Geoteknik İnceleme

Geoteknik inceleme geoteknik mühendisleri tarafından zemin yapıları veya temel yapılarında kullanılacak zemin ve kaya özelliklerinin belirlenmesi amacıyla yapılır.  Bu tip incelemeye geoteknik inceleme denir. Ek olarak geoteknik incelemeler kayaların veya dolgu malzemelerinin termal dayanımını hesaplamada da kullanılır. Petrol rafinerileri, radyoaktif  siloları, ve termal depolar inceleme alanlarından bazılarıdır. Geoteknik inceleme yüzey araştırmaları ve zemin altı araştırmalarından meydana gelmektedir. Bazen sahada veriler jeofiziksel metotlar kullanılarak elde edilir. Zemin altı araştırmaları zemin toplama ve laboratuvar deneylerinden oluşur.

Yüzey incelemesi jeolojik haritalama, jeofiziksel metotlar ve fotogrametetriyi içerebilir veya geoteknik uzmanının sahayı incelemesi kadar basit bir işlem de olabilir. Zemin altı hakkında bilgi elde etmek için bazı zemin altı araştırmaları yapmak gerekebilir. Zemin altı araştırmalar, numunelerin toplanması, kaya veya zeminlerin fiziksel özelliklerinin belirlenmesini kapsar.

Efektif Gerilme

Efektif gerilme tane gruplarını rijit tutan kuvvettir. Genellikle kum, toprak veya çakıla uygulanır.

Eğer parmaklarınızın arasına bir madeni para kümesi alırsanız bunlar bir arada durur: Parmaklarınız arasındaki basıncı azaltırsanız, madeni paralar ayrılır. Benzer şekilde kum taneleri de ayrılmaktan, ağırlıklarının onları bir arada tutması ile sıvı gibi davranmaktan uzaklaşır. Bu durumdaki ağırlık ve basınca efektif gerilme denir.

Efektif gerilmenin dış kuvvetler tarafından bozulması çok kolaydır; bir kum yığınındaki her adım onu bozar. Şev stabilitesi ve zemin sıvılaşmasında (özellikle deprem etkisi ile) önemli bir faktördür.

Geoteknik Santrifüj Modelleme

Geoteknik santrifüj modelleme doğal ve insan eliyle yapılmış yapıların, istinat yapılarının, bina veya köprü temelleri gibi Geoteknik Mühendisliği sistemlerinin fiziksel olarak test edilebilmesi için  kullanılan bir tekniktir. Ölçekli model tipik olarak laboratuvarda yapılır ve daha sonra santrifüjün (genellikle 0.2 ila 10 m  çapındadır) son kısmına yüklenir. Modelin döndürülmesinin sebebi g-kuvvetini arttırarak prototipin gerilmesine eşitlemektir. Mesela, 0.1 metrelik model tablasının santrifüjde döndürülmesi ile oluşan 50 g 5 metre derinlikteki prototip tablasının gravitesine eşittir.

Santrifüjun hız etkisinin kullanılmasını ilk olarak Phillips (1869) irdelemiştir. Pokrovsky ve Fedorov (1936) Sovyetler’de Bucky (1931) Birleşik Devletler’de fikri ilk uygulayanlardır. Andrew N.Schofield santrifüj modellemenin gelişmesinde büyük etkiye sahiptir.

SIVILAŞMA

Yinelenen yükler etkisiyle oluşan kayma gerilmeleri, zeminlerde elastik ve plastik şekil değiştirmelerine yol açar. Taneli zemin biçimlerinin deformasyonu çoğu zaman hacimsel küçülmeyle neticelenir. Taneli zemin biçiminin suya doygun olması halinde hacimsel küçülme granüller arasındaki boşluk suyunu drenaja zorlar. Ama taneler arasındaki boşluk suyu, yinelenen yük uygulanırken, drene olacak zamanı bulamaz. Bu halde, suyun sıkışabilirlik seviyesi de sıfır mertebesinde olduğu için, taneler arasındaki boşluk suyu basıncı artar. Boşluk suyu basıncındaki artış, zemin taneleri arasındaki efektif gerilmenin azalmasına ve hatta “sıfır” olmasına sebep olabilmektedir. Neticede, zemin efektif kayma mukavemetini kaybettiği zaman bir süre sıvı gibi davranır. Bu hal sıvılaşma şeklinde isimlendirilir. Sıvılaşma; üst yapılarda aşırı ve kontrolsüz oturmalara hatta toptan göçmelere, zemin içi yapılarının zemin yüzeyine çıkmasına, doğal veya yapay şevlerde stabilite kayıpları ile akmalara ve heyelanlara yol açabilmektedir.

Sıvılaşma Nedir

CERA şef geoteknik mühendisi Dr. Jan Kupec sıvılaşmanın tanımını yapıyor. Video ingilizce. Görsel olarak açıklamasını yaptığı için videoyu oldukça beğendik ve blogumuza ekledik. Bundan böyle sadece makalelere değil geoteknik ile alakalı tüm videolara da blogumuzda yer vereceğiz. 

Zemin

Zemin; kayaların, organik maddelerin doğal yollarla parçalanmaları ve birleşmeleri ile oluşan kütledir. Zemin; içindeki katı cisimlerin bileşimi, boşluklarındaki sıvı, gaz ve katıların bileşimi ve kendini oluşturan tanelerin boyutu, şekli, köşelilik dağılımı ile tanımlanır.

Günümüzde yukarıda belirtilen kantitatif özelliklerin; bazı durumlarda tane büyüklüğü dağılımı dışında ölçülebileceği düşünülmemelidir. Lakin yukarıdaki özelliklerden herhangi biri değişirse zemin değişir, dolayısı ile zemin özellikleri de değişir. 

Geoteknik Sözlüğü (M)

Makine Temel

Dönen veya darbeli makineler ile oluşturulmuş düzenli veya düzensiz titreşim yüklemeleri alan temel.

Mat Temel

Radye temel olarak da isimlendirilir. Binanın kapladığı alanın tabanını oluşturan tabanda bulunan yapısal levha. Sıkıştırılabilir zeminlerde avantajlıdırlar çünkü bina yükleri büyük bir alana dağıtılmaktadır. Zemin kabarmasına karşı da ekstra dayanım oluştururlar.

Maksimum Kuru Yoğunluk

Proctor testi ile elde edilen zemin özelliği. %100 kompaksiyon durumundaki zeminin yoğunluğu.

Geoteknik Sözlüğü (A)

AASHTO Zemin Sınıflandırması

Genel olarak otoyol tasarımı ve inşası hakkında   bir zemin sınıflandırma sistemi.

Aktif Yer Basıncı

Zemin tarafından; istinat duvarı zeminden uzaklaşırken, istinat duvarına uygulanan  yatay gerilmedir.

Aktif (Rankine) Bölgesi

İstinat duvarının arkasında akma düzleminin üstünde bulunan alan.

Aktiflik

Plastisite indisinin kilin ağırlığına yüzdesel oranı. Bu özellik kil türü ile korelasyon gösterir.