan, mukavemeti azalan zeminler salam-latrlmaktadr. Zemin slah veya iyiletirmesiyntemiyle derin temel sistemlerinden ok dahaekonomik ve daha ksa srede yaplabilen geotek-nik zmler elde edilmektedir.

Uygulamada en ok kullanlan geoteknik zmleraada sralanmtr. Aratrmas devam eden veyalkemizde henz uygulamasna ok sk rastlanma-yan yntemler de bu listede yer almtr.

2. ZEMN YLETRME YNTEMLER

Dnyada ve lkemizde ok sk kullanlan zemin iyi-letirme yntemleri aada sralanmtr. Bunlar;

a. Ta Kolonlarb. Kum Kazklar-Dey Drenlerc. n ve Fazla Yklemec. Derin Kartrmad. Vibrokompaksiyon-Vibroflotasyone. Dinamik Kompaksiyon (Arlk drme)

f. Kompaksiyon Enjeksiyonug. atlatma-Girme-Deplasman Enjeksiyonuh. Jet Enjeksiyonu

. Patlatmai. Geotekstil ve Geosentetikler ile Glendirme

j. Kimyasal Enjeksiyon ve Dierleri

Her mhendislik yapsnn zemin durumu ve prob-lemi kendisine zgn bir problemdir. Farkl zeminyaps ve yeralt suyu durumu iin farkl zemin iyile-tirmesi yntemleri nerilebilir. Belli bir zemin prob-lemi iin yukardaki zemin iyiletirme yntemlerininbirisi veya birka uygun olabilir, ancak yukardakiyntemlerin hepsinin benzer zemin koullarndauygulanmas sz konusu deildir. rnein prob-lemli kil bir zemin koulunda dinamik kompak-

siyon, kimyasal ve dier enjeksiyon sistemleri,vibrokompaksiyon ve arlk drme yntemlerizm olmayacaktr. Kum ve akllardan oluanproblemli bir zeminde ise n ykleme, ta kolonyntemleri uygun olmayabilecektir. Dolaysyla hermhendislik yapsnn zemin problemi tekil olarakincelenmeli, ok detayl ve ok sayda arazi velaboratuvar deneyi yaplarak zemin yaps ve yeraltsuyu durumu shhatli bir ekilde tespit edildiktensonra slah yntemine karar verilmelidir. Zemin et-dnn nemi vurgulanrken laboratuvar deneyleriile birlikte saha deneylerinin tercih edilmesi unutul-mamal ve zemin iyiletirmesi gereken bir projede

kesinlikle CPT (Koni Penetrasyon Deneyi) deneyle-rinin yaplmas tercih edilmelidir.

Bu makaledehali hazrda inaat devam edennemli bir mhendislik yapsnda uygulamas yap-lan ta kolonlar ile zemin iyiletirmesi yntemindenbahsedilecektir.

3. TA KOLONLAR LE ZEMN YLETRLMES

Ta kolonlar ile problemli yumuak ve gevekzeminlerin iyiletirilmesi, son yllarda yurtdndaok uygulamas olan bir sistemdir. lkemizde desnrl sayda projede uygulanmtr. Ta kolonlarile styap proje yklerine, saha ve zemin koulla-

PROBLEML ZEMNLERDEGEOTEKNK ZMLERMustafa Serdar NALAKAN (*)

(*) Dr., ZMG naat Ltd. ti.

8/14/2019 Problemli Zeminlerde Geoteknik zmler

2/3

TMH

TMH - TRKYE MHENDSLK HABERLER SAYI 430 - 2004/230

rna bal olarak zeminin tama kapasitesi artrl-makta, oturma (konsolidasyon) sresi azaltlmaktave deprem durumunda svlaan veya mukave-meti kaybeden zeminler salamlatrlmaktadr.

Ta kolonlar genellikle yumuak ve orta kat kilzeminlerde, problemli zemin tabakas kalnlnngenellikle 10.0 mden az olduu koullarda tercihedilmektedir. Ta kolon uygulamas ile oturmaproblemleri genellikle %50-%60 orannda azaltla-bilmekte, tama kapasitesi ise ok daha yksekseviyelere karlabilmektedir. Ta kolonlarnngenellikle ularnn salam bir taban zeminine otur-tulmas tavsiye edilmektedir.

Yapm yntemi olarak,

- vibroflotasyon atamanlar (su veya hava) ilekolonlarn oluturulmas

- klasik foraj ile problemli zeminin dar atlarakyerine akl yerletirilmesi ve sktrlmas- boru akma veya itme ile zeminin sktrlmas ve

kolonlarn oluturulmas

imalatlar yaplabilmektedir.

styap proje ykleri ve zemin koullarna balolarak 60-100 cm apnda ta kolonlar genveya kare yerleim plannda projelendirilmektedir.malatlarda kullanlan talarn temiz, genellikle 10-50 cm boyutlarnda ve ierisindeki ince oran %5-10arasnda olan malzemeler ile yaplmas gerekmek-tedir. Uygulamada sahada bulunabilecek malze-meye gre tasarmlar yaplabilmektedir.

4. TA KOLON UYGULAMASI

naat faaliyetleri devam eden bir terminal binasoturum alan yaklak 27000 m mertebesindedir.

Yap mimari projelere bal olarak deiik kat yk-sekliine sahiptir. st yap zmleri sonucundastatik durumda bina ykleri 7.0 - 12.00 t/m merte-belerinde hesaplanmtr.

Zemin yaps yzeydeki bitkiseltopraktan sonra 7.00 m derin-lie kadar problemli, gri-yeilimsirenkte, yumuak-orta kat-kat siltli

kil - killi silt zeminlerden olumak-tadr. Kil birim ierisinde yaplanSPT deneylerin darbe saylar N=3-25 aralnda deerler elde edil-mitir. Kil zemin bileik zemin snf-landrmasna gre genelde CL-CHkarakterde olup plastisite indisideeri 16-37 arasnda deimekte-dir. Siltli kil - killi silt zeminden sonraorta sk- ok sk siltli kum zeminyer almaktadr. Kum zemin 7.00-20.00 m derinlikler arasndadr. Kumbirimde SPT darbe saylar genel-

likle 30-50+ arasnda deimektedir. Kum biriminaltnda derinlerde ise orta kat-sert, killi silt - siltli kilzeminlere girilmitir. Yeralt su seviyesi yzeyden1.00 m derinliktedir.

Yzeydeki yaklak 7.00 m kalnlndaki kil zemindeoturma ve tama kapasitesi problemi mevcuttur.Problemlerin ta kolonlar ile zlmesi yntemiseilmitir. Ta kolon tama kapasitesi, iyiletirmeoran ve ta kolon aral tespit amacyla sahada ikiadet ta kolonlu , bir adet dorudan zemin zerine

ekil 1 - Ta Kolon malat 1. Aama - Borunun aklmas

ekil 2 - Ta Kolon malat 2. Aama akl Doldurulmas

8/14/2019 Problemli Zeminlerde Geoteknik zmler

3/3

TMH

TMH - TRKYE MHENDSLK HABERLER SAYI 430 - 2004/2 31

plaka ykleme deneyi yaplmtr. Plaka olarak 2.40x 2.40 m boyutlarnda ve 50 cm kalnlnda rijit birbetonarme plak yaptrlmtr. Deneylerde 60 cmapnda 1.20 x 1.20 kare yerleim ile (Alan oran,ar=0.196) ve 80 cm apnda gen yerleimle(Alan oran, ar=0.27) ykleme deneyleri yaplmtr.

Ykleme deneylerinde 16 adet kare ve gen yer-leimli ta kolonlar imal edilmitir.

Ta kolonlar ucu kapal borunun zemine aklmasve geri doldurulmas yntemi ile yaplmtr. (ekil1-2-3) Ta kolonlar ortalama 7.0 m boyundadr.Zemin yaps homojendir. Ta kolonlarn taban sk

kumlara oturtulduu imalat srasnda kazk akmaref deerlerinden kontrol edilmitir. Ta kolonlardaha sonra rijit bir temel ile 4 adet kazn stndeolacak ekilde ykleme deneyine tabi tutulmular-dr.

Ykleme deneylerinde Georgia TeknolojiEnstitsnce yaymlanan Design and Constructionof Stone Columns Georgia Institute of Technology,

Atlanta, US Department of Commerce (NationalTechnical Information Service), 1983referansnda belirtilen kriter ve yk-zaman deerleri kullanlmtr.

Ta kolon ykleme deneyleri kade-

meli olarak yaplmtr. 1 kademe projeyklerine kadar kademeli yklemeyaplmtr. Yk - zaman art ve bek-leme sreleri, ilgili referansta belirtilenkriterlere uygun olarak yaplmtr. 2.kademede proje yklerinin %150 sinekadar ykleme yaplmtr. Son kade-mede gme beklenen yklere kadarykleme yaplm ve yk-deplasmanerileri karlmtr. Son kademe yk-leme bittikten sonra sreye bal olarakdeplasmanlarn grlmesi asndandeney dzenei ve ykleme 5 gn

sre ile bekletilmi ve okuma alnmasnadevam edilmitir. Okumalar 4 farkl nok-tadan komparatrler ile yaplm, ayrcasabit bir noktadan toporafik deplasman

okumalar alnmtr.Ykleme deneyleri sonucunda ta kolonaral ve apna karar verilmi, eldeedilen iyiletirme oranlarna gre imalat-lara balanmtr.

malatlar yerinde zemine borunun akmailemi sonras yerletirilen malzeme ora-nndaki art yzdesi ile sahada kont-rol edilmektedir. Zemine teorik olarakkazk ap ve boyu ile hesaplanandan%10-%20 orannda fazla malzemesktrlmtr. ekil 3de gsterilen (3.

aama-boru ekme) vibrasyonla boru-nun geri ekilme zaman ve titreim gcmalzeme sktrma orannda en nemli faktrdr.Sahada ilk yaplan 20-30 adet kazkta denemeleryaplm ve imalat-sktrma-iyiletirme oran iinen uygun yntem tespit edilmitir. Ayrca sahadayaplan CPT deneyleri ile ta kolon uygulamas iyi-letirmesi kontrol edilmektedir.

5. SONU

nemli bir mhendislik yaps temellerindeki zeminproblemi ta kolon uygulamas ile zlmtr.Ta kolonlar sayesinde zemin tama kapasitesiyaklak 3 kat artrlm, oturmalar %50 oranndaazaltlm ve oturmalarn tamamlanma sresi ksal-tlmtr.

Ta kolonlar ile zemin slah yntemi, belli bir derin-lie kadar olan problemli zeminlerin radye temellerile zlmesini salam, gvenlik, zaman ve eko-nomik adan projeye ok nemli avantajlar sa-lamtr.

ekil 3 - Ta Kolon malat3. Aama - Borunun Vibrasyonla Geri ekilmesi

ekil 4 - Ta Kolon Ykleme Deneyi