Yrd. Doç. Dr. Uğur DAĞDEVİREN DUMLUPINAR ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ. Ekim

Transkript

1 DUMLUPINAR ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ Ekim

2 3 İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ EĞİTİMİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ PROGRAMI LİSANS EĞİTİMİ Dersler Stajlar (Güz - Bahar Yarıyıllarında) (Yaz Tatillerinde) İnşaat Mühendisi 4 2

3 İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ EĞİTİMİ 5 İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ EĞİTİMİ 6 3

4 İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ EĞİTİMİ STAJ GRUBU STAJIN ADI STAJ SÜRESİ STAJ ZAMANI 1. STAJ GRUBU BÜRO-ŞANTİYE 20 işgünü 1. Sınıf sonundaki yaz tatilinde 2. STAJ GRUBU YAPI 20 işgünü 2. Sınıf sonundaki yaz tatilinde 3. STAJ GRUBU HİDROLİK veya ULAŞTIRMA 20 işgünü 3. Sınıf sonundaki yaz tatilinde Stajlar; dört yıllık İnşaat Mühendisliği eğitiminin önemli bir parçasıdır. 7 İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALLARI İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ Geoteknik Anabilim Dalı Hidrolik Anabilim Dalı Mekanik Anabilim Dalı Ulaştırma Anabilim Dalı Yapı Anabilim Dalı 8 4

5 AKADEMİK KADROMUZ Geoteknik Anabilim Dalı Yrd. Doç. Dr. Evren SEYREK Yrd. Doç. Dr. Tayfun ŞENGÜL Hidrolik Anabilim Dalı Prof. Dr. M. Çağatay KARABÖRK Mekanik Anabilim Dalı Prof. Dr. Mehmet T. BAYER Yrd. Doç. Dr. M. Sami DÖVEN Yrd. Doç. Dr. Burak KAYMAK Arş. Gör. Tevfik ULUÇAY Ulaştırma Anabilim Dalı Yrd. Doç. Dr. Nuran BAĞIRGAN Yrd. Doç. Dr. Polat YALINIZ Yrd. Doç. Dr. Yaşar VİTOŞOĞLU Arş. Gör. Fethullah USLU Yapı Anabilim Dalı Prof. Dr. Mahmut TURAN Yrd. Doç. Dr. M. Haluk SARAÇOĞLU Yrd. Doç. Dr. Abdullah DEMİR Yrd. Doç. Dr. Hakan KUŞAN Yrd. Doç. Dr. M. Uğur TOPRAK 9 DUMLUPINAR ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ GEOTEKNİK ANABİLİM DALI Ekim

6 AMAÇ İnşaat mühendislerinin ana görevi; yapacakları mühendislik yapılarını güvenli ve ekonomik olarak tasarlamak ve inşasını sağlamaktır. Bazı İnşaat Mühendisliği Uygulamaları 11 AMAÇ Tüm mühendislik yapılarının, zeminin içinde veya üzerinde olduğunu düşünürsek, mutlaka zeminle bir ara kesiti bulunacaktır. İnşaat mühendisinin görevini gerektirdiği şekilde yapabilmesi için; öncelikle yapının yapılacağı arazideki zemin özelliklerinin sağlıklı ve güvenilir olarak belirlenmesi gerekir. Bu noktada; geoteknik alanında uzmanlaşmış olan inşaat mühendislerine (geoteknik mühendislerine) büyük bir görev düşmektedir. 12 6

7 AMAÇ Geoteknik mühendisliği, inşaat mühendisliği yapılarının dayandıkları veya içinde yer aldıkları zemin veya kaya ortamı ile etkileşimlerini konu alan İnşaat Mühendisliğinin bir alt dalıdır. Geoteknik mühendisliği; bazen Zemin Mekaniği ve Temel Mühendisliği olarak da adlandırılmaktadır. Geoteknik anabilim dalının amacı; inşaat mühendislerine yapacağı mühendislik yapıları ile ilgili olarak zeminden kaynaklanabilecek sorunları ve bu sorunların çözümü için gerekli yöntem ve yolları aktarmaktır. Bu nedenle, inşaat mühendislerinin, geoteknik mühendisliği uygulamalarının tasarımı ve sorunlarının değerlendirilmesi için yeterli bir zemin mekaniği ve temel inşaatı bilgisine sahip olması gerekmektedir. 13 TANIMLAR Zemin Mekaniği; geoteknik mühendisliğinin, zeminlerin özellikleri ve mühendislik mekaniği ile ilgilenen alt dalıdır. Zemin Mekaniği; kinematik, dinamik, akışkanlar mekaniği, mukavemet ve malzeme biliminin temel prensiplerini zemine uygular. Kaya Mekaniği; kayaçların özellikleri ve mühendislik mekaniği ile ilgilenir. 14 7

8 TANIMLAR Temel Mühendisliği; mühendislik yapılarının (bina, hastane, okul, köprü, viyadük, havaalanı, demiryolu, karayolu, tünel, baraj, deniz yapıları, limanlar ve metro gibi) tasarımı ve temel inşaatı aşamalarında jeoloji, zemin mekaniği, kaya mekaniği ve yapı mühendisliği uygulamasını kapsamaktadır. Temel mühendisi, yapı tarafından iletilen yükler karşısında temel zemini davranışını tahmin edebilmelidir. 15 TANIMLAR Zemin Dinamiği; geoteknik mühendisliğinin, zeminlerin ve zemin yapılarının stabilitesinin dinamik yükler altındaki davranışını inceleyen alt dalıdır. Bu dal bazen Geoteknik Deprem Mühendisliği olarak da adlandırılmaktadır. Zeminlerin dinamik yükler altındaki davranışı, statik yükleme durumlarındaki davranışlarından oldukça farklı olabilmektedir. 16 8

9 TARİHÇE Geoteknik Mühendisliği, İnşaat Mühendisliği nin en genç disiplinidir. Zemin mekaniğinin babası (kurucusu) olarak kabul edilen Karl Terzaghi nin 1920 li yıllarda, İstanbul da görevli bulunduğu sırada Boğaz daki yamaçlarda sıkça oluşan heyelanlar ve Haliç te eskiden yapılmış çeşme, cami gibi ağır yapıların önemli oturma problemleri getirdiğini fark ederek bunlara sayısal bir çözüm getirmesiyle modern zemin mekaniğinin temelleri atılmıştır. 17 İLKELERİ Mekanik, fiziksel, kimyasal ve matematiksel bilgilerle zeminlerin mühendislik davranışının anlaşılması ve geoteknik sistemlerin mühendislik tasarımına giriş için gerekli kavramlara dayanmaktadır. 18 9

10 Geoteknik Mühendisliğinin Alt Dalları DPÜ - İnşaat Mühendisliğine Giriş İLKELERİ Bu nedenle, geoteknik mühendisliği, her şeyden önce iyi bir mekanik, mukavemet ve hidrolik bilgisi ve buradaki kavramları zemin mekaniğine uygulayabilme yeteneği gerektirir. Ancak bu tek başına yeterli değildir. Elde edilen veriler, bir tasarım için kullanıldığında ve uygulamaya konulduğunda gerçek anlamıyla geoteknik mühendisliğinden bahsedilebilir. 19 Zemin Mekaniği ve Zemin Davranışı Temeller, Derin Kazılar ve Temel İnşaatı Zeminlerin İyileştirilmesi Zemin Dinamiği (Geoteknik Deprem Mühendisliği) Kaya Mekaniği Çevre Geotekniği 20 10

11 DPÜ İNŞAAT MÜH. BÖL. GEOTEKNİK ANABİLİM DALI LİSANS DERSLERİ Zemin Mekaniği (Zorunlu 5. Yarıyıl) Temel İnşaatı (Zorunlu 6. Yarıyıl) Deneysel Zemin Mekaniği (Seçmeli 6. Yarıyıl) Saha İnceleme ve Geoteknik Tasarım (Seçmeli 7. Yarıyıl) Geoteknik Deprem Mühendisliği (Seçmeli 7. Yarıyıl) Dayanma (İstinat) Yapıları (Seçmeli 8. Yarıyıl) Zemin İyileştirme Yöntemleri (Seçmeli 8. Yarıyıl) Yüzeysel ve Derin Temeller Şev ve Yamaçların Stabilitesi Kaya Mekaniği Çevre Geotekniği Geoteknik Arazi Araştırmaları 21 ÇALIŞMA KONULARI 1. Yapı yüklerinin güvenle zemine aktarılmasını sağlamak için bazen yüzeysel temel, bazen de derin (kazıklı) temel projelendirmeleri, zemin YÜZEYSEL TEMEL anakaya 22 11

12 YÜZEYSEL TEMELLER Tekil Temel Kirişsiz Radye Temel 23 DERİN TEMELLER Çakma Kazık Delme (Fore) Kazık 24 12

13 DERİN TEMELLER SGK Binası İnşaatı - KÜTAHYA 25 Taşıma Gücü Kaybı 26 13

14 27 2. Deniz, nehir içinde ve kıyılarında yapılacak köprü ayaklarının temel tasarımı, ÇALIŞMA KONULARI 28 14

15 Çözüm olarak, temelin kazıklar üzerine oturtulması uygun olurdu Barajların tasarımı ve yapım aşamaları, ÇALIŞMA KONULARI Oroville Barajı (California, USA): Dünyadaki en büyük barajlardan birisi olup, 61*10 6 m³ sıkıştırılmış zeminden yapılmıştır. Bu barajın tasarım ve yapımı, önemli geoteknik tecrübesi gerektirir. Seyitömer Termik Santrali Kaya Dolgu Kül Barajı KÜTAHYA 30 15

16 ETİ-GÜMÜŞ Atık Barajı Sedde Göçmesi 7 Mayıs 2011, KÜTAHYA 31 ÇALIŞMA KONULARI 4. Karayolu, baraj gibi büyük dolgu işlemlerinin gerçekleştirildiği projelerde en uygun sıkıştırma özelliklerinin seçimi ve inşaat sonrası oturmaların sınırlandırılması, 32 16

17 5. Tünel güzergahlarının belirlenmesi, uygun delme yöntemlerinin seçilmesi, ÇALIŞMA KONULARI

18 ÇALIŞMA KONULARI 6. Şev ve yamaç stabilitesine uygun kazı, inşaat ve uygun destek sistemlerini belirlenmesi 35 Ankara-Çankırı Yolu Şev Göçmesi 31 Mart

19 37 ÇALIŞMA KONULARI 7. Deprem, dalga yükleri gibi tekrarlı yükler altındaki temel zeminlerinin göçmeye karşı tasarımı, 38 19

20 DEPREMLER Yapı Hasarlarına Neden Olan Etkenler * Tasarım İlkeleri (Mimari proje esasları, Betonarme sistem seçimi) * Malzeme (Donatı detayları, beton kalitesi) * İşçilik + Denetim * Zemin koşulları 39 DEPREMLER Niigata,

21 DEPREMLER Adapazarı, DEPREMLER Adapazarı,

22 DALGA YÜKLERİ 43 ÇALIŞMA KONULARI 8. Zemin ve kaya numuneleri elde etmek için araştırma sondajları açılması, 44 22

23 NUMUNE ALMA YÖNTEMLERİ 45 ÇALIŞMA KONULARI 9. Zemin etütleri için alınan numunelerin proje kapsamına uygun olarak laboratuvar deneylerinin yapılması ve mühendislik özelliklerinin belirlenmesi, 46 23

24 GEOTEKNİK LABORATUVAR DENEYLERİ 1. Zeminlerin Fiziksel Özelliklerine Yönelik Deneyler - Doğal Su Muhtevası Tayini - Kıvam Limitlerini Tayini - Dane Dağılımının Belirlenmesi (Elek Analizi, Hidrometre Analizi) - Dane Özgül Ağırlığı Tayini - Tabii Birim Hacim Ağırlık Tayini - Kompaksiyon Karakteristiklerinin Belirlenmesi - Su Geçirimlilik (Permeabilite) Deneyleri 47 GEOTEKNİK LABORATUVAR DENEYLERİ 2. Zeminlerin Mukavemet Özelliklerine Yönelik Deneyler - Serbest Basınç Deneyi - Üç Eksenli Basınç Deneyi - Kesme Kutusu Deneyi - Laboratuvar Veyn Deneyi 3. Zeminlerin Oturma ve Şişme Davranışlarına Yönelik Deneyler - Konsolidasyon Deneyi - Serbest Şişme Deneyi - Şişme Basıncı Deneyi 48 24

25 GEOTEKNİK LABORATUVAR DENEYLERİ Kıvam Limitlerinin Tayini (Likit Limit Deney Aletleri) 49 GEOTEKNİK LABORATUVAR DENEYLERİ Zemin Türleri Çakıl Kum Silt Kil Elek Analizi Hidrometre Analizi 50 25

26 GEOTEKNİK LABORATUVAR DENEYLERİ CBR Deneyi Kompaksiyon (Sıkıştırma) Deneyi 51 GEOTEKNİK LABORATUVAR DENEYLERİ Sabit Seviyeli Permeabilite Deneyi Düşen Seviyeli Permeabilite Deneyi 52 26

27 GEOTEKNİK LABORATUVAR DENEYLERİ Serbest Basınç Deneyi 53 ÜÇ EKSENLİ BASINÇ DENEYİ 54 27

28 ÜÇ EKSENLİ BASINÇ D. 55 GEOTEKNİK LABORATUVAR DENEYLERİ Kesme Kutusu Deneyi 56 28

29 GEOTEKNİK LABORATUVAR DENEYLERİ Laboratuvar Veyn Kesme Deneyi 57 GEOTEKNİK LABORATUVAR DENEYLERİ Konsolidasyon Deneyi 58 29

30 ÇALIŞMA KONULARI 10. Zeminlerin bazı arazi deneyleri ile yerinde geoteknik özelliklerinin belirlenmesi, SPT: Standard Penetrasyon Deneyi CPT: Koni Penetrasyon Deneyi DMT: Dilatometre Deneyi PMT: Presiyometre Deneyi VST: Veyn Kesme Deneyi 59 ÇALIŞMA KONULARI 11. İnşaat öncesinde ve sırasında, temel kazısının yapımı sırasında alınacak önlemlerin belirlenmesi, drenaj için gerekli sistemin seçimi, Ankrajlı Kazık Perde 60 30

31 ÇALIŞMA KONULARI 12. Yapılacak olan mühendislik yapısına uygun zemin koşullarının bulunmaması durumunda, uygun iyileştirme yönteminin seçimi, projelendirilmesi ve uygulanması. 61 ZEMİN İYİLEŞTİRME YÖNTEMLERİ Sıkıştırma Yöntemleri İle İyileştirme Ön Yükleme İle İyileştirme Düşey Drenler İle İyileştirme Katkı Malzemeleri İle İyileştirme Enjeksiyon İşlemleri İle İyileştirme Isıl İşlemler İle İyileştirme Drenaj İle İyileştirme Donatılandırma (Zemin Çivisi, Mini Kazık, Ankraj, Donatılı Zemin) İle İyileştirme Geosentetikler İle İyileştirme 62 31

32 ZEMİN İYİLEŞTİRME YÖNTEMLERİ Vibro-Kompaksiyon Uygulaması 63 ZEMİN İYİLEŞTİRME YÖNTEMLERİ Jet Enjeksiyonu (Jet-Grouting) 64 32

33 ZEMİN İYİLEŞTİRME YÖNTEMLERİ Kompaksiyon Enjeksiyonu 65 ZEMİN İYİLEŞTİRME YÖNTEMLERİ Kimyasal Enjeksiyon 66 33

34 ÇALIŞMA KONULARI 13. Yapılar için gerekli olan zemin ve temel etüt (geoteknik) raporlarının hazırlanması. 67 ÇALIŞMA KONULARI 14. Katı-atık depolanma alanlarının belirlenmesi ve uygun geçirimsizlik sistemlerinin kurulumu 68 34

35 KATI ATIK SAHALARI 69 Düzenli Katı Atık Depolama Tesisi Sızdırmazlık ve Örtü Tabakalarının Şematik Görünüşü 70 35

36 ETİ-GÜMÜŞ Siyanürlü Atık Havuzları Geomembran 71 ÖZETLE Yukarıdaki şekilde bazı örnekleri verilen inşaat mühendisliği kapsamındaki yapılarının, tasarımı ve inşası sırasında mutlaka geoteknik bilgisine ihtiyaç duyulmakta ve çözüm için geoteknik mühendislerine danışılmaktadır

37 UNUTMAYINIZ Kİ Bir zincir, en zayıf halkası kadar kuvvetlidir. 73 DUMLUPINAR ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ GEOTEKNİK ANABİLİM DALI Ekim