zemİn parametrelerİnİn deneysel ve teorİk

Upload: cenapakin

Post on 10-Jul-2015

2.961 views

Category:

Documents


36 download

TRANSCRIPT

UKUROVA NVERSTES FEN BLMLER ENSTTS

YKSEK LSANS TEZ

Gnad Mge NALKA

ZEMN PARAMETRELERNN DENEYSEL VE TEORK OLARAK RDELENMES

NAAT MHENDSL ANABLM DALI

ADANA, 2011

UKUROVA NVERSTES FEN BLMLER ENSTTS ZEMN PARAMETRELERNN DENEYSEL VE TEORK OLARAK RDELENMES

Gnad Mge NALKA YKSEK LSANS TEZ NAAT MHENDSL ANABLM DALI

Bu Tez 10/03/2011 Tarihinde Aadaki Oybirlii/Oyokluu ile Kabul Edilmitir..................... .....

Jri

yeleri

Tarafndan

.....................................

Prof. Dr. Mustafa LAMAN

Do. Dr. A. Azim YILDIZ

Yrd. Do. Dr. Taha TAKIRAN

DANIMAN

YE

YE

Bu Tez Enstitmz naat Mhendislii Anabilim Dalnda hazrlanmtr. Kod No:

Prof. Dr. lhami YENGL Enstit Mdr

Not: Bu tezde kullanlan zgn ve baka kaynaktan yaplan bildirilerin, izelge ve fotoraflarn kaynak gsterilmeden kullanm, 5846 sayl Fikir ve Sanat Eserleri Kanunundaki hkmlere tabidir.

Z YKSEK LSANS TEZ ZEMN PARAMETRELERNN DENEYSEL VE TEORK OLARAK RDELENMES Gnad Mge NALKA UKUROVA NVERSTES FEN BLMLER ENSTTS NAAT MHENDSL ANABLM DALI Danman : Prof. Dr. Mustafa LAMAN Yl: 2011, Sayfa: 174 Jri : Prof. Dr. Mustafa LAMAN : Do. Dr. Abdlazim YILDIZ : Yrd. Do. Dr. Taha TAKIRAN Bu almada, zeminin farkl zellikleri arasnda gei yaplmtr. ounlukla zeminin farkl zelliklerine bal olarak, mukavemet parametrelerinin deiimi arasnda ilikiler kurulmutur. Bu ilikilerin kurulmas iin farkl araziden alnan numuneler zerinde zemin mekanii deneyleri gerekletirilmitir. Ayn zemin ortamnda yaplmak suretiyle arazi deneyleri yaplmtr. Tm bunlarn yan sra laboratuar ortamnda kk model zerinde yk-deplasman ilikileri arazi ykleme deneyi ile elde edilen sonularla kyaslanmtr. Zeminin ykler altnda yapt oturma miktar konsolidasyon deneyinden elde edilen parametreler yardmyla hesaplanabilmektedir. Bu parametreler arasnda nemli bir yer tutan n konsolidasyon basnc 2 farkl araziden alnan numuneler zerinde Casagrande ve dier aratrmaclar tarafndan nerilen 7 farkl yntem ile hesaplanp kendi iinde karlatrlmtr. almada ayrca, kil zeminde eksenli basn ve konsolidasyon deney modellerinin, PLAXIS bilgisayar program kullanlarak, 2 boyutlu ve eksenel simetrik koullarda sonlu elemanlar yntemi ile saysal zm yaplmtr. Elde edilen deneysel ve saysal sonular karlatrlm ve korelasyonlar yaplmtr. Anahtar Kelimeler: Kayma mukavemeti, n konsolidasyon basnc, Rlatif sklk, Kil, PLAXS

I

ABSTRACT MSc THESIS EXPERIMENTAL AND THEORETICAL INVESTIGATION OF THE SOIL PARAMETERS Gnad Mge NALKA UKUROVA UNIVERSITY INSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES DEPARTMENT OF CIVIL ENGINEERING Supervisor : Prof. Dr. Mustafa LAMAN Year: 2011, Pages: 174 Jury : Prof. Dr. Mustafa LAMAN : Assoc. Prof. Dr. Abdlazim YILDIZ : Asst. Prof. Dr. Taha TAKIRAN In this study, the transitions between the different soil properties are studied. Related with the different properties of soil, relationships are established between the altering strength parameters. To set these relationships, 3 samples which are extracted from different site locations are exposed to soil mechanics experiments. Insitu tests are conducted by sticking to the site conditions. Apart from these, the results obtained from the site experiments are compared with the relationships derived from load-displacement laboratory model. The soil settlement can be calculated with the parameters obtained from the consolidation experiment. Preconsolidation pressure, one of the most important parameters, is calculated and compared for 2 site samples by applying the Casagrande and 7 other methods. In clayey soil, numerical solution is implemented by using the finite element method for triaxial and consolidation experiment model in PLAXS under 2-D and axially symmetrical conditions. Obtained experimental and numerical results are compared. Key Words: Shear strength, pre-consolidation pressure, Relative density, Clay, PLAXIS,

II

TEEKKR

Yksek lisans eitimim sresince, almalarma yn veren, deerli katklarn, zamann ve gler yzn benden esirgemeyen Sayn Hocam, Prof. Dr. Mustafa LAMANa teekkr ederim. Deerli katklarndan dolay Sayn Prof. Dr. M. Arslan TEKNSOY, Sayn Do. Dr. A. Azim YILDIZ, Sayn Yrd. Do. Dr. Taha TAKIRAN, Sayn Prof. Dr. Hasan ETN ve blm hocalarma teekkr ederim. Desteklerinden dolay Yrd. Do. Dr. M. Salih KESKN, Yrd. Do. Dr. Erdal UNCUOLU, Yrd. Do. Dr. Murat RNEK, Yrd. Do. Dr. Hacer BLR, n. Yk. Mh. Ahmet ARSLAN, Ar. Grevlileri Seluk BLDK, Firdevs UYSAL, Ahmet DEMR, Baki BARIAIK, n. Yk. Mh. smail Hakk BTN, Burin DOSTLAR, Suphi CVELEKe teekkr ederim. ukurova niversitesi Dekanlk Atlyesi personeline, bitirme rencileri Tolga YARDIMCIya, blm personelleri Sleyman EVLEKSZ ve Muzaffer KURTa bana gsterdikleri yardmlarndan dolay teekkrlerimi sunarm. Arazi almalarmda ve laboratuar almalarmda yardmlarn esirgemeyen Alfa Zemin Laboratuarnn, Zemar Zemin Ett ve Proje Merkezinin, Akdeniz Zemin Laboratuarnn alanlarna ve yneticilerine teekkr ederim. Deerli meslektam, sevgili babam Selahattin NALKAa desteini benden esirgemedii iin teekkr bir bor bilirim. Deerli meslektam, hayatmda byk bir nem arzeden, bana g ve moral veren Yusuf Ziya ALPe teekkr ederim. Hayatmn her aamasnda yanmda olan, benden sevgi ve desteklerini esirgemeyen bata sevgili annem Perihan NALKA, abim Boa Tolga NALKA ve ablam Ayad Gonca NALKAa ve hayatmn her aamasnda beni yalnz brakmayan deerli dostum Aya KORUCUya teekkrlerimi sunarm.

III

NDEKLER

SAYFA

Z ........................................................................................................................ I ABSTRACT ........................................................................................................ II TEEKKR ...................................................................................................... III NDEKLER .................................................................................................. IV ZELGELER DZN .................................................................................... VIII EKLLER DZN .............................................................................................X SMGELER VE KISALTMALAR ............................................................... XVIII 1. GR .............................................................................................................. 1 2. NCEK ALIMALAR ................................................................................ 5 2.1. Giri ......................................................................................................... 5 2.2. Deneysel almalar ................................................................................. 5 2.2.1. H. Leussink and W. Wittke (1963) .................................................... 5 2.2.2. J.R.Lambrechts and J.J. Rixner (1981) .............................................. 5 2.2.3. J. Lutenegger and G.R. Hallberg (1981) ............................................ 6 2.2.4. G. T. Houlsby and N. J. Withers (1988) ............................................ 7 2.2.5. A.B. Cerato ve A.J. Lutenegger (1987) ........................................... 10 2.2.6. R. yisan ve A. Ansal (1996) ........................................................... 12 2.2.7. A. . Kayalar, M. Kuruolu ve U. Akay (1998)............................... 14 2.2.8. A. enol ve A. Salamer (2002) ...................................................... 16 2.2.9. . Bozbey ve E. Torol (2009) ......................................................... 18 2.3. Teorik almalar ................................................................................... 21 2.3.1. Yumuak Kil Zemin Davran ve Modelleri ................................... 21 3. DENEYSEL ALIMALAR ........................................................................ 23 3.1. Arazi almalar.................................................................................... 26 3.1.1. Kil Zemin ....................................................................................... 26 3.2. Klasik Laboratuar Deneyleri ................................................................... 30 3.2.1. Kum Zemin ..................................................................................... 30 3.2.1.1. Endeks Deneyleri .................................................................... 31 3.2.1.1.(1). Elek Analizi................................................................... 31

IV

3.2.1.1.(2). Piknometre Deneyi ........................................................ 32 3.2.1.1.(3). Sklk Deneyi................................................................ 32 3.2.2. Kil Zemin ....................................................................................... 34 3.2.2.1. Kil Numunelerin Hazrlanmas ................................................ 34 3.2.2.2. Endeks Deneyleri .................................................................... 35 3.2.2.2.(1) Elek ve Hidrometre Analizi ............................................ 35 3.2.2.2.(2) Atterberg Limitleri ......................................................... 36 3.2.2.2.(3) Piknometre Deneyi ......................................................... 37 3.2.2.2.(4). Konsolidasyon Deneyi ................................................... 38 3.2.2.2.(4).(a). Farkl Yntemlerle n Konsolidasyon Basncnn Elde Edilmesi ....................................... 49 3.2.2.3. Kayma Mukavemeti Deneyleri ................................................ 49 3.2.2.3.(1). Serbest Basn Deneyi ................................................... 54 3.2.2.3.(2). Kesme Kutusu Deneyi ................................................... 54 3.2.2.3.(3). Eksenli Basn Deneyi ............................................. 55 3.3. Model Deneyler ...................................................................................... 57 3.3.1. Arazi Model Deneyi ........................................................................ 58 3.3.2. Laboratuar Model Deneyi ............................................................... 59 3.4. Arazi Deneyleri ...................................................................................... 61 3.4.1. Standart Penetrasyon Deneyi ........................................................... 61 3.4.2. Presiyometre Deneyi ....................................................................... 64 4. DENEY SONULARININ KARILATIRILMASI ................................... 71 4.1. Kum Zeminde Yaplan Deneysel almalar .......................................... 71 4.1.1. Rlatif Skln sel Srtnme Asna Etkisi................................ 71 4.1.2. Gradasyon Aralnn sel Srtnme Asna Etkisi ....................... 75 4.2. Kil Zeminde Yaplan Deneysel almalar ............................................. 77 4.2.1. Bat Adana Su Artma Tesisinde Yaplan Deneysel almalar ....... 77 4.2.1.1. Kil Minerallerinde Aktivite ...................................................... 77 4.2.1.2. Farkl Yntemlerle Bulunan n Konsolidasyon Basnc ............. Deerlerinin Karlatrlmas .................................................. 80 4.2.1.3. Serbest Basn Deney Sonular .............................................. 95

V

4.2.1.4. Kesme Kutusu Deney Sonular .............................................100 4.2.1.5. Eksenli Basn Deneyi Sonular .......................................101 4.2.1.6. Arazi - Laboratuar Model Deneyleri Sonular ve Karlatrmalar ....................................................................102 4.2.2. Kayl Kynde Yaplan Deneysel almalar ..............................106 4.2.2.1. Farkl Yntemlerle Bulunan n Konsolidasyon Basnc ............. Deerlerinin Karlatrlmas .................................................106 4.2.2.2. Serbest Basn Deneyi Karlatrmalar .................................107 4.2.2.3. Eksenli Basn Deneyi Sonular .......................................110 4.2.2.4. Kayl Ky Kilinde Yaplan Standart Penetrasyon ve ............... Presiyometre Deney Verileri ve Karlatrmas .....................111 5. SONLU ELEMANLAR YNTEM ............................................................117 5.1. Giri ..................................................................................................117

5.2. Sonlu Elemanlar Yntemi......................................................................117 5.3. PLAXIS Program .................................................................................120 5.3.1. Geometrik Modelin Oluturulmas .................................................121 5.3.2. Elemanlar.......................................................................................122 5.3.2.1. Zemin Elemanlar ...................................................................122 5.3.2.2. Kiri Elemanlar ......................................................................123 5.3.3. Zemin Modelleri ............................................................................123 5.3.3.1. Lineer Elastik Model (LE) ......................................................123 5.3.3.2. Mohr-Coulomb Model (MC) ..................................................124 5.3.3.3. Jointed-Rock Model (JR) ........................................................124 5.3.3.4. Soft Soil Model (SS)...............................................................125 5.3.3.5. Soft Soil Creep Model (SSC) ..................................................125 5.3.3.6. Hardening Soil Model (HS) ....................................................125 5.3.3.7. Modifiye Cam Kili Modeli (MCC) .........................................126 5.4. Eksenli Basn Deneylerinin Sonlu Elemanlar Analizi .....................129 5.4.1. Snr Koullar................................................................................130 5.4.2. A Etkisi ........................................................................................130

VI

5.4.3. Malzeme zellikleri.......................................................................132 5.4.4. Hesaplamalar .................................................................................132 5.5. PLAXIS Bilgisayar Program ile Eksenli Deney Modelinin Analiz Sonular ...............................................................................................133 5.6. Konsolidasyon Deneyinin Sonlu Elemanlar Analizi ...............................136 5.6.1. Snr Koullar................................................................................136 5.6.2. A Etkisi ........................................................................................137 5.6.3. Malzeme zellikleri.......................................................................138 5.6.4. Hesaplamalar .................................................................................139 5.7. PLAXIS Bilgisayar Program ile Konsolidasyon Deney Modelinin Analiz Sonular ...............................................................................................140 6. SAYISAL VE DENEY SONULARININ KARILATIRILMASI ...........143 6.1. Giri ......................................................................................................143 6.2. Eksenli Basn Deneyi ile Teorik zmlerin Karlatrlmas ........143 6.3. Konsolidasyon Deneyi ile Teorik zmlerin Karlatrlmas .............145 7. SONULAR VE NERLER .....................................................................149 KAYNAKLAR .................................................................................................153 ZGEM .....................................................................................................157 EKLER .............................................................................................................158

VII

ZELGELER DZN

SAYFA

izelge 3.1. Elek analiz sonular (Uncuolu, 2009)................................................ 32 izelge 3.2. Kuru birim hacim arlk deney sonular (Uncuolu, 2009) ................ 34 izelge 3.3. Kayl Ky zemini kvam deneyleri sonular ................................... 37 izelge 3.4. SPT N deeri ile drenajsz kayma mukavemeti arasndaki korelasyonlar (Terzaghi, 1996) ............................................................ 63 izelge 4.1. Daneli zeminlerde rlatif sklk ........................................................... 71 izelge 4.2. Farkl sklklarda hesaplanan birim hacim arlk deerleri ................. 72 izelge 4.3. sel srtnme asnn () rlatif sklk ile deiimi ( D r ) ................. 72

izelge 4.4. Deney numuneleri iin kullanlan elekler ............................................. 75 izelge 4.5. Farkl gradasyon aralklarndaki numunelerin elek analizi deney sonular .............................................................................................. 76 izelge 4.6. Deney sonular ................................................................................... 76 izelge 4.7. Bat Adana Su Artma Tesisi zemini kvam deneyleri sonular ........... 78 izelge 4.8. Kil minerallerinde aktivite (nalp, 2007) ............................................. 79 izelge 4.9. Deneylerde kullanlan numunelerin zemin zellikleri........................... 81 izelge 4.10. Farkl yntemlerle elde edilen n konsolidasyon basnc deerleri ....... 82 izelge 4.11. n konsolidasyon basnlar ................................................................ 90 izelge 4.12. 75 mm apndaki deney numunelerinin n konsolidasyon basnlar ............................................................................................. 91 izelge 4.13. 75 mm apndaki deney numunelerinin n konsolidasyon basnlar ............................................................................................. 92 izelge 4.14. 50 mm apndaki deney numunelerinin n konsolidasyon basnlar ............................................................................................. 93 izelge 4.15. 50 mm apndaki deney numunelerinin n konsolidasyon basnlar ............................................................................................. 94 izelge 4.16. Serbest basn deney verileri ................................................................ 96 izelge 4.17. Kesme kutusu deney verileri ................................................................ 100 izelge 4.18. Deneyden bulunan kayma mukavemeti parametreleri .......................... 101

VIII

izelge 4.19. Farkl yntemlerle elde edilen n konsolidasyon basnc deerleri (Kayl Ky) ..................................................................................... 107 izelge 4.20. Serbest basn deney verileri ................................................................ 108 izelge 4.21. SPT N deerleri ................................................................................... 111 izelge 4.22. Presiyometre deney verileri.................................................................. 112 izelge 4.23. PL ve EPMT deerleri (Gambin ve Rousseau, 1980) ........................... 115 izelge 5.1. Farkl mesh durumlar eleman saylar ................................................. 130 izelge 5.2. Model zemin iin MC model parametreleri .......................................... 132 izelge 5.3. Farkl mesh durumlar eleman saylar (Konsolidasyon analizleri) ....... 137 izelge 5.4. Model zemin iin MC model parametreleri (Konsolidasyon analizleri) ............................................................................................ 138 izelge 5.5. Model zemin iin SS model parametreleri (Konsolidasyon analizleri) ............................................................................................ 138 izelge 5.6. Model zemin iin MCC modeli parametreleri (Konsolidasyon analizleri) ............................................................................................ 139

IX

EKLLER DZN ekil 2.1. Laboratuarda ve sondaj kuyusu kayma deneylerinde deerlerinin

SAYFA

karlatrlmas (Lutenegger, Hallberg, 1981) ........................................ 7 ekil 2.2. Farkl yntemlerden elde edilen drenajsz kayma mukavemetinin karlatrmas (Houlsby, Withers, 1988) ................................................ 8 ekil 2.3. Kendiliinden yerleen presiyometre (SBPM), koni presiyometre (FPC) deneylerinde kayma modlnn karlatrmas (Houlsby, Withers, 1988) ....................................................................................... 9 ekil 2.4. Koni presiyometre (FPC) ve kendiliinden yerleen presiyometre (SBPM) deneylerinde rijitlik indeksinin karlatrlmas (Houlsby, Withers, 1988) ....................................................................................... 9 ekil 2.5. Veyn deneyinde kullanlan bak lleri ............................................. 10 ekil 2.6. Champlain kili LaRochella et al (1973) ................................................ 11 ekil 2.7. Sfr rselenme tahmini deerleri (Cerato ve Lutenegger, 1987) ........... 11 ekil 2.8.a.Zemin kesiti (yisan ve Ansal, 1996) .................................................... 12 ekil 2.8.b.Arazi penetrasyon deneyleri (yisan ve Ansal, 1996) ............................ 12 ekil 2.9. SPT-N darbe saysnn N10 ile deiimi (yisan ve Ansal, 1996) .......... 13 ekil 2.10. N darbe saysnn qc ile deiimi ve bantlarn karlatrlmas (yisan, Ansal, 1996) ............................................................................ 13 ekil 2.11. DPH N '200 SPT N korelasyonu (Kayalar, arkadalar, 1998) .... 15 ekil 2.12. Kemalpaa Deney Alannda DPH N '200 SPT N ve Tork Bulgular (Kayalar ve arkadalar, 1998) .............................................. 15 ekil 2.13.a.n konsolidasyon basncn belirleme yntemleri (Grafik yntemleri) (enol ve Salamer, 2002)................................................. 16 ekil 2.13.b.n konsolidasyon basncn belirleme yntemleri (Grafik yntemleri) (enol ve Salamer, 2002)................................................. 17 ekil 2.14. n konsolidasyon basncn belirleme yntemleri (Okuma yntemleri) (enol ve Salamer, 2002)................................................. 17 ekil 2.15. enol yntemi ile Tavenas ynteminin korelasyon katsaylarnn karlatrlmas grafii ( enol ve Salamer, 2002) .............................. 18

X

ekil 2.16. Kil zeminde EPMT deerleri (Bozbey ve Torol, 2009) .......................... 19 ekil 2.17. Kil zeminde PL deerleri (Bozbey ve Torol, 2009).............................. 19 ekil 2.18. Kil zeminlerde N60 ve EPMT deerlerinin korelasyonu (Bozbey ve Torol, 2009) ....................................................................................... 20 ekil 2.19. Kil zeminlerde N60 ve PL deerlerinin korelasyonu (Bozbey ve Torol, 2009) ....................................................................................... 20 ekil 3.1. Deneysel almalarda kullanlan akt kumu ....................................... 23 ekil 3.2. Kum malzemesinin dane yaps ............................................................ 24 ekil 3.3. Deneysel almalarda kullanlan kil (Bat Adana Su Artma Tesisi) ..... 24 ekil 3.4.a.Kil zeminin alnd arazi (Bat Adana Su Artma Tesisi) ..................... 25 ekil 3.4.b.Kil zeminin alnd arazi(Kayl Ky) .............................................. 26 ekil 3.5.a.Arazide muayene ukuru almas (Bat Adana Su Artma Tesisi) ........ 26 ekil 3.5.b.Arazide muayene ukuru almas (Bat Adana Su Artma Tesisi) ........ 27 ekil 3.5.c.Arazide muayene ukuru almas (Kayl Ky) ................................ 27 ekil 3.6.a.Arazide sondaj kuyusu almas (Bat Adana Su Artma Tesisi) ............ 28 ekil 3.6.b.Arazide sondaj kuyusu almas (Kayl Ky) ................................... 28 ekil 3.7.a.Kil numunenin bloklar halinde karlmas ........................................... 29 ekil 3.7.b.Muayene ukurundan rselenmi ve rselenmemi numune karlmas ........................................................................................... 29 ekil 3.7.c.karlan rselenmemi numunenin parafinlenmesi .............................. 30 ekil 3.8. Kullanlan kumun dane ap dalm (Uncuolu, 2009) ....................... 31 ekil 3.9. Zeminin kap ierisine yerletirilmesi (Uncuolu, 2009) ........................ 33 ekil 3.10. Sk kum zemin kuru birim hacim arlnn belirlenmesi (Uncuolu, 2009) ................................................................................. 33 ekil 3.11. Numunelerin etvde kurutulmas.......................................................... 34 ekil 3.12. Numunenin tlmesi ........................................................................ 35 ekil 3.13. Numunenin 10 nolu elekten elenmesi .................................................. 35 ekil 3.14. M. 1 Muayene ukuruna ait dane ap dalm .................................. 36 ekil 3.15. Kvam deneyi ....................................................................................... 36 ekil 3.16. Piknometre deneyi ................................................................................ 37 ekil 3.17. Konsolidasyon deneyleri ...................................................................... 38

XI

ekil 3.18. Casagrande yntemi (enol ve Salamer, 2002) ................................... 41 ekil 3.19.a.Janbu yntemi (enol ve Salamer, 2002) .......................................... 41 ekil 3.19.b.Janbu yntemi (enol ve Salamer, 2002) .......................................... 41 ekil 3.20. Tavenas yntemi (enol ve Salamer, 2002) ........................................ 42 ekil 3.21.a.Schmertmann yntemi (enol ve Salamer, 2002) .............................. 43 ekil 3.21.b.Schmertmann erisi (enol, 1997) ...................................................... 44 ekil 3.22. Schmertmann yntemi ile n konsolidasyon basncnn belirlenmesi (enol, 1997)........................................................................................ 45 ekil 3.23. Burmister erisi (enol ve Salamer, 2002).......................................... 46 ekil 3.24. Butterfield yntemi (enol ve Salamer, 2002) .................................... 47 ekil 3.25. Van Zelst yntemi (enol ve Salamer, 2002) ...................................... 47 ekil 3.26. Eski yntem (enol ve Salamer, 2002) ............................................... 48 ekil 3.27. enol yntemi (enol ve Salamer, 2002) ............................................ 48 ekil 3.28. Ar konsolidasyon oranyla kayma mukavemeti, kayma deformasyonu arasndaki iliki ............................................................. 50 ekil 3.29. Kalc kayma mukavemetine ar konsolidasyon orannn etkisi........... 51 ekil 3.30. Suya doygun olmayan zeminlerde konsolidasyonsuz-drenajsz deney sonular (TMMOB, 1989) ................................................................... 52 ekil 3.31. Numunenin kartlmas ....................................................................... 53 ekil 3.32. Numune karc ................................................................................... 53 ekil 3.33. Kesme kutusu deney aleti ..................................................................... 55 ekil 3.34. Deneyden sonra numunenin grnm ................................................. 55 ekil 3.35. eksenli basn deney hcresi (zaydn, 2000) ................................. 56 ekil 3.36. eksenli basn deneyi sonras .......................................................... 56 ekil 3.37. eksenli basn deneyi sonras numunenin grnm ....................... 57 ekil 3.38. Arazi model deneyi (Tbitak Aratrma Projesi-106M496) .................. 58 ekil 3.39. Laboratuar model deneyi (Tbitak Aratrma Projesi-106M496) .......... 60 ekil 3.40. Standart penetrasyon deneyi ................................................................. 62 ekil 3.41. SPT N deeri ile drenajsz kayma mukavemeti ilikisi (Terzaghi ve Peck, 1967; Sowers, 1979) ................................................................... 63 ekil 3.42. Presiyometre deneyi ............................................................................. 64

XII

ekil 3.43. Prob ve koruyucu hcre ........................................................................ 65 ekil 3.44. Kontrol nitesi ..................................................................................... 66 ekil 3.45. Menard tipi presiyometre takm........................................................... 66 ekil 3.46. Kuyunun kalibrasyonu, enjekte edilen hacim ile oyuk hacmi arasndaki iliki .................................................................................... 67 ekil 3.47.a.Hacim kalibrasyonu deney (hacim grafii dzeltme erisi) (Grsoy, 1998).................................................................................................... 69 ekil 3.47.b.Basn kalibrasyonu deney grafii (membran basnc dzeltme erisi) (Grsoy, 1998) .......................................................................... 69 ekil 4.1. Kesme kutusu deneyinde rlatif skla bal olarak isel srtnme asnn deiimi .................................................................................. 73 ekil 4.2. Farkl kumlarda isel srtnme as ile rlatif sklk arasndaki ilikiler (Hilf, 1975) ............................................................................. 74 ekil 4.3. Elek aklna bal olarak gradasyonu belirlenmi kum zeminlerde yaplan kesme kutusu deney sonularnn karlatrmas ...................... 77 ekil 4.4. Deney ba ve deney sonu su muhtevas deiiminin n konsolidasyon basncna etkisi.............................................................. 80 ekil 4.5. n konsolidasyon basncnn Casagrande metodu ile belirlenmesi ........ 84 ekil 4.6. n konsolidasyon basncnn Janbu metodu ile belirlenmesi ................. 84 ekil 4.7. n konsolidasyon basncnn Tavenas metodu ile belirlenmesi ............. 85 ekil 4.8. n konsolidasyon basncnn Schmertmann metodu ile belirlenmesi .... 86 ekil 4.9. n konsolidasyon basncnn Butterfield metodu ile belirlenmesi ......... 87 ekil 4.10. n konsolidasyon basncnn Eski metot ile belirlenmesi ...................... 87 ekil 4.11. n konsolidasyon basncnn Van Zelst metodu ile belirlenmesi........... 88 ekil 4.12. n konsolidasyon basncnn enol metodu ile belirlenmesi ................. 89 ekil 4.13. 75 mm apndaki numunelerin n konsolidasyon basnlarnn grafiksel gsterimi................................................................................ 91 ekil 4.14. 75 mm apndaki numunelerin n konsolidasyon basnlarnn grafiksel gsterimi................................................................................ 92 ekil 4.15. 50 mm apndaki numunelerin n konsolidasyon basnlarnn grafiksel gsterimi................................................................................ 93

XIII

ekil 4.16. 50 mm apndaki numunelerin n konsolidasyon basnlarnn grafiksel gsterimi................................................................................ 94 ekil 4.17. Drenajsz kayma mukavemeti-dey deplasman arasndaki iliki .......... 96 ekil 4.18. %24-26 su muhtevalarnda gerilme deformasyon erileri ..................... 97 ekil 4.19. %26-28 su muhtevalarnda gerilme deformasyon erileri ..................... 97 ekil 4.20. Yeralt su seviyesindeki numunelerde kayma mukavemeti (qu) deiimi ............................................................................................... 98 ekil 4.21. Kilde uygulanan kesme kutusu deney sonular .................................. 100 ekil 4.22. Konsolidasyonsuz ve drenajsz (UU) eksenli deney sonular ........ 101 ekil 4.23. Arazi model deney verileri ................................................................. 102 ekil 4.24. Arazi model deney verileri regresyon analizi ...................................... 103 ekil 4.25. Laboratuar model deney verileri ......................................................... 103 ekil 4.26. Laboratuar model deney verileri regresyon analizi .............................. 104 ekil 4.27. Arazi ve laboratuar model deney gerilme, oturma oran karlatrmas .................................................................................... 105 ekil 4.28. n konsolidasyon basnlarnn grafiksel gsterimi (Kayl Ky) .... 106 ekil 4.29. n konsolidasyon basnlarnn grafiksel gsterimi (Kayl Ky) .... 107 ekil 4.30. 1.2 m derinlikten alnan numunelerin serbest basn deney erileri (W=%27,5-28,5) ................................................................................ 108 ekil 4.31. 1.5 m derinlikten alnan numunelerin serbest basn deney erileri (W=%38,0-41,5) ................................................................................ 109 ekil 4.32. 1.5 m derinlikten alnan numunelerin serbest basn deney erileri (W=%43,0-45,5) ................................................................................ 109 ekil 4.33. Drenajsz kayma mukavemeti-su muhtevas arasndaki iliki (Kayl Ky) ................................................................................................. 110 ekil 4.34. Konsolidasyonsuz ve drenajsz (UU) eksenli basn deneyi sonular............................................................................................. 111 ekil 4.35. Presiyometre deneyi hacim, basn deerleri (1.5 m derinlik) ............. 112 ekil 4.36. Presiyometre deneyinden bulunan PL, EPMT deerleri ...................... 113 ekil 4.37. Derinlikle EPMT ve SPT N deerleri deiimi ...................................... 114 ekil 4.38. PL, EPMT deiimi ............................................................................... 114

XIV

ekil 5.1. Tipik 2 boyutlu elemanlar ................................................................... 119 ekil 5.2.a.Dzlem ekil deitirme (PLAXIS Manual, 2002) .............................. 122 ekil 5.2.b.Eksenel simetrik problem (PLAXIS Manual, 2002)............................ 122 ekil 5.3. Zemin elemanlarndaki dm ve gerilme noktalarnn pozisyonu ...... 122 ekil 5.4. Kiri elemanlar .................................................................................. 123 ekil 5.5. E0 ve E50 tanmlar (Plaxis 2D V8-Manual) ........................................ 124 ekil 5.6. Ykleme, boaltma erisinden ve hesab ....................................... 127 ekil 5.7. p-q dzleminde Modifiye Cam kili modelinin akma yzeyi ............... 128 ekil 5.8. eksenli basn deney modelin basitletirilmi gsterimi ................. 129 ekil 5.9. Farkl mesh durumlarnda deviatr gerilme oturma erileri .............. 131 ekil 5.10.a.ok kaba a...................................................................................... 131 ekil 5.10.b.Orta a ............................................................................................. 131 ekil 5.10.c.ok sk a ....................................................................................... 131 ekil 5.11. 50 kPa hcre basnc uygulanan analizin dey deformasyon dalm .............................................................................................. 133 ekil 5.12. 50 kPa hcre basnc uygulanan eksenli basn deney modeli Plaxis analiz sonucu ........................................................................... 134 ekil 5.13. 150 kPa hcre basnc uygulanan eksenli basn deney modeli Plaxis analiz sonucu ........................................................................... 135 ekil 5.14. 200 kPa hcre basnc uygulanan eksenli basn deney modeli Plaxis analiz sonucu ........................................................................... 135 ekil 5.15. Konsolidasyon deney modelinin basitletirilmi gsterimi .................. 136 ekil 5.16. Farkl mesh durumlarnda H/H0 - logp erileri ............................... 137 ekil 5.17. Konsolidasyon deney modeli Plaxis analiz sonucu (Mohr-Coulomb modeli) ............................................................................................... 140 ekil 5.18. Konsolidasyon deney modeli Plaxis analiz sonucu (Soft Soil modeli). 141 ekil 5.19. Konsolidasyon deney modeli Plaxis analiz sonucu (Modifiye Cam kili modeli) ........................................................................................ 141 ekil 5.20. Konsolidasyon deney modeli Plaxis analiz sonular .......................... 142 ekil 6.1. Plaxis modeli ile laboratuar deneyinin karlatrlmas (50 kPa hcre basnc) .............................................................................................. 143

XV

ekil 6.2. Plaxis modeli ile laboratuar deneyinin karlatrmas (150 kPa hcre basnc) .............................................................................................. 144 ekil 6.3. Plaxis modeli ile laboratuar deneyinin karlatrmas (200 kPa hcre basnc) .............................................................................................. 145 ekil 6.4. Mohr-Coulomb modeli ile yaplan analiz sonularnn deney erisi ile karlatrlmas ............................................................................. 145 ekil 6.5. Soft Soil modeli ile yaplan analiz sonularnn deney erisi ile karlatrlmas .................................................................................. 146 ekil 6.6. Modifiye Cam kili modeli ile yaplan analiz sonularnn deney erisi ile karlatrlmas .................................................................... 147

XVI

XVII

SMGELER VE KISALTMALAR

%P A AKO BST c c' CD CH CL CPT CU D e / l DPH DPT Dr V e e0 emax emin Es FPC Ip

: Kil yzdesi : evre oran : Aktivite : Ar konsolidasyon oran : Sondaj kuyusu kayma deneyi : Kohezyon : Efektif kohezyon : Konsolidasyonlu ve drenajl deney : Yksek plastisiteli kil : Dk plastisiteli kil : Koni penetrasyon deneyi : Konsolidasyonlu ve drenajsz deney : ap : Boluk oran deiimi : Boy deiim fark : Ykleme kademelerindeki boy deiimi : Kayma deformasyonu : Dinamik penetrasyon deneyi : Dinamik sonda deneyi : Rlatif sklk : Hacim deiimi : Deformasyon oran : Boluk oran : Balang boluk oran : Maksimum boluk oran : Minimum boluk oran : zgl enerji : sel srtnme as : Efektif isel srtnme as : Koni presiyometre deneyi : Plastisite indisi

XVIII

MH N Ns,200 P qc Qu RBST 0 c SBPM SP SPT SPT-N son T USCS UU uw V w wilk wL wP wS wson ilk kmax kmin n s

: Yksek plastisiteli silt : Darbe says : Tij srtnmesini yenmek iin harcanan darbe saylar : Efektif gerilme : Koni penetrasyon deneyi u direnci : Kayma mukavemeti : Kaya sondaj kuyusu kayma deneyi : Normal gerilme : Efektif gerilme : Jeolojik yk : n konsolidasyon basnc : Kendiliinden yerleen presiyometre : nce ve temiz kum : Standart penetrasyon deneyi : Standart penetrasyon vuru says : Son birim hacim arlk : Tork : Kayma gerilmesi : Birletirilmi Zemin Snflandrma Sistemi : Konsolidasyonsuz ve drenajsz deney : Boluk suyu basnc : zgl hacim : Su muhtevas : lk su muhtevas : Likit limit : Plastik limit : Rtre limiti : Deney sonu su muhtevas : lk birim hacim arlk : Maksimum kuru birim hacim arlk : Minimum kuru birim hacim arlk : Doal birim hacim arlk : Dane birim hacim arlk

XIX

1. GR

Gnad Mge NALKA

1. GR

Gnmzde yapm teknikleri ve yapsal analiz yntemlerindeki gelimelere bal olarak byk lekte yaplar ina edilmeye balanlmtr. Bu yaplarn proje aamasndaki analizlerinin daha gereki yaplabilmesi iin, yapm sonrasndaki koullar iyi belirlenmeli ve modellenmelidir. Yapsal modellemede ykler, blgenin deprem koullar, yapnn kullanm amac gibi etkenler gz nnde

bulundurulmaldr. Bu koullarn en nemlilerinden birisi yerel zemin koullar ve yap zemin etkileimidir. Yerel zemin koullarnn ve yap zemin etkileiminin iyi belirlenmesi iin zeminin, fiziksel ve mekanik zelliklerinin iyi belirlenmesi gerekmektedir. Bu zelliklerin belirlenmesi amacyla gemiten gnmze kadar, birok deney yntemi uygulanmtr. Yerel zemin koullarnn belirlenmesinde zemin profilinin salkl bir ekilde incelenmesi nemlidir. Bu amala sondajlar yaplmaktadr. Sondaj srasnda baz arazi deneyleri uygulanabilmekte ancak bu deneyler zeminin tm

parametrelerinin belirlenmesinde yeterli olmamaktadr. Zemin parametrelerinin belirlenmesi amacyla, araziden getirilen zemin rnekleri zerinde bir dizi laboratuar deneyleri yaplmaktadr. Yapsal analizlerde geree yakn modelleme yapabilmek, zemin zelliklerinin doru ekilde belirlenmesiyle

mmkndr. Zemin zellikleri

parametrelerinin belirlenmesi iin, mevcut zemin koullarnn laboratuar ortamna doru olarak yanstlmas gerekmektedir. Zemin koullarn doru olarak yanstan parametrelerin elde edilebilmesi iin en iyi deney aleti seilmesi gerekir. rnein, eksenli basn deneyinde yanal gerilme durumlar yanstlarak mukavemet zellikleri belirlenebilirken, serbest basn deneyinde yanal yk durumu mevcut deildir. Veyn deneyinde moment etkisinde zeminin yenilme durumu gzlenirken, cep

penetrometresinde zemine alet itilerek deney yaplmaktadr. Kesme kutusu deneyinde ise kumlar ve killerde deneyler yaplarak, numunenin kesmeye kar davran izlenebilmektedir. Dolaysyla yntemlerdeki farkllklar sonular da etkilemektedir. Bunun bir sonucu olarak, elde edilen parametreler arasnda farklar olumaktadr. Bulunan bu parametreler kayma mukavemetini etkilemektedir.

1

1. GR

Gnad Mge NALKA

Kayma mukavemetini zemin cinsinin yan sra zeminin gemite bulunduu ortamdaki fiziksel ve kimyasal koullar da etkileyebilmektedir. rnein kayma mukavemeti asndan kum ve killeri birbirinden ayran en belirgin zelliklerin banda ortamn geirimlilii ve jeolojik etkenlerin ne kt sylenebilir. Bir kilin kayma mukavemeti, ierdii danelerin mikroskobik boyutlar nedeniyle daneler aras yzey kuvvetlerinden nemli lde etkilenirken bir kumun kayma mukavemeti ise daneler aras srtnme ve izafi sklndan etkilenmektedir. Gevek kumlarla normal yklenmi killer; sk kumlarla da ar konsolide killerin u w V bantlarnda paralellik ve kritik durumda tam benzerlik bulunmaktadr. Burada kil terimi ile CL, CH, MH ve eyl gibi plastik zellikler gsteren tm malzemeler kastedilmektedir. Killerde kayma mukavemeti aadaki zelliklere baldr: 1. Efektif gerilme dzeyi 2. Kilin plastisitesi 3. imentolanma 4. Daneler aras ekme veya itme 5. Su muhtevas 6. Kesilme hz 7. Ortamn anizotropluu 8. Gevreklik 9. Numunenin kalitesi 10. lm teknii Her ne kadar baz deneylerden elde edilen sonular daha gereki olsa da, bu deneyleri her zaman yapabilme imkan olmamaktadr. Bu almada kayma mukavemetini bulmaya ynelik zemin deneyleri yaplarak deney sonular arasnda bir iliki belirlenmeye allmtr. Ayrca sonlu elemanlar yntemine dayal paket program kullanlarak, baz modellemelerde zemin parametrelerin deiiminin, sonular zerinde etkisi aratrlmtr. almaya ait blmler aadaki gibi sunulmutur. 2. blmde, konu ile ilgili geni literatr almas yaplarak, teorik ve deneysel almalar hakknda bilgi verilmitir.

2

1. GR

Gnad Mge NALKA

3. blmde, deneysel alma metodu ayrntl olarak anlatlmtr. 4. blmde, elde edilen deneysel sonular ve karlatrmalar sunulmutur. 5. blmde, sonlu elemanlar yntemine deinilerek, baz deneyler PLAXIS program ile modellenerek analiz edilmi ve analiz sonular sunulmutur. 6. blmde, elde edilen saysal ve deneysel sonular karlatrlmtr. 7. blmde, elde edilen sonular sunulmu ve gelecekteki almalar iin nerilerdebulunulmutur.

3

1. GR

Gnad Mge NALKA

4

2. NCEK ALIMALAR

Gnad Mge NALKA

2. NCEK ALIMALAR

2.1. Giri

Zemin mekaniinde uzun yllardr zemin zelliklerinin belirlenmesi iin, dayanmnn bulunmasna ynelik hem arazi hem de laboratuar deneyleri yaplmaktadr ve buradan bulunan deerlerle zemin tama gc tahmin edilmektedir. Yaplan deneylerin hangi tr zeminlerde nasl sonular verebilecei kabaca tahmin edilmektedir. Zeminlerin kayma dayanmlarnn hangi zelliklere bal olduu, nasl deitii ve yaplan deneylerin aralarndaki iliki birok aratrmac tarafndan incelenmitir. Tez kapsamnda bu konularla ilgili gemite yaplm almalar bu blmde sunulmutur.

2.2. Deneysel almalar

2.2.1. H. Leussink and W. Wittke (1963)

Bu almada kayma gerilmeleri ve deformasyonlar farkl dzenli krelerin birletirilmesiyle dzlem deformasyon ve eksenli durumlar altnda teorik ve deneysel olarak aratrlmtr. Teorik ve deneysel olarak kayma dayanm dzlemsel deformasyon durumunda eksenli basn deneyi sonularndan daha byk olduu bulunmutur. Deneysel sonular ise teorik sonulardan daha dk sonular vermitir. Aratrmaclar bu farka birok etkenin neden olabileceini ne srmlerdir.

2.2.2. J. R. Lambrechts and J. J. Rixner (1981)

Bu almada iki farkl zeminin kayma mukavemetinin belirlenmesi iin arazi ve laboratuar deneyleri gerekletirilmi ve sonular kyaslanmtr. elik kazk batardolarn hareket nedenlerini deerlendirmek iin zemin kayma mukavemeti

5

2. NCEK ALIMALAR

Gnad Mge NALKA

parametreleri gerekli grlmtr. Silt ve tabakal silt zeminlerin drenajl kayma mukavemeti parametrelerinin (c ve f) belirlenmesi iin arazide Statik Koni Penetrasyon ve Borehole kayma deneyleri ile laboratuarda eksenli basn deneyi gerekletirilmitir. Her yntemle kayma mukavemeti parametreleri tretilmitir. sel srtnme as tabakal siltlerde 28 ile 33 derece arasnda, normal siltlerde ise 32 ile 36 derece arasnda olduu bulunmutur. Zemin sktrldka eksenli basn deneyinde elde edilen f deerinin artt gzlenmitir. f deerleri sktrma durumlarna bal 26 ile 34 derece arasnda deiken olarak tretilmitir. Laboratuar ve arazi deneylerinden elde edilen sonular arasnda isel srtnme alar her biri iin 3 fark olutuu gzlenmitir.

2.2.3. J. Lutenegger and G.R. Hallberg (1981)

Sondaj kuyusu kayma deneyi zemin ve kayalarn kayma mukavemeti dayanm iin alternatif sunmaktadr. Bu deneyle rselenmemi zeminler arasndaki iliki hzl bir ekilde belirlenebilecei dnlmtr. Bu sayede laboratuar deneylerinde ortaya kabilecek problemler elimine edilmitir. Arazi kayma dayanm lm metotlarna (veyn kayma, koni penetrometre ve presiyometre) karn sondaj kuyusu kayma deneyi (BST) ve kaya sondaj kuyusu kayma deneyi (RBST) daha farkl isel srtnme as ve kohezyon deerleri vermitir. ev stabilitesi ve tama kapasitesi gibi ana problemlerin tamamlanm analizleri yaplabildii dnlmektedir. Gemite BST drenajl deney olarak dikkate alnp, efektif parametreler ve c olduu belirtilmitir.

6

2. NCEK ALIMALAR

Gnad Mge NALKA

CD eksenli CU eksenli CD direkt kesme CU direkt kesme

40

30 BST () 20

10

10

20 ()

30

40

ekil 2.1. Laboratuarda ve sondaj kuyusu kayma deneylerinde deerlerinin karlatrlmas (Lutenegger ve Hallberg, 1981) Bu almada deneylerin genel kullanm, almas, varsaymlar ve problemleri incelenip ve sonularn yorumlanmasnn rnekleri verilmitir.

2.2.4. G. T. Houlsby and N. J. Withers (1988)

Koni presiyometre deneyi standart koni penetrometre ile presiyometrenin birletirilmesiyle olumu bir arazi deneyidir. Houlsby ve Withers yapm olduklar bu almada killer iin bir koni penetrasyon analizi sunmulardr. 7 adet prototip koni presiyometre deneyi kullanlarak yeni metotlarla analiz edilmi ve tretilen zemin parametreleri ayn blgede yaplan dier deneylerle kyaslanmtr. Analiz sonular deneylerde elde edilen davrana yakn kmtr. Elde edilen kayma

7

2. NCEK ALIMALAR

Gnad Mge NALKA

modl ve drenajsz kayma mukavemeti deerlerinin dier deney sonularyla uyutuu grlmtr (ekil 2.2).

ekil 2.2. Farkl yntemlerden elde edilen drenajsz kayma mukavemetinin karlatrmas (Houlsby ve Withers, 1988)

8

2. NCEK ALIMALAR

Gnad Mge NALKA

ekil 2.3. Kendiliinden yerleen presiyometre (SBPM), koni presiyometre (FPC) deneylerinde kayma modlnn karlatrmas (Houlsby ve Withers, 1988)

ekil 2.4. Koni presiyometre (FPC) ve kendiliinden yerleen presiyometre (SBPM) deneylerinde rijitlik indeksinin karlatrlmas (Houlsby ve Withers, 1988)

9

2. NCEK ALIMALAR

Gnad Mge NALKA

2.2.5. A.B. Cerato ve A.J. Lutenegger (1987)

Bu almada arazi veyn deneyiyle tabakal killerde kanat kalnlnn zemindeki rselenme etkisi incelenmitir. Ayn ykseklik ve apta ancak farkl kalnlkta 4 veyn aleti kullanlarak farkl derinliklerde deneyler yaplmtr. Veyn ba farkl evre oranlarndadr (%3.1%12.4).

=

4e D

ekil 2.5. Veyn deneyinde kullanlan bak lleri

Sonular llen pik mukavemetlerin alan oranyla ters orantl olduunu gstermitir.

10

2. NCEK ALIMALAR

Gnad Mge NALKA

ekil 2.6. Champlain kili LaRochella et al (1973)

ekil 2.7. Sfr rselenme tahmini deerleri (Cerato ve Lutenegger, 1987)

11

2. NCEK ALIMALAR

Gnad Mge NALKA

2.2.6. R. yisan ve A. Ansal (1996)

Zemin incelemeleri srasnda alan sondaj kuyularnda uygulanan Standart Penetrasyon Deneyi (SPT), eitli zemin zellikleri hakknda bilgi edinilmesi asndan olduka yaygn kullanlan bir arazi deneyidir. Dier arazi deneyleri arasnda, sondaj kuyusuna gerek olmadan uygulanabilen Koni Penetrasyon Deneyi (CPT) ve Dinamik Sonda Deneyi (DPT) saylabilir. Bu almada, Erzincanda yaplan zemin incelemeleri srasnda uygulanan arazi penetrasyon deney sonular arasndaki ilikiler incelenmitir. Standart Penetrasyon Deneyi N darbe saysn dier penetrasyon deney sonularndan tahmin edebilmek iin bantlar gelitirilmitir.

ekil 2.8.a. Zemin kesiti (yisan ve Ansal, 1996)

ekil 2.8.b. Arazi penetrasyon deneylerijk (yisan ve Ansal, 1996)

12

2. NCEK ALIMALAR

Gnad Mge NALKA

Dinamik Sonda Darbe Says, N10 ekil 2.9. SPT-N darbe saysnn N10 ile deiimi (yisan ve Ansal, 1996)

ekil 2.10. N darbe saysnn qc ile deiimi ve bantlarn karlatrlmas (yisan ve Ansal, 1996)

13

2. NCEK ALIMALAR

Gnad Mge NALKA

2.2.7. A. . Kayalar, M. Kuruolu ve U. Akay (1998)

Bu almada dinamik penetrasyon ve Standard penetrasyon diren korelasyonu, arazi deneyleri ile deerlendirilmitir. Zemin zellikleri olduka farkl iki deney alannda ar tip dinamik penetrasyon (DPH / DIN 4094 SRS 15) ve Standard penetrasyon (SPT) deneyleri bir metre aralkl olarak gerekletirilmitir. Birinci deney alannda suya ksmi doygun killi kum, ikinci deney alannda ise suya doygun non-plastik silt zeminlerin hakim olduu belirlenmitir. Deney alanlarnn ilkinde dinamik penetrasyon deneyleri yaplrken tij eper srtnmesi gzlenmemi, ikinci alanda nemli tij eper srtnmesi ortaya kmtr. kinci alandan elde edilen deney bulgular, dinamik penetrasyon ve Standard penetrasyon diren korelasyonu iin uyumlu bir dalm vermitir. Tij srtnmesini yenmek iin harcanan darbe saylarn (N200)

deerlendirmek zere, her tij ilavesinden sonra (bir metrede 1 defa) zemin iindeki tij grubu dey ekseni etrafnda dndrlerek, tork T (Nm) lm yaplp, kaydedilmitir. DPH-N200 =dinamik penetrasyon darbe says SPT-N = standart penetrasyon darbe says SPT-N=1.88xDPH-N200 enerji dzeltmeli teorik korelasyon deneysel olarak; her iki alandaki verilerin toplam iin SPT-N=1.75xDPH-N200 olarak elde edilmitir. Bu korelasyon Cearns ve McKenzie (1988) ile uyumludur. ifadesi

14

2. NCEK ALIMALAR

Gnad Mge NALKA

ekil 2.11. DPH N '200 SPT N korelasyonu (Kayalar ve arkadalar, 1998)

ekil 2.12. Kemalpaa Deney Alannda DPH N '200 SPT N ve Tork Bulgular (Kayalar ve arkadalar, 1998)

15

2. NCEK ALIMALAR

Gnad Mge NALKA

2.2.8. A. enol ve A. Salamer (2002) Geoteknik mhendisliinde n konsolidasyon basnc, kohezyonlu (killi) zeminlerin tarihesi ve davrann etkileyen nemli bir parametredir. n konsolidasyon basnc genelde grafik yntemlerle belirlenmektedir. Bu aratrmada enol ve Salamer laboratuarda konsolidometre aletinde, Rowe hcresinde ve yorularak numuneler hazrlanmtr. Ve buradan bulunan n konsolidasyon basnlar literatrde ngrlen Casagrande, Schmertmann, Janbu, Butterfield, Tavenas, Burmister, Eski ve Van Zelst yntemlerine uyarlanarak karlatrlmtr. Bu almada n konsolidasyon basnc deerini daha hassas verebilecek Yeni bir yntem nerilmitir.

ekil 2.13.a. n konsolidasyon basncn belirleme yntemleri (Grafik yntemleri) (enol ve Salamer, 2002)

16

2. NCEK ALIMALAR

Gnad Mge NALKA

ekil 2.13.b. n konsolidasyon basncn belirleme yntemleri (Grafik yntemleri) (enol ve Salamer, 2002)

ekil 2.14. n konsolidasyon basncn belirleme yntemleri (Okuma yntemleri) (enol ve Salamer, 2002) almada farkl yntemlerle hazrlanan numuneler zerinde

konsolidasyon deneyleri yaplmtr. n konsolidasyon basnc bilinen bu numuneler zerinde 8 farkl yntemle n konsolidasyon basnlar tahminen bulunmutur. Ve bu yntemlerin sonularna regresyon analizi yaplmtr. Regresyon analizi sonularnn nda mevcut n konsolidasyon basncn belirleme yntemlerinden daha hassas sonu verebilecek bir yntemin mmkn olup olamayaca aratrlmtr. Yaklak olarak tm hesaplarda dzgn sonu veren Tavenas ynteminden yola klarak, bu yntemin varyasyonu olan yeni bir metot zerinde almalar yaplmtr. (.H\H,log) eksen takmnda ifade edilen konsolidasyon erisinden yararlanarak yeni bir yntem gelitirilmitir.

17

2. NCEK ALIMALAR

Gnad Mge NALKA

ekil 2.15. enol yntemi ile Tavenas ynteminin korelasyon katsaylarnn karlatrlmas grafii (enol ve Salamer, 2002) 2.2.9. . Bozbey ve E. Torol (2009) Bu almada stanbulda yaplan geoteknik bir aratrmaya ait llen presiyometre deney datalar ile standart penetrasyon deney (SPT) datalar arasndaki korelasyonlar aklanmtr. Bu almada, SPT d says (N), presiyometre modl (EPMT) ve limit basn (PL) ile korele edilmitir. Ampirik denklemler presiyometre modlnden limit basnc tahmin etmek iin ileri srlmtr. Drenajsz kayma mukavemeti ile limit basncn korelasyonu iin serbest basn deneyinde lmler yaplmtr. Korelasyonlar kumlarda ve killerde ayr ayr yaplmtr. Toplamda 182 deney yaplmtr, ayn ekipman ve prosedrlerin kullanlmas ile elde edilen korelasyonlarn benzer zeminler iinde uygun olabilecei grlmtr.

18

2. NCEK ALIMALAR

Gnad Mge NALKA

ekil 2.16. Kil zeminde EPMT deerleri (Bozbey ve Torol, 2009) Yaplan almalarda EPMT rijitlik modl ve PL limit basn deerleri derinlikle art gstermitir.

ekil 2.17. Kil zeminde PL deerleri (Bozbey ve Torol, 2009)

19

2. NCEK ALIMALAR

Gnad Mge NALKA

ekil 2.18. Kil zeminlerde N60 ve EPMT deerlerinin korelasyonu (Bozbey ve Torol, 2009) Aratrmaclar SPT deneyinden bulunan N deerinin dzeltilmesi ile N60 deerini bulup yatay eksende gstermi, dey eksende ise ayn blgelerde yaplan presiyometre deneyinden bulunan EPMT ve PL deerlerini gstermilerdir. ki eksen de logaritmik olarak gsterilmitir. ki deney verilerinde korelasyon yaplmtr.

ekil 2.19. Kil zeminlerde N60 ve PL deerlerinin korelasyonu (Bozbey ve Torol, 2009)

20

2. NCEK ALIMALAR

Gnad Mge NALKA

2.3. Teorik almalar

2.3.1. Yumuak Kil Zemin Davran ve Modelleri

Ba kuvvetleri, kil zeminlere ilave dayanm kazandrr ve killerin akmaya kar direncini arttrr (Koskinen ve ark., 2002). Kil zeminlerdeki dokusal anizotropiyi dikkate alan ve kritik zemin mekanii erevesinde gelitirilmi eitli elasto-plastik zemin modelleri mevcuttur (Banerjee ve Yousif, 1986; Dafalias 1986; Nova, 1988; Gens ve Nova, 1993; Kavvadas & Amorosi, 2000; Wheeler ve ark., 2003). Killerde, plastik deformasyon nedeniyle daneler arasndaki ba kuvvetlerinin kopmas veya tamamen kaybolmas, yapsal bozulma olarak isimlendirilmitir (Leroueil ve ark., 1979). Son yllarda yumuak kil zeminler iin gelitirilmi yeni yapsal zemin modellerinin olduu grlmtr. nceki yllarda sonlu elemanlar analizlerinde lineer olmayan zemin davran iin genellikle Hiperbolik (Duncan ve ark.,1980) veya Modifiye Cam kili (Roscoe ve Burland, 1968) modellerinin kullanld grlmektedir. Plastisite teorisi esas alnarak gelitirilen ve zeminlerdeki dilatasyon davrann modelleyebilen pekleme zemin modeli (Schanz ve ark., 1998) hiperbolik modele gre daha stn zelliklere sahiptir. Bu model, sk, orta-sk kumlar ile sert kil davran iin ok iyi olup ancak yumuak killerde yetersiz kalmaktadr. Yumuak kil davrannn modellenmesi geoteknik mhendisliinin en zor ve en karmak problemlerinden birisidir. nk yumuak killerin skabilirlii yksektir ve yk etkisinde meydana gelen deformasyonlar zamana baldr. Wheeler ve ark. (2003) tarafndan gelitirilen S-CLAY1 zemin modeli, plastik anizotropiyi dikkate alrken, Koskinen ve ark. (2002) tarafndan gelitirilen SCLAY1S zemin modeli ise, plastik anizotropiye ilave olarak killerdeki yapnn bozulmas ile oluan etkileri dikkate almaktadr. Bu modellerin en byk avantaj, model parametrelerinin standart laboratuar deney sonularndan belirlenebilmesidir. eitli doal ve yeniden yaplandrlm kil numuneler zerinde yaplan deneysel almalarla bu modellerin geerlilii gsterilmitir (Ntnen vd., 1999;

21

2. NCEK ALIMALAR

Gnad Mge NALKA

Koskinen vd., 2002b; Wheeler vd., 2003; Karstunen ve Koskinen, 2004a). Her iki model de Glasgow niversitesinde gelitirilmi olup PLAXIS V8 bilgisayar programna Wiltafsky (2003) tarafndan kullanc tanml modeller olarak eklenmitir.

22

3. DENEYSEL ALIMALAR

Gnad Mge NALKA

3. DENEYSEL ALIMALAR

almann materyali ayr araziden salanmtr.

ekil. 3.1. Deneysel almalarda kullanlan akt kumu Kumlu Zemin (ekil 3.1), ukurova Blgesi, akt Nehir Yatandan getirilmitir. Killi zemin (ekil 3.3), Adana li, Seyhan lesi, Yenidam Ky Mevkiinde Bat Adana Su Artma Tesisinden ve Gney Adana Kayl Ky lkretim Okulu Proje Sahasndan getirilmitir. Sz konusu arazilerden sondaj kuyular ve muayene ukurlar almtr. Alan ukurlardan rselenmi ve rselenmemi zemin numuneleri alnarak laboratuara getirilmitir.

23

3. DENEYSEL ALIMALAR

Gnad Mge NALKA

ekil 3.2. Kum malzemesinin dane yaps

ekil 3.3. Deneysel almalarda kullanlan kil (Bat Adana Su Artma Tesisi)

24

3. DENEYSEL ALIMALAR

Gnad Mge NALKA

ekil 3.4.a. Kil zeminin alnd arazi (Bat Adana Su Artma Tesisi)

25

3. DENEYSEL ALIMALAR

Gnad Mge NALKA

ekil 3.4.b. Kil zeminin alnd arazi (Kayl Ky)

3.1. Arazi almalar

3.1.1. Kil zemin

Bat Adana Su Artma Tesisinde zemin zelliklerinin belirlenmesi iin arazide 2.00-2.50 m derinlikte, 2.00-2.20 m genilikte muayene ukuru (ekil 3.5.a3.5.b) ve 13 m derinlikte sondaj kuyusu almtr (ekil 3.6.a).

ekil 3.5.a. Arazide muayene ukuru almas (Bat Adana Su Artma Tesisi)

26

3. DENEYSEL ALIMALAR

Gnad Mge NALKA

ekil 3.5.b. Arazide muayene ukuru almas (Bat Adana Su Artma Tesisi)

ekil 3.5.c. Arazide muayene ukuru almas (Kayl Ky) ncelemelerde, arazide zemin yzeyinden itibaren en stte 80100 cm kalnlkta bitkisel toprak tabakas ve bunu takip eden az siltli kil tabakas yer ald grlmtr. Az siltli kil 7.00 mye kadar devam etmekte, az siltli killi kum tabakas 13.00 m de son bulmaktadr. Kayl Ky arazisinde zemin zelliklerinin belirlenmesi iin arazide 1.502.00 m derinlikte, 1.50-2.00 m genilikte muayene ukuru (ekil 3.5.c) ve 10 m,15 m

27

3. DENEYSEL ALIMALAR

Gnad Mge NALKA

derinlikte sondaj kuyular (ekil 3.6.b) almtr. Yaplan sondajlar sonucunda ilk 60 cm bitkisel topraa, 5.4 m derinlie kadar siltli kile, 6.8 m derinlie kadar siltli kuma ve sondajn sonuna kadar az kumlu kile rastlanmtr. Yeralt su seviyesi mevsimsel olarak deimekte araziden numune alnan dnemde 1.70 mdedir.

ekil 3.6.a. Arazide sondaj kuyusu almas (Bat Adana Su Artma Tesisi)

ekil 3.6.b. Arazide sondaj kuyusu almas (Kayl Ky)

28

3. DENEYSEL ALIMALAR

Gnad Mge NALKA

Muayene ukurlar ve sondaj kuyusunda geilen zemin katmanlarn gsteren loglar Ek 1de verilmitir. Arazi almalar srasnda alnan rselenmi ve rselenmemi kil zemin numuneleri (ekil 3.7) zerinde, ukurova niversitesi, MhendislikMimarlk Fakltesi, naat Mhendislii Blm, Geoteknik Laboratuarnda gerekli tm deneyler yaplmtr.

ekil 3.7.a. Kil numunenin bloklar halinde karlmas

ekil 3.7.b. Muayene ukurundan rselenmi ve rselenmemi numune karlmas

29

3. DENEYSEL ALIMALAR

Gnad Mge NALKA

ekil 3.7.c. karlan rselenmemi numunenin parafinlenmesi

karlan numuneler su muhtevalarn kaybetmemesi iin, arazide ince bir tl ile sarlarak, eritilen parafin maddesiyle evrelenmitir. Stoklanan numuneler laboratuarda kr odasnda braklarak arazideki zemin zelliklerinin korunmas salanmtr.

3.2. Klasik Laboratuar Deneyleri

3.2.1. Kum Zemin

ukurova blgesi, akt nehir yatandan getirilen kum zemin Trk standartlarna gre srasyla 18 nolu (1 mm apl) ve 200 nolu (0.074 mm apl) eleklerden ykanarak elenmitir. Bu ilem sonunda No. 18 ile No. 200 arasnda kalan kumlar, 10550Cde etvde kurutulmutur. Deneyler ukurova niversitesi naat Mhendislii Zemin Mekanii Laboratuarnda yaplmtr.

30

3. DENEYSEL ALIMALAR

Gnad Mge NALKA

3.2.1.1. Endeks Deneyleri

3.2.1.1.(1). Elek Analizi

Aratrma iin kullanlan kum numuneler, Trk standartlarna gre nceden belirlenen bir seri elekten elenerek dane ap dalm elde edilmitir (ekil 3.8). Dane ap dalm erisinden, zemin snf, Birletirilmi Zemin Snflandrma Sistemine (USCS) gre kt derecelenmi ince ve temiz kum (SP) olarak elde edilmitir. Elek analizi sonular izelge 3.1de verilmitir.100 90 80 70 Geen % 60 50 40 30 20 10 0 0,01

0,1

1 Dane Boyutu (mm)

10

100

ekil 3.8. Kullanlan kumun dane ap dalm (Uncuolu, 2009)

31

3. DENEYSEL ALIMALAR

Gnad Mge NALKA

izelge 3.1. Elek analiz sonular (Uncuolu, 2009)Granlometri Parametreleri Kaba Kum Yzdesi Orta Kum Yzdesi nce Kum Yzdesi Efektif Dane ap, D10 D30 D60 niformluk Katsays, Cu Derecelenme Katsays, Cc Zemin Snf Birim % % % mm mm mm Deer 0.0 46.40 53.60 0.18 0.30 0.50 2.78 1.00 SP

3.2.1.1.(2). Piknometre Deneyi

Kumun dane birim hacim arln belirlemek iin yaplan piknometre deneyleri sonucunda bu deer, s = 26.8 kN / m 3 olarak elde edilmitir.

3.2.1.1.(3). Sklk Deneyi

Kum zeminde gerekletirilen deneysel almalar gevek ve sk durumlar olmak zere iki durumda incelenmitir. Gevek ve sk haldeki deney kumunun kuru birim hacim arlklarn belirlemek iin 423 mm x 423 mm x 78 mm boyutlarnda bir kap ierisinde rlatif sklk deneyleri gerekletirilmitir. Gevek durumda bulunan deney kumunun kuru birim hacim arl (kmin) tespit edilirken kuma hibir mdahalede (sktrma veya gevetme) bulunulmamtr. Kaba yerletirilen kumun yzeyi deneyin salkl sonular vermesi iin dzeltilmi ve kum yzeyi su terazisi yardmyla kontrol edilmitir. Sonrasnda, ierisinde gevek kum bulunan kap tartlm ve arl tespit edilmitir (ekil 3.9). Deney kumunun sk durumdaki kuru birim hacim arl (kmax) tespit edilirken kum 5 tabaka olarak kabn iine yerletirilmi ve her bir tabaka serildikten sonra titreim cihaz ile sktrlmtr. Tabakalarda uygulanan sktrma ileminin ayn enerjilerde ve srelerde olmalarna dikkat edilmitir. Tm serme ve sktrma

32

3. DENEYSEL ALIMALAR

Gnad Mge NALKA

ilemleri tamamlandktan sonra yzeyin dzgnl su terazisi ile kontrol edilmitir. Bu deneyler sk ve gevek olmak zere 5er kez tekrarlanmtr. Tespit edilen arlk deerlerinin aritmetik ortalamas alnmtr. Elde edilen sonular izelge 3.2de sunulmutur.

ekil 3.9. Zeminin kap ierisine yerletirilmesi (Uncuolu, 2009)

ekil 3.10. Sk kum zemin kuru birim hacim arlnn belirlenmesi (Uncuolu, 2009)Dr = Dr = emax e n emax emin max ( n min ) n ( max min )

(3.1)

(3.2)

33

3. DENEYSEL ALIMALAR

Gnad Mge NALKA

izelge 3.2. Kuru birim hacim arlk deney sonular (Uncuolu, 2009)Sklk Parametreleri Dane Birim Hacim Arl, Gevsek Haldeki Kuru Birim Hacim Arlk, kmin Sk Haldeki Kuru Birim Hacim Arlk, kmax Gevek Halde Boluk Oran, egevsek Sk Halde Boluk Oran, esk Birim kN/m3 kN/m kN/m 3 3

Deer 26.800 15.030 17.060 0.783 0.570

3.2.2. Kil Zemin

3.2.2.1. Kil Numunelerin Hazrlanmas

Bat Adana Su Artma Tesisinden getirilen rselenmi kil numunelerin bir ksmyla zemin endeks zellikleri belirlenmitir. Dier rselenmi numune ise model deneyleri yaplmas iin hazrlanmtr. Bu aamada numune kk paralara ayrlarak, 10550Cde etvde 24 saat sreyle kurutulmutur (ekil 3.11).

ekil 3.11. Numunelerin etvde kurutulmas

34

3. DENEYSEL ALIMALAR

Gnad Mge NALKA

ekil 3.12. Numunenin tlmesi

ekil 3.13. Numunenin 10 nolu elekten elenmesi

Etvde kurutulmu numuneler, Maden Mhendislii Blmne ait tme makinesinde tlp (ekil 3.12), 10 nolu elekten elenmitir (ekil 3.13).

3.2.2.2. Endeks Deneyleri

3.2.2.2.(1) Elek ve Hidrometre Analizi

Deneysel almada kullanlan kil numuneler, Trk standartlarna gre elek ve hidrometre analizleri ile dane ap dalm elde edilmitir. Dane ap dalm erisinden, zemin snf belirlenmi, Birletirilmi Zemin Snflandrma Sistemine (USCS) gre toplu olarak ekil 3.14te verilmitir.

35

3. DENEYSEL ALIMALAR

Gnad Mge NALKA

ekil 3.14. M. 1 Muayene ukuruna ait dane ap dalm*CH: Yksek Plastisiteli kil

3.2.2.2.(2) Atterberg Limitleri

Kil zeminin kvamn belirleyebilmek iin likit limit ve plastik limit deneyleri yaplmtr. Zemin snf Casagrande plastisite kartndan belirlenmitir. Ayrca bzlme limiti iin deney yaplmamtr. Bzlme limiti yaklak olarak plastisite kartndan bulunabilmektedir.

ekil 3.15. Kvam deneyi

36

3. DENEYSEL ALIMALAR

Gnad Mge NALKA

Zeminin bzlme limitini deney yapmadan bulmak iin plastisite kartndan nce A ve dorularnn kesime noktas iaretlenir: X (-43.5, -46.4). Sonra zeminin likit limit-plastisite indisi plastisite kart iinde noktalanr (Y). X ve Y noktalarn birletiren dorunun likit limit apsisindeki deeri bzlme limiti wsyi vermitir. Bu yntem ile bulunan ws deerinin en az deneyle bulunan kadar doru olduu sylenebilir (nalp, 2002). Bat Adana Su Artma Tesisinden getirilen numunelerin kvam limitleri sonularndan bzlme limitleri ve aktivitesi elde edilmitir, sonular 4. Blmde detayl olarak sunulmutur. Kayl ky kilinde yaplan kvam limitleri sonular ise izelge 3.3te gsterilmitir.

izelge 3.3 Kayl Ky zemini kvam deneyleri sonularDeney No 1 2 wL (%) 68 52 wp (%) 29 23 Ip (%) 39 30 Zemin Snf CH CH Derinlik (m) 1.50 1.20

3.2.2.2.(3) Piknometre Deneyi

Alnan numuneler zerinde yaplan 10 adet piknometre deney sonucunda dane birim hacim arl ortalama 2.66 gr/cm3 hesaplanmtr.

ekil 3.16. Piknometre deneyi

37

3. DENEYSEL ALIMALAR

Gnad Mge NALKA

3.2.2.2.(4) Konsolidasyon Deneyi

Konsolidasyon deneyinin amac, zeminin d ykler altnda maruz kalaca skmay temsil etmektir. Gerekte llen ey, basn altndaki skmada zeminin modldr. Bir rselenmemi temsili numunenin skma karakteristiklerini deerlendirmek suretiyle arazideki zemin katmannda meydana gelecek oturma bulunabilir. Bu almada n konsolidasyon basncn belirleyebilmek iin konsolidasyon deneyleri yaplmtr. n konsolidasyon basncn belirlemede kullanlan mevcut yntemlerin hassasiyeti ve konsolidasyon deneyinin bu deer zerindeki etkileri incelenmitir. Araziden 50 mm ve 75 mm aplarnda konsolidasyon ringleri ile alnm numune ve blok numunelerden aklarak laboratuarda ringlere yerletirilmi numuneler zerinde konsolidasyon deneyleri yaplmtr.

ekil 3.17. Konsolidasyon deneyleri

38

3. DENEYSEL ALIMALAR

Gnad Mge NALKA

Zemin mekaniinde n konsolidasyon basnc ( ' c ), bir zemin tabakasnn gnmze kadar olan sre ierisinde etkisinde kald en byk gerilme olarak tanmlanr. Zeminin imdiki gerilme miktar, tad maksimum gerilme ise bu tr zeminler Normal Konsolide Zeminler dir. imdiki zemin gerilmesini ifade eden ( ' 0 ) jeolojik gerilme miktar normal konsolide zeminlerde, ayn zamanda ( ' c ) n konsolidasyon basncn ifade eder. Fakat, zemin maksimum gerilme altnda gemite kalm ise ve zamanla erozyon, heyelan, buzul erimesi, vb doa olaylar sonrasnda bu gerilme miktarnda bir azalma meydana gelmi ise bu tr zeminlere de Ar Konsolide Zeminler denir. Byle zeminlerde, n konsolidasyon basnc, zemine uygulanan dey gerilmeden daha byktr. n konsolidasyon basnc aadaki faktrlere baldr: i) Jeolojik ykn kaldrlmas (nsan Faktr) ii) Yer alt suyundaki dzensizlikler iii) Zemin danelerinin istiflenmesi iv) Katyon deiimi v) imentolama vi) Atmosfer olaylarna bal olarak meydana gelen geokimyasal olaylar vii) Gecikmi skma viii) Tektonik hareketler ix) Buzul erimesi x) Erozyon ve anma xi) Zemin yknn kalkmas Birok deikene bal olarak meydana gelen n konsolidasyon basnc matematiksel olarak belirli yaklamlarla belirlenebilmektedir. Arazi deerlerinin laboratuarda %100 hassasiyetle saptanamad bir gerektir. n konsolidasyon basnc deerini hesaplama aamasnda etki eden faktrler aadaki gibi sralanabilir. 1) Zeminin rselenmesi; (e-log ' ) grafiinde deiiklie sebep olur. a) Arazide numune alnrken numunenin rselenmesi, hava veya su almas, b) Laboratuar deneyi esnasnda numunenin rselenmesi,

39

3. DENEYSEL ALIMALAR

Gnad Mge NALKA

2) zellikle kademeli yklemeli dometre deneyinde, ykleme kademelerinin sresi (e-log ' ) erilerini etkilemektedir (enol, 1997). Oturma hesaplarnda nemli olan n konsolidasyon basncn belirlemek iin eitli yntemler ortaya konmutur. Bunlar: a) Casagrande Yntemi b) Janbu Yntemi c) Tavenas Yntemi d) Schmertmann Yntemi e) Burmister Yntemi f) Butterfield Yntemi g) Eski Yntem h) Van Zelst Yntemi i) enol Yntemidir. Bu yntemler n konsolidasyon basncn belirleme ekline gre iki grupta toplanabilir. 1) Grafik Yntemler: Deney verileri bu yntemlere gre eksen takmlarna uyarlanp, izildikten sonra erilerin bir seri ileme tabi tutulmasndan sonra n konsolidasyon basncnn bulunduu metotlardr. Bunlar; Casagrande, Schmertmann, Burmister, Butterfield, Van Zelst ve Eski yntemlerdir. 2) Okuma Yntemleri: Grafik zerindeki erinin eklinden dorudan n konsolidasyon basncnn okunduu yntemlerdir. Dolaysyla bu sistemde analitik hesap veya eri dzeltmesi yoktur. Dorudan grafik zerinden n konsolidasyon basnc deeri anlalabilmektedir. Bunlar; Janbu ve Tavenas yntemleridir. (enol ve Salamer, 2002) a) Casagrande Yntemi: n konsolidasyon basncn belirlemek iin en ok kullanlan yntemdir. Casagrande yntemi (1944), n konsolidasyon basncn doru tahmin etmek amacyla boluk oran ile konsolidasyon gerilmesi arasndaki (e-log ' ) bantdan kan bir belirleme metodudur. izilen (e-log ' ) erisinden erilik yarapnn minimum olduu nokta gzle seilir. Sonra bu noktaya bir teet izilir (1), bu noktadan bir yatay (2) klarak oluturulan ann ortay bulunur (3). Skma

40

3. DENEYSEL ALIMALAR

Gnad Mge NALKA

erisinin doruya dnt yksek basn blgesinden bu dorunun uzants aortay kesecek ekilde uzatlr (4). Kesime noktasnn (A) apsis deeri n konsolidasyon basncn (c) verir (nalp, 2002). Yntem, zeminden alnan rselenmemi kil numune zerinde yaplan dometre deneyinde, basn ile boluk oran arasnda kuvvetli bir ilikinin varln savunmaktadr.1 A 4 2 3

ekil 3.18. Casagrande yntemi (enol ve Salamer, 2002)

b) Janbu Yntemi: Bu yntem, logaritmik leklerin konsolidasyon olayn tam ifade edemediini ileri srmekte, dolaysyla normal lek kullanlarak lmler yaplmaktadr. Gerilme ekseninin normal lek zerinde gsterilmesi ile n konsolidasyon basncnn daha belirginleecei belirtilmitir.

ekil 3.19.a. Janbu yntemi (enol ve Salamer, 2002)

ekil 3.19.b. Janbu yntemi (enol ve Salamer, 2002)

Az hassas ve byk n konsolidasyon basncna sahip killer iin, gerilmemodl diyagram n konsolidasyon basncn belirlemede en uygun sonucu

41

3. DENEYSEL ALIMALAR

Gnad Mge NALKA

vermektedir. Grafikte krkln grnd nokta yer dorudan sadece gzlem yoluyla n konsolidasyon basnc olarak belirlenir (ekil 3.19.a). Yksek hassasiyetli ve dk konsolidasyon oranna sahip kil zeminlerde ise n konsolidasyon basnc, gerilme-deformasyon ( ' ) eksen takm diyagramnda yine srekliliin bozulduu nokta olarak saptanr. (ekil 3.19.b) Bu yntemin pratik olmas dier metotlara gre avantaj getirir. Ancak normal standart yklemeli dometre aleti ile sabit gerilme artmlar altnda yaplmayan deneyler, tam ve hassas sonular vermez. Janbu yntemi srekli yklemeli dometre deneyine gre gelitirilmi bir yntemdir (enol, 1997). c) Tavenas Yntemi: Tavenas (1979) ynteminde, deformasyon enerjisi zemin davrannda nemli bir kriterdir. dometre deneyinden elde edilen gerilmedeformasyon erilerinin altnda kalan alan, deformasyon enerjisini verir. Tavenas yntemi, gerilme-deformasyon enerjisi ( ' ' H / H ) eksen takmnda izilen grafiin yorumlanmas eklindedir (ekil 3.20).

ekil 3.20. Tavenas yntemi (enol ve Salamer, 2002)

Skma erisi dorusaldr ve eimi dktr, gerilmelerin (ykleme) artmas ile erinin eimi artar. Bu iki dorunun kesitikleri nokta n konsolidasyon basncn yanstr. Tavenas yntemi Casagrande yntemi kadar yaygn deildir ancak kolay olmas ve hemen hemen btn deney verilerinde uygun sonu vermesi en byk avantajdr. Standart yklemeli kademeli dometre deneylerinde de uygun sonular vermektedir (enol, 1997).

42

3. DENEYSEL ALIMALAR

Gnad Mge NALKA

d) Schmertmann Yntemi: Bu yntem boaltma erisini dikkate alan bir yntemdir. Deney sonularnda, boaltma erileri n konsolidasyon basncn belirlemede en nemli verilerdir. Boluk oran ile skma (e-) okumalar, n konsolidasyon basncn bulmada temel etkendir. Yntemin uygulannn karmak ve deneme-yanlma yntemine bal olmas, n konsolidasyon basncnn belirlenmesini gletirmektedir. Bu yntemde zemin numunesinin gerek jeolojik gerilme deerinin bilinmesi gerekir. Genellikle deney numunelerinde hazrlama esnasnda jeolojik gerilme aamas gz nne alnmad iin bu yntem fazla deerlendirmeye alnmamtr. Kullanm zorluu asndan pratikte yaygn olan bir yntem deildir.

ekil 3.21.a. Schmertmann yntemi (enol ve Salamer, 2002)

43

3. DENEYSEL ALIMALAR

Gnad Mge NALKA

ekil 3.21.b. Schmertmann erisi (enol, 1997)

Minimum erilik yarap blgesi geilene kadar yklemeye devam edilir, ardndan jeolojik basnca kadar birinci boaltma yaplr. Kabarmann yavalamasyla ikinci ykleme ve ikinci boaltma yaplr. Casagrande yntemine benzer ekilde (elog ) eksen takmnda konsolidasyon erisi izilir. Balang boluk oranndan (eo) yatay eksene paralel izilir. Boaltma erisinin eim dorusu geirilir ve jeolojik gerilme deerinden bu doruya paralel izilir. Boaltma erisine izilen paralel doru zerinde, n konsolidasyon basnc iin tahmini bir nokta seilir. Bu noktann seimi, mhendislik tecrbesine dayanr. Bu nokta, 0.42eo noktasyla birletirilir ve bylece tahmini arazi skma erisi elde edilir. Bu eri ile laboratuar erisi arasndaki ordinat farklar, (elog) eksen takmnda iaretlenir. Bu ilem birka defa tekrarlanr ve simetrik (elog) erisine karlk gelen tahmini deer, gerek n konsolidasyon basnc deeri olarak belirlenir.

44

3. DENEYSEL ALIMALAR

Gnad Mge NALKA

ekil 3.22. Schmertmann yntemi ile n konsolidasyon basncnn belirlenmesi (enol, 1997) Zeminin normal konsolide olmas halinde n konsolidasyon basnc ile jeolojik gerilme (yk) deeri ayndr. Arazi skma erisinin (e0) yatay dorusunu kestii nokta n konsolidasyon basnc deerini dorudan verir. Jeolojik gerilme ncesindeki kk gerilme deerlerinden, jeolojik gerilme deerine ulancaya kadar zeminde ime, bu deer aldktan sonra skma meydana gelir. e) Burmister Yntemi: Burmister (1942, 1951), yapt almasnda, n konsolidasyon basncnn hesabnda Casagrande ve Schmertmann yntemlerine benzer ekilde gerilme-deformasyon ( H / H , log ' ) yar logaritmik eksen takmn esas almtr. Yntemi bu snr artlarna gre gelitirmitir. Ayrca skma miktar, deformasyon ve ykleme kademelerinin aralarndaki ilikiyi ne karmtr. Ykleme ve boaltma erilerinin davranlar, sistemin esasn tekil eder. Ykleme-boaltma ksmlarndan meydana gelen konsolidasyon erisi izildikten sonra n konsolidasyon basnc belirlenir. Bu yntemin uygulanabilmesi iin birinci yklenme deerini aan ikinci ykleme ksmnn deneyde mutlaka yaplmas gerekir.

45

3. DENEYSEL ALIMALAR

Gnad Mge NALKA

1.Blge 2.Blge

ekil 3.23. Burmister erisi (enol ve Salamer, 2002)

i) Birinci ykleme erisinin son deerinden, ikinci ykleme erisine bir dik inilerek 1. taral gen belirlenir. ii) kinci ykleme erisinin lineer ksmnn st tarafndaki uzants izilir. iii) Taral gen alann yatay bileeninden daha ok dey bileeni gz nne alnarak, kendi saysal bykl kadar olan deer, lineer doru ile ilk ykleme erisi arasndaki blgede iaretlenir. kinci taral genin dey bileeninin apsis zerindeki yeri n konsolidasyon basnc olarak bulunur. Ancak Burmister yntemi dier yntemlerin yannda basit kalmas, eski olmas ve her deney erisine birebir uymamas nedeniyle gnmzde tercih edilen bir yntem deildir. Yntem, grafiin ok hassas bir blgesinin davranna dayandrld iin tm deneylerde net sonu vermemekte, hatta bir ksm almalara da uymamaktadr. Dolaysyla Burmistern almas ok zel ve snrl bir yntemdir. Birinci boaltma erisi ile ikinci ykleme erisi st ste aktnda yntem kullanlamaz (enol, 1997). f) Butterfield Yntemi: Butterfield yntemi (1979) zemin mekaniindeki Kritik Durum Teorisine dayanr, esas efektif gerilmelerle (P) zemin yapsndaki hacimsel deiikliklerin tamamyla (e-logP) erilerine bal olarak saptanabileceini savunur. (ln(1+e), logP) eksen takmnda tekil edilen grafikten, n konsolidasyon basnc, erinin krklk gsterdii yerdir.

46

3. DENEYSEL ALIMALAR

Gnad Mge NALKA

ekil 3.24. Butterfield yntemi (enol ve Salamer, 2002)

Klasik zemin mekanii dncesine uygun bir yntem deildir. Sonular kk kabilir. ok yksek skma zelliine sahip zeminlerde gerilmelere bal olarak meydana gelen boluk oran deiimleri, (e-logP) grafiinde dorusal bir nitelik tamayabilir. Bu da n konsolidasyon basncn belirlemede sorun tekil edebilir. g) Van Zelst Yntemi: Casagrande ynteminden tretilmi bir yntemdir. Yntemin hassasiyetinin grafikteki boaltma erisine bal olmas, bu yntemin ok zayf bir noktasn gsterir. Grafikteki boaltma erisinin eimi n konsolidasyon basncn dorudan etkiler. Boaltma erisine paralel olarak yklemenin balang deerinden bir doru izilir (1), yklemenin lineer ksmnn uzants (2) ile kesitirilir. Bulunan (A) noktas yatay eksen zerinde n konsolidasyon basnc olarak belirlenir.

ekil 3.25. Van Zelst yntemi (enol ve Salamer, 2002)

47

3. DENEYSEL ALIMALAR

Gnad Mge NALKA

h) Eski Yntem: Casagrande ynteminden yola klarak meydana getirilmi eski bir yntemdir. n konsolidasyon basncn belirlemek iin grafikteki erinin dzenlenmesi, dorudan yorumlayan kiinin bak asna baldr.

A 1

2

ekil 3.26. Eski yntem (enol ve Salamer, 2002)

Ykleme deerlerinin uzantsnn (1), ileri ykleme deerlerinin lineer dorusunun uzants (2) ile kesiim noktas (A) zeminin n konsolidasyon basnc olarak ifade edilir. ) enol Yntemi: Bu yntem de (1997) Tavenas yntemindeki eksen takmn kullanarak dey gerilme, lineer eksen yerine logaritmik eksen olarak seilip deney verileri grafiklere yerletirilmitir (enol, 1997). Dey eksen ('H/H), yatay eksen (log') verilerinden olumaktadr.'H/H

c'

log '

ekil 3.27. enol yntemi (enol ve Salamer, 2002) Grafik, Tavenas yntemine benzer ekilde iki farkl eimdedir. Ancak bu iki eri bir noktada kesimek yerine bir bkm erisi ile birlemitir. n konsolidasyon

48

3. DENEYSEL ALIMALAR

Gnad Mge NALKA

basnc deerine yaklaana kadar eri dorusal bir ekilde elde edilmekte, tahmini n konsolidasyon basnc blgesinde bu ksm dorusalln kaybetmektedir.

Casagrande ynteminde olduu gibi, ileri ykleme kademelerinde bakir skma erisi gibi dorusal bir ekilde gidiine devam etmektedir. Bu iki dorusal ksmn uzantlarnn kesim noktasnn yatay eksendeki izdm, dorudan n

konsolidasyon basnc deeri olarak belirlenmektedir (enol, 1997).

3.2.2.2.(4).(a). Farkl Yntemlerle n Konsolidasyon Basncnn Elde Edilmesi

CH kilinde yaplan konsolidasyon deneylerinden n konsolidasyon basnc farkl yntemlerle bulunmaya allmtr. Bu almada literatrde gelitirilmi 8 adet n konsolidasyon basnc yntemi incelenmitir. Konsolidasyon deneylerinden alnan veriler, her yntem iin ayr ayr eksen takm sistemine gre hesaplanp izildikten sonra n konsolidasyon basnlar direk grafie bakp tahmin edilerek veya hesap yaplarak bulunmutur. n konsolidasyon basnc Casagrande, Schmertmann yntemlerinden hesaplanarak; Janbu, Butterfield, Tavenas, Van Zelst, Old, enol yntemlerinden ise direk grafikten okunarak bulunmutur. Karlatrmal olarak grafikler 4. Blmde verilmitir. Casagrande, Schmertmann, Burmister, Butterfield, Van Zelst, Old (Eski), enol yntemleri logaritmik dey gerilme eksenini tercih ederken, Tavenas ve Janbu yntemleri dey gerilmenin dorusal eksen takmnda arazi artlarn daha net gsterdiini savunmulardr (enol, 1997).

3.2.2.3. Kayma Mukavemeti Deneyleri Gerilme ekil deitirme davranlar ve kayma mukavemeti parametreleri zemin tabakalarndan alnan numuneler zerinde gerekleen laboratuar deney yntemleri ile elde edilebilir. Serbest basn, kesme kutusu ve eksenli basn deneyleri en ok kullanlan laboratuar deney yntemleridir. Bu deneylerde en dikkat edilmesi gereken kural, deney koullar ile arazi koullar arasnda en yksek benzerlii salamaktr.

49

3. DENEYSEL ALIMALAR

Gnad Mge NALKA

Kayma mukavemeti parametrelerini belirlemek iin bahsedilen farkl deneylerin yaplmasnn sebebi, parametrelerin kullanlaca stabilite probleminde, zeminin arazide ykleme (veya yk azalmas) esnasnda maruz kalaca drenaj artlarnn deneyde salanmaya allmasdr. Burada gz nne alnan husus, zemine gerilmelerin tatbik edilme hznn zeminin konsolidasyonuna olanak salayp salamamasdr. rnein killi bir zeminde hzla yaplan bir bina iin drenajsz deney sz konusuyken tabii bir evin uzun sreli stabilite analizinde drenajl deney uygulanr (TMMOB, 1989). Ar konsolide killerde veya sk kumlarda kayma gerilmesi ve kayma deformasyonu arasndaki ilikiler incelendiinde, kayma gerilmesi deformasyonla birlikte gme gerilmesine ulancaya kadar artma eilimi gsterip bir pik yapmaktadr. Pike ulamasnn ardndan azalma eilimi gsteren kayma gerilmesi gme durumundan sonra belirli bir seviyede artk deformasyonla da deimeyerek sabit kalacaktr.

ekil 3.28. Ar konsolidasyon oranyla kayma mukavemeti, kayma deformasyonu arasndaki iliki

50

3. DENEYSEL ALIMALAR

Gnad Mge NALKA

ekil 3.29. Kalc kayma mukavemetine ar konsolidasyon orannn etkisi

Bu sabit kalan deere kalc ya da rezidel kayma mukavemeti denilmektedir. Kayma yzeyi boyunca su muhtevasnda meydana gelen art ve dane ynelimi zeminlerde kayma gerilmesinin kalc deere dmesine neden olur. Kayma gerilmesi ve kayma deformasyonu ilikileri normal konsolide veya gevek kumlarda incelendiinde ise gerilme deformasyon ilikilerinde belirli bir pik deer ald grlmemektedir. Ancak, artan deformasyon ile birlikte kayma gerilmesinin ynlendii deer yine kalc kayma mukavemeti olmaktadr (Skempton, 1985; Mitchell, 1993). Zeminlerin kalc kayma mukavemetini etkileyen en nemli faktrler; efektif gerilme, zeminin mineralojisi ve kesme hzdr (Mitchell, 1993). Kesme kutusu, halka kesme ve eksenli basn deneyleri zeminlerin kalc kayma mukavemetlerini belirlemede kullanlan balca deney yntemleridir. Drenajl eksenli basn deneylerinde, numuneye uygulanabilir ekil deitirmenin bir snr vardr. Bundan dolay zeminlerin byk deformasyonlardan sonraki

mukavemetlerini belirlemede kesme kutusu ve halka kesme deneyleri daha kullanldr. Stabilite problemlerinde, zeminin arazide ykleme (veya yk azalmas) esnasnda maruz kalaca drenaj artlarna bal olarak seilen kayma dayanm deerleri kullanlr. Zemine tatbik edilen gerilmelerin, zeminin konsolidasyonu iin

51

3. DENEYSEL ALIMALAR

Gnad Mge NALKA

gerekli zamandan daha ksa bir sre iinde deitirilmesi durumunda stabilite iki safhada incelenir: ksa sreli (inaat bitiminde) ve uzun sreli stabilite (TMMOB, 1989). Permeabilitesi dk killi zeminlerde, genellikle inaat sresinin kayda deer bir konsolidasyona (drenaja) izin vermeyecei kabul edilebilir. Bu yzden sadece ksa sreli stabilite hesab efektif gerilmelere gre analiz yerine daha basit olan toplam gerilmelere gre ve drenajsz deneylerden bulunan drenajsz kayma dayanm deerleri kullanlarak yaplabilir. Toplam gerilme analizinde muhtemel kayma yzeyleri boyunca boluk suyu basnlar sfrm gibi dnldnden bunlarn tayini gerekmez. Suya doygun killerde u=0 ve f= cudur. Toplam gerilmelere gre kayma mukavemeti parametreleri cu ve u deerlerinin tayini iin tabii zeminlerde bozulmam numuneler veya dolgu zeminlerinde arazideki su muhtevas ve sklkta hazrlanm numuneler zerinde konsolidasyonsuz-drenajsz (uu) deneyler yaplabilir. ( 1-3), hcre basnc arttka arttndan yatay ve lineer olmayan bir krlma zarf elde edilir (ekil 3.30). cu ve u deerleri krlma zarf belli gerilme aral iin lineer kabul edilerek verilebilir. Yksek hcre basnlarnda, boluklardaki hava boluk suyunda eridiinden doygunlua ular ve u=0 kabul edilir (TMMOB, 1989).

ekil 3.30. Suya doygun olmayan zeminlerde konsolidasyonsuz-drenajsz deney sonular (TMMOB, 1989)

52

3. DENEYSEL ALIMALAR

Gnad Mge NALKA

Kayma mukavemeti deney numuneleri arazi artlarna uyumlu sonular verebilmesi iin su muhtevalarn kaybetmeyecek ekilde kr odasnda muhafaza edilmitir. Bu numuneler kalplarndan karlrken rselenmemesi iin zel numune karclarla deneye hazrlanmtr (ekil 3.31).

ekil 3.31. Numunenin kartlmas

ekil 3.32. Numune karc

53

3. DENEYSEL ALIMALAR

Gnad Mge NALKA

3.2.2.3.(1). Serbest Basn Deneyi Kayma dayanmnn en basit ekilde lm, numunenin dey eksende basn uygulanarak krlmas eklindedir. Silindirik zemin numunesinin yalnzca eksenel dorultuda yklemeye tabi tutulmas ile serbest basn deneyi yaplr. Bu deneyde, eksenel yk artlar altnda meydana gelen numunenin boyunun ksalmas yani eksenel ekil deitirmesi llr ve gerilme ekil deitirme erileri elde edilir. Eksenel gerilmenin maksimum deeri zeminin serbest basn mukavemeti (qu) deerini verir. Serbest basn deneyini zel bir UU (konsolidasyonsuz-drenajsz) deney olarak tanmlanabilir. Bu deney kendiliinden ayakta durabilecek killi zeminlerde uygulanabilir. Drenaj koullar kontrol edilemediinden drenajsz kayma mukavemeti hzl ykleme yaplarak elde edildii varsaylr (nalp, 2007). Bu deneyde zemini konsolide etmek, boluk suyu basnlarn lmek imkanszdr. Ancak bu deney drenajsz kayma mukavemetini belirlemede en ok kullanlan deney yntemidir. Drenajsz kayma mukavemeti (serbest basn mukavemeti) = cu=qu/2 eklinde bulunur.

3.2.2.3.(2). Kesme Kutusu Deneyi

Bat Adana Su Artma Tesisinin bulunduu sahadan yeralt su seviyesinden getirilen numuneler zerinde bir seri kesme kutusu (UU) deneyi yaplmtr. Ortalama su muhtevas %27dir. Yaplan deneylerde; iki paradan oluan 60 mm60 mm en kesitli kesme kutusu deney aletleri kullanlmtr. Kesme ilemi 0.2 mm/dak sabit deformasyon hz ile yaplmtr.

54

3. DENEYSEL ALIMALAR

Gnad Mge NALKA

ekil 3.33. Kesme kutusu deney aleti

ekil 3.34. Deneyden sonra numunenin grnm 3.2.2.3.(3). Eksenli Basn Deneyi

eksenli basn deneyi zeminlerin kayma mukavemetlerini belirlemede kullanlan dier bir laboratuar deney yntemidir. Bu deney yntemi, en ok gelimi yntem olarak da bilinmektedir. Bunun nedeni arazi koullarn laboratuarda en benzer ekilde modelleyebilmesidir. Bylece kayma mukavemeti parametreleri geree yakn olarak belirlenebilir. eksenli basn deney ynteminde, bir hcre ierisine silindir biimdeki zemin numunesi yerletirilir. Deneyde, hcreye hava ya

55

3. DENEYSEL ALIMALAR

Gnad Mge NALKA

da genelde su basnc yardmyla numune zerine hidrostatik bir basn uygulanr. Numune etrafnda bulunan lastik klf sayesinde hcre ierisinde bulunan zemin numunesinin sudan etkilenmesini ve suyla temasn nler ve zemin numunesinin iine ve dna ayr ayr basnlar uygulanmasn salar. Eksenel gerilme, numune zerindeki bala temas eden bir piston yardmyla numuneye etkir. Drenaj eer istenirse, numune alt ve st balklara bal halde bulunan kanallar yardmyla kontrol edilebilmektedir (zaydn, 2000; rkmez, 2009).

ekil 3.35. eksenli basn deney hcresi (zaydn, 2000)

ekil 3.36. eksenli basn deneyi sonras

56

3. DENEYSEL ALIMALAR

Gnad Mge NALKA

Bat Adana Su Artma Tesisinin bulunduu sahadan alnan rselenmemi kil zemin numuneleri 38 mm apnda 76 mm boyunda hazrlanmtr. Ortalama su muhtevas %27dir. Ykleme hz 0.2 mm/dak olarak ayarlanmtr. Deneylerde srasyla 100 kPa ve 150 kPa hcre basnlar uygulanmtr. Kayl kynden alnan numuneler zerinde eksenli basn (uu) deneyleri yaplmtr. Burada kullanlan numunelerin ap 50 mm, boyu ise 100 mmdir. 50150 ve 200 kPa hcre basnc altnda krlmtr. Ykleme hz 0.2 mm/dak olarak ayarlanmtr.

ekil 3.37. eksenli basn deneyi sonras numunenin grnm

3.3. Model Deneyler Aratrmac olarak bulunduum Tbitak Aratrma Projesi (106M496) kapsamnda Bat Adana Su Artma Tesisleri iindeki arazide kk lekli plaka ykleme deneyi ve karlatrma amal laboratuarda ayn lekte model deney yaplmtr.

57

3. DENEYSEL ALIMALAR

Gnad Mge NALKA

3.3.1. Arazi Model Deneyi

Arazinin bir ksm, JCB yardmyla 2.00 m geniliinde ve 1.80 m derinliinde almtr. rselenmeyi en aza indirebilmek iin 2.00-2.10 m derinlie kadar el aletleri ile tesviye ilemi yaplm ve zemin yzeyi dengeye getirilmitir. Dzenek 1m uzunluundaki 8 adet ankraj ubuu ile zemine sabitlenmitir. Sistemin dengesi su terazisi ile kontrol edilmitir. Ykleme elemanlar ve 6 cm apndaki temel zemin yzeyine dzgn bir ekilde yerletirildikten sonra temel zerine 2 adet 15 mm kapasiteli deplasman ler yerletirilmitir.

ekil 3.38. Arazi model deneyi (Tbitak Aratrma Projesi-106M496) Yk ve deplasman lmlerinin doru bir ekilde yaplabilmesi iin nce yk halkasnn kalibrasyonu yaplmtr. Deneyde ykleme hz sabit kalacak ekilde yk kademeli olarak elle ykleme kolu vastas ile artrlmtr. Yk halkas 10 kN kapasitelidir. Deplasmanlar sabitlendiinde okumalar alnmtr, gme ykne yaklaldnda ykleme artmlar azaltlm deplasman okumalar alnmtr. Deney sonucunda yk oturma erilerinden net bir gme yk elde edilememektedir. Literatrde gme ykn tanmlayan nihai tama kapasitesi

58

3. DENEYSEL ALIMALAR

Gnad Mge NALKA

deerini belirlemek iin farkl yaklamlar vardr. (Lutenegger ve Adams, 1998; Keskin, 2009; rnek, 2009) Yntemler u ekilde sralanabilir; 1) 0.1B Yntemi: Snrlandrlm bir oturma deerine karlk gelen yk deeri, nihai tama kapasitesi deeri olarak alnr (Briaud ve Jeanjean, 1994) 2) Teet Kesitirme Yntemi: Oturma deerlerinde belirgin bir deiimin meydana geldii noktaya karlk gelen yk deeri, nihai tama kapasitesi deeri olarak alnr (Trautmann ve Kulhawy, 1988). 3) Log-Log Yntemi: Yk-oturma deerlerinde dzeltme yaplarak kesiim noktasna karlk gelen yk deeri, nihai tama kapasitesi deeri olarak alnr (DeBeer, 1970). 4) Hiperbolik Yntem: Yk-oturma erisine uygun bir model seilerek tahmini asimptot deere karlk gelen yk deeri, nihai tama kapasitesi deeri olarak alnr.

Arazideki model ve laboratuarda hazrlanan model deneylerde 6cm apndaki temel plaka zerinde yaplan ykleme deneylerinde gerilme dey deformasyon grafiklerinden yararlanlarak tama gc (qu) ve oturma oran (s/D) belirlenmitir. Tama gc teetler yntemindeki gibi erinin ilk ksmndan teet geirilerek ve erinin dnd noktadan sonraki ksmndan izilen teetlerin kesitirilmesi ile bulunmutur.