Dersnotu 5

TEMEL İNŞAATI
ZEMİN İNCELEMESİ
Kaynak; Temel Mühendisliğine Giriş, Prof. Dr. Bayram Ali Uzuner
1
Zemin incelemesi neden gereklidir ?
Zemin incelemeleri proje maliyetinin ne kadarıdır ?
2
Zemin incelemesi ile elde edilen veriler;
3
İnceleme yöntemlerinin sınıflandırılması
4
Yüzey incelemesi (alanın yüzeyden öğrenilmesi)
Alanın topografyası (eğimi, engebeliliği)
 Yüzeydeki zemin cinsleri
Varsa olmuş toprak kaymaları veya belirtileri
Su durumu (su sızıntıları, kaynaklar , varsa kuyulardaki su düzeyleri)
Taşkınlara uğrayıp uğramadığı
Varsa yarma ve kazılardan zeminin düşey kesiti
Geniş alanlar için topografik haritanın incelenmesi
Komşu alanlara ait varsa zemin inceleme raporlarının elde edilmesi
Komşu binaların durumunun gözlenmesi
Geniş alanlar için hava ve uydu fotoğraflarından yararlanılması
Arazinin geçmişi hakkında, yerel yaşlı kişilerden bilgi toplanılması
5
İnceleme çukurları veya Hendekler
6
Örselenmemiş örnek alımı için
7
8
Sondaj; Zeminde çapı 0.1-0.3 m olabilen bir delik işlemine verilen ad.
İnşaat işleri için açılan sondajların
derinliği, 3-5 m den birkaç yüz m’
ye kadar değişir.
Çok sert olmayan kohezyonlu zeminler için
uygundur. Sert, çakıllı, taşlı zeminler için uygun
değildir.
Burgunun ilerleme hızından, sertlik-yumuşaklık,
sıkılık-gevşeklik tahmin edilir.
9
Bunlarla 10-20 m lik sondaj
açılabilir.
10
İlerleme hızından zeminin sertliği yada sıkılığı tahmin edilir.
Zemin bir suspansiyon olarak yukarı taşınır.
Çıkan çamurlu su adeta örselenmiş örnek gibidir. Çıkan çamurdan
geçilen zemin öğrenilir.
Kendini
tutamayan
zeminler için
kullanılır
Kaplama borusu yerine sondaj çamuru da kullanılabilir.
Sondaj çamuru bentonit denilen kil ile suyun karıştırılmasından oluşur.
11
12
13
Elektriksel su düzeyi ölçüm aleti;
Cismin suya değmesi elektriksel bir
göstergenin hareketi ile sağlanır.
Özellikle kohezyonlu zeminlerde, yer altı su
düzeyini ölçmek için, 12-24 saat beklemek
gerekir
14
Anlamlı Derinlik; zemine uygulanan basıncın 1/5 veya 1/10 değerine azaldığı derinlik.
15
Anlamlı Derinlik; zemine uygulanan basıncın azalan değerinin, zeminin kendi ağırlığından oluşan
düşey gerilmenin 1/10 una eşit olduğu derinlik.
16
17
SONDALAR (ARAZİ DENEYLERİ)
Başlıca dinamik sonda deneyidir.
Sondayı çakmak için standart bir enerji
uygulanır.
Sonda önce zemine 0.15 m çakılır.
Böylece kuyu tabanındaki örselenmiş
derinlik geçilir. Sonra 0.30 m çakılır. İlk
0.15 m den sonra sondanın 0.30 m
çakılması için gerekli vuruş sayısına,
standart penetrasyon direnci (SPT
veya SPT-N) denilir.
Deney taşlı çakıllı ve çok sert zeminler
için uygun değildir.
Deney derinlikle her 1-2 m de bir
yapılır.
18
19
Deney sonuçları üzerinde derinlik düzeltmesi yapılır. Yapılan çalışmalar deney derinliğinin (diğer bir
deyişle derinlik basıncının) deney sonuçları üzerinde etkili olduğunu göstermiştir.
20
SPT sayısı adeta bir anahtar bilgidir. Bu sayı ile bazı grafik, tablo ve bağıntılar kullanılarak; zeminin sıkılıkgevşeklik durumu, sertlik-yumuşaklık durumu, kayma direnci parametreleri, emin taşıma gücü, temel
oturmaları vb. belirlenir.
Terzaghi ve Peck (1967)
Daha az güvenilir
21
Deney bazı ülkelerde standartlaştırılmıştır. Deneyin standartlara kurallara uygun yapılması önemlidir.
Çeşitli nedenlerle uygulanan enerji, teorik olarak
uygulanması gereken enerjiden küçüktür.
Er , 0.6 alınıyor.
Buna göre ölçülen SPT sayısı üzerinde, derinlik
düzeltmesine ek olarak şu düzeltmeler yapılıyor;
22
Başlıca statik (çakma değil, itme uygulanıyor) sonda deneyidir.
Hollanda koni deneyi, statik sonda deneyi, itmeli sonda deneyi vb. adlarla anılır.
Koni uç yüzeydeki bir yükleme düzeni
ile zemine birkaç cm (4 cm) itilir.
Zeminin bu itmeye karşı gösterdiği
direnç ölçülür.
Koni uç direnci ise aşağıdaki gibi
tanımlanır.
Deneyin esası metal bir
konik ucun zemine itilerek
batırılmasıdır.
23
24
Sürtünme ceketli sondalarla
(Begemann tipi);
Yan sürtünmesi fs (qyan ) de
belirlenir.
Sürtünme ceketi içi boş bir boru
parçasıdır.
25
Sürtünme ceketli sondada sadece ceketi sürmek için gerekli kuvvet (Qyan ), ceket yanal alanına
bölünerek, yan sürtünmesi, fs veya qyan elde edilir. Bu terim, sürtünme kazıklarının yanal yüzeylerinin
taşıma gücünün belirlenmesi vb. işlerde kullanılır.
Ayrıca, sürtünme oranı
tanımlanır.
fr , genellikle kumlarda 1 den küçük, killerde 1 den büyüktür.
26
Sürtünme ceketli sonda ile yapılan deneyin evreleri;
Deney , derinlik boyunca, her 0.2 m de bir veya yeni tip
aletlerle hemen hemen sürekli olarak yapılır.
27
Deney, taşlı, iri çakıllı, sert zeminler için uygun değildir. Daha çok kumlar için uygundur. Deney sırasında
zeminden örnek alınamaz. qc ve qyan adeta birer anahtar bilgidir.
28
Bu deney, önceden açılmş bir
sondaj kuyusunda yapılan bir
arazi deneyidir.
Deneyin esası; Bir sondaj
kuyusunda, kaplanmamış belli bir
uzunluk için, iç yanal (radyal)
basıncın uygulanmasıdır.
Koruyucu hücreler basınçlı gaz
(CO2 vb.) ile şişirilir. Bunlar, ölçen
hücreyi,
alttan
ve
üstten
sınırlayarak, düşey doğrultuda
deformasyonu önlerler.
Ölçen hücre, basınçlı su ile şişirilir.
Gönderilen suyun ve gazın
basınçları ölçülür.
29
Hücrenin yanlara temasından sonra, hücreye gönderilen suyun hacminden, yanal ( radyal) şekil
değiştirme (r ) hesaplanır. Yan yüzlerde kırılma meydana gelene kadar yükleme (basınç uygulaması)
yapılır. Şekildeki gibi tipik bir ilişki çizilir.
Pl ve Ep adeta birer anahtar bilgidir.
30
Deney derinlik boyunca her 1-2 m de bir yapılır. Tipik deney sonuçları aşağıdaki gibidir;
31
Geniş alanların zemin yüzünden hızlı bir şekilde incelenmesinde kullanılan başlıca
yöntemler;
Bu grafik tabakalı
zeminde, kırık doğru
parçalarından oluşur.
Şok dalgaları zemin
içinde, zemin cinsine
göre farklı hızlarda
yayılırlar.
Uzaklık-yayılma
grafiğinda kırılma
noktaları yeni bir
tabakanın varlığına
işaret eder.
32
33
34