BİR YÜKSEK YAPI PROJESİNDE DERİN KAZI, İSTİNAT YAPISI VE TEMEL KAZIKLARI UYGULAMASI

Transkript

1 BİR YÜKSEK YAPI PROJESİNDE DERİN KAZI, İSTİNAT YAPISI VE TEMEL KAZIKLARI UYGULAMASI Ramazan YILDIZ, İnş. Müh. Şahin Çağlar TUNA, İnş. Yük. Müh.

2 Proje Lokasyonu İzmir ili Bayraklı İlçesi Denize Yakın, düzgün topografyada yer almaktadır.

3

4 ARAZİ ZEMİN ETÜT ÇALIŞMALARI - Arazi sondaj çalışmaları- derin sondajlar - Arazi plankote çalışmaları - Yüzey/Derin jeofizik çalışmalar - Yeteri kadar laboratuar deneyi çalışmaları, arazi deney çalışmaları.

5 Arazi Zemin Etüt Çalışmaları

6

7 İDEALİZE ZEMİN PROFİLİ

8 GEOTEKNİK PROJELENDİRME AŞAMALARI - Yapısal/Geoteknik bilgilerin ilgili projecilerle koordineli olarak belirlenmesi - Geoteknik açıdan proje ihtiyaçlarının belirlenmesi - Uygun araçlar kullanarak proje çalışmasının yapılması

9 Yapı oturum alanı yaklaşık m2 Temel alt kotu m Yapısal/Geoteknik Bilgiler Konut Kulesi 3B+Z+3 Çarşı+39 Kat Geoteknik problemler: Oturma+Taşıma Gücü Depremli durumda kumlu tabakalarda sıvılaşma/ killi tabakalarda yumuşama riski Ofis Kulesi 3B+Z+3 Çarşı + 25 Kat Geoteknik problemler: Oturma + Taşıma Gücü Depremli durumda kumlu tabakalarda sıvılaşma/ killi tabakalarda yumuşama riski Podyum Yapısı 3B+Z+7Kat Geoteknik problemler : Kazı Sonrasında Hidrolik Su Basıncı Depremli durumda kumlu tabakalarda sıvılaşma/ killi tabakalarda yumuşama riski

10 TEMEL PLAN GÖRÜNTÜSÜ, PROJE KRİTERLERİ Yeraltı su seviyesi altında, çevre yapılara zarar vermeden güvenli kazı yapılması Yüksek Yapılarda kazıklı/baretli temel sistemi ile beraber oturma problemi ve taşıma gücü probleminin çözülmesi Genel olarak sahada zemin iyileştirmesi yapılması

11 Genel İdealize Zemin Profili

12 ZEMİN İYİLEŞTİRME VE İKSA İMALATLARI ÖZET TABLOSU TEMEL ALTI ÇALIŞMALARI Ø80 CM L=45-51 M FORE KAZIK Ø60 CM L=14-18 M FORE KAZIK Ø60 CM L=7-10 M JET-GROUT 80X280 CM L=50-65 M BARET KAZIK İKSA İMALATLARI 80 CM DİYAFRAM DUVAR 5/6 SIRA ÖNGERMELİ GEÇİCİ ANKRAJ DİYAFRAM DUVAR HATTI ÖNÜNDE JET-GROUT ZEMİN İYİLEŞTİRMESİ

13 SİSTEM KESİT DETAYI DD80 L=22-25 M JG60 L=7-10 M FK60 L=14-18 M JG60 L=7-10 M FK80 L=45-52 M

14 Fore Kazık Yerleşimi

15 Baret Kazık Yerleşimi

16 İKSA ÇÖZÜMÜ, Sonlu Elemanlar Çözümleri İksa Çözümleri Sonlu Elemanlar Metodu kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Çevre yapıları, yapı yaklaşım mesafeleri kullanılarak modellemeler yapılmıştır.

17 PROJE UYGULAMA AŞAMALARI - Klavuz Duvarı İmalatı - Diyafram Duvarı İmalatı - Kademeli Kazı Yapılması ve Öngermeli Ankraj İmalatları - Kazı platformu oluşturulması ve temel alti iyileştirme imalatlarının yapılması - İş programına paralel olarak kalite kontrol uygulamaları yapılması.

18 Kılavuz Duvar İmalatı

19 Hidrolik Grap ile Ano Kazısı Yapılması Diyafram Duvar İmalatı

20 Bentonit Tesisleri Duvar Kazılarının Stabilizatör İle Yapılması Bentonit kullanım sonrası gerekli kalite kontrol çalışmaları

21 Demir donatılara ek kaynak yapılarak anoların betonlamaya hazır hale getirilmesi. Demir Donatı Hazırlanması ve Kuyu içine İndirilmesi

22 Beton Dökümü İmalatın tamamlanması

23 Sahada Hafriyat Yapılması Hava-İmalat Koşulları Eski Bina Temelleri

24 Öngermeli Ankraj İmalatları Ankraj karot deliklerinin açılması Ankraj delgisi yapılması, enjeksiyonlama ve öngerme işleminin tamamlanması

25 Ankraj testleri yapılması - Performans Testleri - Kabul Testleri

26 Yanal Destekleme Özelikle geniş/derin kazılarda şekil faktörleri nedeni ile yanal destekleme kombine sistemler ile yapılabilmektedir. Çelik boru yanal destek, Öngermeli geçici ankraj

27 KALİTE KONTROL 1) DERİN KAZI İKSA KALİTE KONTROL ÇALIŞMALARI 2) TEMEL KAZIKLARI KALİTE KONTROL ÇALIŞMALARI

28 İKSA /DERİN KAZI KALİTE KONTROL DENEYLERİ KALİTE KONTROL, ÖLÇÜMLER İNKLİNOMETRE : Diyafram duvar yatay deplasmanlarının kontrolü, proje kriterinde sınırlandırılması TİLTMETRE : Çevre yapılarda oluşabilecek yataydaki çok küçük değişiklikleri ölçmek, dönme miktarının belirlenmesi REFLEKTÖR: x,y yönlü deplasmanların ölçülmesi ANKRAJ YÜK HÜCRESİ: Ankraj germe kuvvetlerindeki değişimin ölçülmesi EKSTANSOMETRE: Ankraj sabit bir referans noktasına (yeterince hareketsiz derinliğe) yerleştirilerek mutlak deplasman değişimleri elde edilmesi OTURMA KOLONU: Düşey yöndeki deplasman değişiminin izlenmesi

29 JETROUT KOLON KAFADAN KAROT ALINMASI TEK EKSENLİ BASINÇ DENEYLERİ SÜREKLİLİK DENEYLERİ FORE KAZIKLAR TEMEL ALTI ZEMİN İYİLEŞTİRME İMALATLARI KALİTE KONTROL DENEYLERİ O.CELL OSTERBERG METODU İLE KAZIK DENEYİ ENSTRÜMANTE EDİLMİŞ KAZIK YÜKLEME DENEYİ ÇEKME DENEYİ SÜREKLİLİK DENEYLERİ CSL ÇAPRAZ KUYU SONİC SÜREKLİLİK DENEYİ (CROSS HOLE SONIC TEST)

30 Jet-Grout Kalite Kontrol Deneyleri Kafadan karot alınması ve tek eksenli basınç mukavemeti değerlendirilmesi. PIT (Kazık Süreklilik Deneyi)

31 Fore Kazık Yükleme Deneyi Fore kazıklar test amaçlı olarak tasarım yükünün 1.5 katına kadar yüklenmiştir. Taşıma Kapasitesi: 435ton ve Deney Yükü:631ton dur. Tasarım yükünde 6.31mm oturma oluşurken deney yükünde toplam 21.48mm oturma oluşmuştur.

32 Fore Kazık Çekme Deneyi Çekme Kuvvetine Karşı Tasarlanan Fore Kazıklar proje yüküne deneniyor. Tasarım Yükü: 35.0 ton ve Deney Yükü:52.5 ton dur. Tasarım yükünde 0.51mm deplasman oluşurken deney yükünde toplam 0.96mm deplasman oluşmuştur.

33 CSL- ÇAPRAZKUYU SONİK LOGLAMA DENEYİ

34 Cross-Hole Sonik Deney Sonuçları

35 OSTERBERG DENEYİ Kazık/Baret içine yerleştirilen hidrolik kriko vasıtasıyla çift yönlü basınç deneyi Enstrümantasyon Yük Hücresi [Load cell ] Birim uzama ölçer [Strain Gauge] Deplasman Ölçerler

36 DENEY YAPILIŞI Fore kazık / Baret imalatı için çalışma platformu oluşturulması Kalibre edilmiş bir halde şantiyeye indirilen hidrolik krikonun çelik plaka ile vasıtasıyla donatı kafesine bağlantısının yapılması.

37 O-Cell yük hücresi, hidrolik hortumlar, taşıma levhaları, birim uzama ölçerler, kablolar ve enstrümantasyon ataşmanları ile beraber donatı kafesine eklenerek kazık forajı içerisine yerleştirilmesi.

38 Donatı kafesi kazık/baret forajı sonrası yerleştirilerek betonlama yapılması ve teste hazır hale getirilmesi.

39 Osterberg Deney Sonuçları Yük - Deplasman Grafiği

40 Osterberg Deney Sonuçları ÜST KAZIK Birim çevre sürtünmesi Deplasman ilişkisi

41 Osterberg Deney Sonuçları ALT KAZIK PARÇASI Birim çevre sürtünmesi deplasman ilişkisi

42 İKSA SİSTEMİ KALİTE KONTROL DENEYLERİ Gözlem Türü Gözlem Türü Adet İnklinometre İksa Yatay Deplasmanları 10 farklı konumda Yük Hücresi Ankraj Yükleri Değişimi 5 Kesit / 5 sıra Tiltmetre Komşu Yapılarda Oluşan 6 noktada / 2 farklı yapıda Dönmeler Ektansometre İksa zemin hareketi-genel 4 adet kesitte kontrol. stabilite Oturma Kolonu İksa Duvarı z (düşey) 10 adet yöndeki deplasman değişimleri Reflektör İksa Duvar x-y yönlü deplasmanları 16 adet

43 İnklinometre Gözlem Noktaları 10 farklı konumda yapılan iksa deformasyon takibi. İnklinometre okumaları probun içindeki eğim ölçer akselerometreler ile tespit edilerek, düşey mesafe farkından yatay deplasman değeri elde edilir ve iki farklı düzlemde okumalar yapılır.

44

45 TİLTMETRE (Dönme Plakaları) Yakın konumlanmış yapıların hareket kontrolü 6 adet noktadan yapısal deformasyon kontrolü Düşey ve yatay düzlemde dönme/deformasyonların okunması Tiltmetre Referans Plaka

46 EğimÖlçer -No Dönme (mm/m) S1 S-2 S-3 S-4 R1 R2 A B A B A B A B A B A B ,77-0,44-1,19-0,38-1,41 2,14 1,39 1,93-1,47 0,01-0,01-0, ,92-0,82-2,12-0,57-1,54 2,35 1,28 1,95-1,33-0,51-0,28-0, ,06-0,68-2,21-0,59-1,54 2,36 1,24 1,99-1,51-1,23-0,43-0, ,01-0,76-2,66-0,83-1,37 2,40 1,21 1,77-1,19-1,57-0,54-0, ,22-0,73-2,69-0,77-1,43 2,32 1,18 1,69-1,13-1,84-0,53-0, ,46-0,79-2,80-0,76-1,59 2,46 1,32 1,82-1,17-1,90-0,54-0, ,85-0,65-3,01-0,82-1,57 2,48 1,38 1,71-1,30-1,74-0,64-0, ,87-0,63-3,04-0,83-1,56 2,45 1,37 1,69-1,36-1,74-0,66-0, ,26-0,57-3,25-0,93-1,28 2,33 1,42 1,67-0,81-2,93-1,37-0, ,36-0,57-3,40-0,95-1,50 2,55 1,20 1,74-0,78-3,02-1,18-0, ,42-0,58-3,42-1,00-1,62 2,60 1,19 1,80-0,77-3,04-1,21-0, ,43-0,58-3,45-1,01-1,65 2,62 1,20 1,86-0,74-3,10-1,05-0,10 Okuma Sonuçları Proje kapsamında 6 adet noktadan iki farklı düzlemde yapısal dönme/deformasyonların okunması yapılmıştır. Tiltmetre okumaları referans plakası üzerinde iki yönde uygulanarak okumaların alınması prensibine dayanır.

47 YÜK HÜCRESİ Uygulanan kuvveti elektrik sinyaline çeviren dönüştürücülerdir. Ankrajlardaki gerilme kuvvetlerinin değişimlerini gözlemek amacıyla ankraj kafalarına yerleştirilen, bir manometreye bağlı içi yağ dolu silindirik cihazlardır.

48 0,660 0,650 0,640 0,630 0,620 0,610 0,600 0,590 0, K (mv/v) Yük Hücresi Okuma Sonuçları Seri 1 Yük Hücresi No. Yük Hücresi Seri No. K K Tarih Değer Birim Değer Birim Değer Birim Değer Birim ,5 ton 0,604 Mv/v ,7 ton 0,609 Mv/v ,2 ton 0,623 Mv/v ,6 ton 0,627 Mv/v ,7 ton 0,630 Mv/v ,8 ton 0,632 mv/v ,7 ton 0,629 mv/v ,3 ton 0,623 Mv/v ,5 ton 0,625 Mv/v ,4 ton 0,624 Mv/v 35,2 ton 0,722 mv/v ,4 ton 0,624 Mv/v 34,5 ton 0,708 mv/v ,4 ton 0,624 Mv/v 34,7 ton 0,712 mv/v ,6 ton 0,626 Mv/v 35,5 ton 0,728 mv/v ,8 ton 0,632 Mv/v 35,9 ton 0,738 mv/v ,6 ton 0,629 Mv/v 35,4 ton 0,727 mv/v ,5 ton 0,628 Mv/v 35,3 ton 0,725 mv/v ,5 ton 0,628 Mv/v 35,3 ton 0,724 mv/v ,6 ton 0,628 Mv/v 35,2 ton 0,724 mv/v ,5 ton 0,627 Mv/v 35,3 ton 0,725 mv/v ,5 ton 0,628 Mv/v 35,3 ton 0,724 mv/v Ankrajı germeden önce sıfır okuması alınmış ve kaydedilmiştir. Ankraja germe uygulandıktan sonra germe kuvveti yük hücresi aracılığıyla ölçülmüş ve bu ölçü değerleri data logger tarafından kaydedilmiştir.

49 Çubuk Uzama Ölçer/ Ektansometre Projede, Çok Noktadan Ölçümlü Çubuk Tipi Uzama Ölçerler 3 adet ankraj, tijler ve bir adet Titreşim Telli Deplasman sensörlü elektrik referans başlığından oluşmaktadır. Tijler ankrajdan referans başlığına kadar olan mesafe boyunca uzanır. Bu mesafedeki bir değişim zeminde hareketin meydana geldiğini göstermektedir. Okumalar referans başlığından elektronik bir sensor kullanılarak alınır.

50 Deplasman/Displacement (mm) 12,00 10,00 8,00 6,00 4,00 2,00 0,00-2,00 0,00 Deplasman-Ekstansometre Kafasından Uzaklık Grafiği / Displacement- Distance From Ext. Head Graph 5,00 10,00 15,00 20,00 Eksenden Uzaklık /Distance to Head, (m) Ektansometre Ölçümleri 25,00 30,00 35, : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : :13 40,00 Sonda (çubuk) üzerindeki üç farklı noktanın birbirleri ile olan izafi yer değişimlerini ölçebilmek amaçlı kullanılmıştır. Ankraj sabit bir referans noktasına (yeterince hareketsiz derinliğe) yerleştirilerek mutlak deplasman değişimleri elde edilebilmektedir. Ankrajlar m seviyelerinde monte edilmiştir.

51 REFLEKTÖR OKUMALARI Proje kapsamında toplam 16 adet konumda reflektör okumaları gerçekleştirilmiştir. TARİH R5 Adım Artışlar R5 R6 X Y x-mm y-mm X Y , ,917 6,000 5, , , , ,923 5,000 6, , , , ,923 1,000 0, , ,906 Reflektör okumaları x ve y yönünde oluşan yatay deplasmanları vermektedir. Projede X okuması kuzey-güney doğrultuyu; Y okuması ise doğubatı doğrultuyu temsil etmektedir , ,924-1,000 1, , , , ,924 0,000 0, , , , ,925 3,000 1, , , , ,930 4,000 5, , , , ,932 3,000 2, , , , ,939 8,000 7, , , , ,943 4,000 4, , , , ,943 1,000 0, , , , ,942-1,000-1, , , , ,943 1,000 1, , ,908

52 Oturma Kolonu İksa plan çevresinde 10 adet lokasyonda oturma kolonları yerleştirilmiştir. Ayrıca diyafram duvar oturmalarını tespit edebilmek amacıyla, başlık kirişi üzerinde monte edilen toplam 25 adet plaka üzerinde jeodezik ölçümler yapılmış ve kontrol edilmiştir. TARİH O1 O1-artımsal - mm O2 O2- artımsal - mm ,521 6,000 1,538 1,000 1, ,521 6,000 1,538 1,000 1, ,525 4,000 1,539 1,000 1, ,528 3,000 1,540 1,000 1, ,527-1,000 1,540 0,000 1, ,529 2,000 1,540 0,000 1, ,531 2,000 1,541 1,000 1, ,532 1,000 1,539-2,000 1, ,531-1,000 1,538-1,000 1, ,530-1,000 1,537-1,000 1, ,532 2,000 1,536-1,000 1,592 O ,530-2,000 1,533-3,000 1, ,528-2,000 1,531-2,000 1,591

53 SONUÇLAR İzmir ilinde yapılan, derin kazı ve temel iyileştirme projelendirilmesi ve uygulaması anlatılmıştır. Projelendirme safhasından örnekler Uygulama aşamalarından görüntüler İksa ve temel altı enstrümantasyon uygulamalarından görüntüler ve sonuçlar paylaşılmıştır. Geoteknik mühendisliği teori+pratik yürütülmesi gerekli bir bilim dalıdır. Bilim dalının ilerleyebilmesi için elde edilen vaka analizleri karşılıklı fayda sağlayabilmek için paylaşılarak, bilgi birikimi artırılmalıdır.

54

55

56

57

58

59

60

61

62

63

64

65

66

67

68

69

70