7. Geoteknik Sempozyumu 22-23-24 Kasım 217, İstanbul DARBELİ KIRMATAŞ KOLONLAR (DKK) İLE İYİLEŞTİRİLEN LİMAN SAHASINDA ALAN YÜKLEME DENEYİ İLE OTURMA DAVRANIŞININ GÖZLEMLENMESİNE İLİŞKİN VAKA ANALİZİ THE PERFORMANCE MONITORING OF RAMMED AGGEREGATE PIERS AT A CONTAINER PORT SITE Ece KURT BAL* 1 Lale ÖNER 2 Kemal Önder ÇETİN 3 ABSTRACT Within the confines of this paper, a comparative assessment of the estimated and monitored settlements of container port site is presented. The site was improved by Impact Rammed Aggregate Pier (RAP) System. The main goal of the in-situ soil improvement was defined as to establish a homogeneous rigid crust beneath the foundation. This crust layer is believed to improve soil liquefaction resistance and reduce the settlements under static and seismic loading. Additionally, the differential settlements are to be reduced by improving the foundation soils with rigid RAP elements, installed down to 6.m-18.m depths at the site. The site specific performance was monitored by modulus load tests and extensometers, inclinometers, pore pressure transducers installed before the placement of trial embankment. It was concluded that after the installation of RAP elements, the settlement of the site was observed to be uniform, and total and differential settlements were significantly decreased. Key words: Impact rammed aggregate piers, stiffness, trial embankmet, settlement. ÖZET Seçilen vaka örneğinde, Impact Darbeli Kırmataş Kolon (DKK) elemanları ile iyileştirilen bir konteyner liman sahasında enstrümantasyona dayalı tam ölçekli alan yükleme deneyi sonucundan elde edilen saha verileri kullanılarak ön tasarım aşamasında belirlenen oturmaların değerlendirilmesi konu edilmiştir. Zemin profilinin değişkenliği ve zemin iyileştirme işine geçilmeden önce sahada yapılan kontrolsüz ön yükleme durumu dikkate alınarak, kalınlıkları saha genelinde değişkenlik gösteren kumlu, çakıllı dolgu ve devamındaki yumuşak kil tabakasında yüzeyden 6.m-18.m derinliklere kadar Impact Darbeli Kırmataş Kolon (DKK) elemanları ile iyileştirme ve güçlendirme yapılmıştır. Bu sayede konteyner depolama alanı olarak kullanılması planlanan liman sahasında, sıvılaşmaya karşı direnci arttırılmış bir tabaka oluşturulmuş, statik ve deprem yüklemesi * 1 İnş. Yük. & Jeof. Müh., Sentez İnşaat, ekurt@sentezinsaat.com.tr 2 İnş. Yük. & Jeof. Müh., Sentez İnşaat, loner@sentezinsaat.com.tr (yazışma yapılacak yazar) 3 Prof., ODTÜ, ocetin@metu.edu.tr
Ece Kurt Bal, Lale Öner, Kemal Önder Çetin sebepli oturmaların proje kriterleri dahilinde sınırlandırılması ve farklı oturmaların minimize edilmesi hedeflenmiştir. Impact DKK elemanlarının imalatları sırasında yapılan yükleme testleri ve deneme dolgusu saha ölçüm verileri kullanılarak sahaya özel oturma davranışı araştırılmış, ön tasarım aşamasında seçilen parametreler kullanılarak aynı boyutlardaki deneme dolgusu 3 boyutlu olarak RocScience Settle 3D yazılımı kullanılarak modellenmiştir. Yapılan analizler sonucunda, saha oturma ölçümleri ile sayısal modelleme sonuçlarının birbirleri ile uyumlu olduğu ve iyileştirme sonrası beklenen oturma miktarlarının proje kriterleri doğrultusunda beklenildiği gibi gerçekleşeceği sonucuna varılmıştır. Anahtar kelimeler: Impact darbeli kırmataş kolon, rijitlik, deneme dolgusu, oturma. 1. GİRİŞ Zemin iyileştirmesine olan talep, kentsel yapılaşma kapsamındaki ulaşım, hidrolik ve endüstriyel yapılara ihtiyacın artmasıyla artmıştır. Proje ihtiyaçlarını karşılayacak en uygun tekniğin seçimi ise; zeminin tipine, yapı türüne, uygulanacak yükün mertebesine, iyileştirme işlemi için ayrılan zamana ve bütçeye bağlıdır. Gevşek kumların, yumuşak silt ve killerin, kontrolsüz dolguların ve yeraltı su seviyesi altındaki zeminlerin iyileştirilmesi amacıyla uygulanan, konut projelerinden ulaşım yapılarına, enerji yapılarından liman sahalarına kadar geniş bir kullanım alanına sahip Darbeli Kırmataş Kolon (DKK) elemanları, uygulama kolaylığının yanı sıra diğer zemin iyileştirme yöntemlerine göre büyük ölçekte ekonomi sağlaması sebebi ile ülkemizde de yaygın olarak kullanılmaya devam etmektedir. Derin temel uygulamaları ya da elverişsiz zeminlerin kazılarak yerine daha iyi nitelikli malzeme doldurulması gibi mevcut yöntemlere alternatif olarak, 198 li yıllarda Amerika da Dr. Fox tarafından geliştirilen Darbeli Kırmataş Kolonlar (DKK) ile oturmaların uygun seviyelere indirilmesi ve temel altındaki yumuşak zeminlerin taşıma kapasitesinin arttırılması hedeflenmektedir (Lawton ve Fox, 1994). DKK imalatı sırasında pahlı tokmağın oluşturduğu darbeleme, düşey olarak sıkıştırma sağlarken aynı zamanda kırmataşı kuyunun duvarına doğru yanal olarak iter. Bu sıkıştırmanın yanal gerilmeleri artırarak zeminin rijitliğini artırdığı anlaşılmıştır (Handy, 21). Impact Sistemi ile DKK imalatı sırasında mandrel çapı kadar açılan kuyunun darbeleme sonrasında çapının genişlemesi pasif direncin oluşmasına ve zemine etkiyen yatay gerilmelerin sükunet durumuna kıyasla neredeyse 3-6 kat mertebelerinde artmasına sebep olmaktadır. Ayrıca, DKK elemanları ile iyileştirilen sıkışabilir kil birimlerde oturma davranışının anlaşılmasına yönelik yapılan birçok araştırma; rijit DKK elemanının ve arasındaki zeminin temel yükleri altında eşit mertebelerde ve elastik olarak deforme olduğunu göstermiştir (White ve Hoevelkamp, 24). Bu çalışmada, konteyner depolama sahası olarak kullanılması planlanan bir liman sahasında gerek zemin sıvılaşmasına karşı iyileştirmeye, gerekse de projeye özel oturma kriterinin sağlanmasına yönelik, Impact Sistemi (muhafazalı) ile imal edilen cm çapındaki DKK elemanların davranışı konu edilmiştir. Bu kapsamda, ön tasarım aşamasında belirlenen geoteknik parametrelerin teyidini sağlamak amacıyla enstrümantasyona dayalı bir deneme dolgusu teşkil edilmiş, elde edilen veriler 3 boyutlu oturma davranışını anlamak üzere RocScience-Settle 3D yazılımında oluşturulan model sonuçları ile kıyaslanmış ve Impact DKK elemanlarının sahaya özel performansı değerlendirilmiştir.
Darbeli Kırmataş Kolonlar (DKK) ile İyileştirilen Liman Sahasında Alan Yükleme Deneyi ile Oturma Davranışının Gözlemlenmesine İlişkin Vaka Analizi 2. PROJE BİLGİSİ VE ARAZİ ZEMİN DURUMU Bildiride konu edinilen çalışma alanı, Ege Bölgesi nin en büyük entegre limanı olması planlanan İzmir-Aliağa da yer alan liman sahasındaki dolgu ile denizden kazanılan yaklaşık 193m x 38m boyutlarındaki bir bölgeyi kapsamaktadır. Konteyner depo sahası olarak kullanılması planlanan inceleme alanı Şekil 1 de gösterilmiş olup, denizden kazanılan bu dolgu sahasında konteyner depolanması durumunda ortaya çıkabilecek olası geoteknik sorunları (stabilite, oturma ve sıvılaşma) ortadan kaldırmak için Darbeli Kırmataş Kolon (DKK) imalatı ile zemin iyileştirmesi uygulanmıştır. N W E 193m 38m S İnceleme Alanı Şekil 1. İnceleme alanı planı Zemin profilinin belirlenmesine yönelik olarak zemin araştırma çalışmaları kapsamında 9 noktada 38.m derinliklere ulaşan sondaj delgisi kapsamında SPT deneyleri yapılmış, elde edilen örselenmiş ve örselenmemiş numuneler üzerinde sınıflandırma deneylerine ek olarak zemin mukavemet ve deformasyon davranışının anlaşılmasına yönelik olarak tek eksenli ve üç eksenli (UU, CU) basınç deneyleri ile ödometre deneyleri gerçekleştirilmiştir. SPT N6 (darbe/3cm) 1 2 3 4 1 1 W L, I P, ω (%) 3 6 9 12 Dane Boyutu Dağı lı mı (%) 3 6 9 12 1 1 Temsili Zemin Profili 3 6 9 12 Dolgu SM-SC 1 1 1 1 Derinlik (m) 2 2 3 Derinlik (m) 2 2 3 Derinlik (m) 2 2 3 Derinlik (m) 2 2 3 Kil - CH 3 4 4 YS-1 YS-2 YS-3 YS-4 YS- YS-6 YS-7 YS-8 YS-9 3 4 4 W L I P ω 3 4 4 Çakı l Kum Kil-Silt 3 4 4 Ayrışmış Tüf Şekil 2. Zemin Profili ve SPT N 6, W L, I P, ω, Dane Boyutu Dağılımı Derinlik İlişkisi
Ece Kurt Bal, Lale Öner, Kemal Önder Çetin Temsili zemin profili ve standart penetrasyon deneyinden elde edilen N 6 (darbe/3cm), likit limit (W L ), plastisite indisi (I P ), doğal su muhtevası (ω), dane boyutu dağılımı değerlerinin derinlikle değişimi Şekil 2 de gösterilmiştir. Bu verilere göre zemin yüzeyinden itibaren 3.m-1.m kalınlığında, yer yer silt, kil içerikli kumlu, çakıllı denizden kazanılan dolgu tabakası geçildikten sonra, kalınlıkları 2.m-2.m arasında değişim gösteren yüksek plastisiteli, yumuşak kil tabakasını takiben, kalınlıkları 2.m- 24.m arasında değişim gösteren katı-çok katı kil birimler yer almaktadır. Bu tabakanın altında ise temel taban kayası olarak nitelendirilen ayrışmış tüf tabakası devam etmektedir. Yeraltı su seviyesi.6m-2.3m derinlikleri arasında değişmektedir. 3.DARBELİ KIRMATAŞ KOLON (DKK) İLE İYİLEŞTİRME İlgili bölgenin malzeme depolama sahası olarak kullanıldığı ve zemin iyileştirme çalışmalarına başlanılmadan önce 1 ay boyunca, yükseklikleri 2.m-1.m arasında değişim gösteren gelişi güzel şekilde yerleştirilmiş iri bloklar içeren dolgu malzemesi ile ön-yüklemeye maruz kaldığı ancak oturma ölçümü ile takip yapılmadığı bilinmektedir. Stoklanan bu malzemenin saha zeminlerinin bir miktar ön yüklemeye maruz kalmasına sebep olduğu anlaşılmıştır. Dolgu yerleşimine ve yüksekliğine göre 4 kpa ile 18 kpa mertebelerindeki gerilme değerleri olarak iki bölgeye ayrılan çalışma alanında beklenen oturma davranışı; esnek temel tipi ve Boussinesq gerilme azalım yaklaşımı kullanılarak RocScience-Settle 3D yazılımı ile analiz edilmiştir. 8 kpa mertebelerindeki proje yükleri altında yapılan analizler sonucunda, dolgu (E=7. MPa) tabakasının elastik oturmasından ve yumuşak kil (c c /1+e =.22 ve OCR=1.) tabakasının konsolidasyonundan kaynaklanacak, 4cm-6cm mertebelerine ulaşan oturmaların meydana gelebileceği öngörülmüştür. 3.m ile 1.m derinlikler arasında yer alan yer yer silt, kil içerikli kumlu, çakıllı denizden kazanılan dolgu tabakasının (FC=%1), M w =6. büyüklüğündeki deprem yükleri altında, Seed ve Idriss (1971); Idriss ve Boulanger (24) yaklaşımına göre sıvılaşmaya (FS < 1.) maruz kalarak taşıma güçlerini önemli ölçüde kaybetmeleri riski bulunduğu ve Idriss ve Boulanger (28) yaklaşımına göre sıvılaşma sonrası deformasyonun 2.cm-18cm mertebelerine ulaşacağı öngörülmüştür. Sıvılaşma sonrası oturmalar dahil 2 yılda 2cm, 2 yılda 3cm olan oturma kriterinin sağlanması, farklı oturmaların en aza indirilmesi ve özellikle olası bir deprem sırasında sıvılaşma/mukavemet ve rijitlik kaybına karşı direnci arttırılmış homojen bir kabuk tabakasının oluşturulması için zemin iyileştirmesi yapılması gerekliliği ortaya çıkmış ve Darbeli Kırmataş Kolon (DKK) imalatının ekonomik ve hızlı bir çözüm sunması sebebi ile ilgili bölgenin iyileştirilmesi işi için bu sistem tercih edilmiştir. Sahanın ön yükleme durumu ile zemin profilinin değişkenliği dikkate alınarak, çalışma alanı yedi farklı bölgeye ayrılmış, 1.m-2.m arasında değişim gösteren kare yerleşimli, 6.m-18.m boylarında tasarımı yapılan Darbeli Kırmataş Kolon (DKK) elemanlarının imalatı Impact Sistemi (muhafazalı) ile gerçekleştirilmiştir. Bu sistem için imalat adımları (Şekil 3) şu şekilde özetlenmiştir: i) Alt ucu kapalı olan 36cm çaplı mandrel itme kuvveti ve vibrasyonlu darbe ile tasarım derinliğine kadar indirilir, ii) Mandrel ve hazne kırmataş ile doldurulur, iii) 1cm yukarı / 67cm aşağı itme yöntemi ile düşey vibrosyon uygulanarak sıkıştırma işlemi gerçekleştirilir. Bu yöntem ile sıkıştırma gerçekleştirildiğinde 36cm olan çap, cm çapa genişler.
Darbeli Kırmataş Kolonlar (DKK) ile İyileştirilen Liman Sahasında Alan Yükleme Deneyi ile Oturma Davranışının Gözlemlenmesine İlişkin Vaka Analizi Malzeme Şekil 3. Impact Sistemi ile Darbeli Kırmataş Kolon İmalatı Tablo 1. Analizlerde Kullanılan Parametreler γ E E comp. C c C r C a C ar e OCR (kn/m 3 ) (MPa) (MPa) - - - - - - Dolgu 18. 7. - - - - - - - Yumuşak Kil 16.1 - -.6.12.2.83 1.96 1. Katı-Çok Katı Kil 19. 3 - - - - - - - Ayrışmış Tüf 2. 4 - - - - - - - DKK 2. 9-2 - - - - - - - DKK Bölgesi 1 18.2-16.-23.8 - - - - - - DKK Bölgesi 2 18.2-7.-11. - - - - - - γ - birim hacim ağırlığı, E - sıkışma modülü, E com =E DKK x R a +E x (1-R a ) - kompozit sıkışma modülü (E DKK - DKK sıkışma modülü, R a - alan oranı), C c - sıkışma indisi, C r - tekrar sıkışma indisi, C a - ikincil oturma katsayısı, C ar -, e - boşluk oranı, OCR - aşırı konsolidasyon oranı Yapılan değerlendirmeler sonucunda; Impact DKK elemanları ile iyileştirilen kompozit bölgede beklenen 3.cm-6.cm mertebelerindeki oturmaların büyük bir bölümünün kirişlerin inşaatı sırasında ani oturmalar şeklinde gerçekleşeceği ve iyileştirilmiş bölge altında beklenen alt bölge konsolidasyon oturmalarının ise, 12.cm-21.cm mertebelerinde ve zamana yayılı olacağı öngörülmüştür. Sıvılaşma sonrası hacimsel sıkılaşma oturması dahil toplam oturmaların ise 2 yıl içerisinde.cm-18.2cm, 2 yıl içerisinde ise.9cm- 27.3cm mertebelerine ulaşacağı ve beklenen bu oturma miktarlarının işverence belirlenen proje kriterleri ile uyumlu olacağı anlaşılmıştır. Çalışma kapsamında, kolon taşıma kapasitesinin ve rijitliğinin belirlenmesine yönelik olarak 6 adet tam ölçekli yükleme deneyi gerçekleştirilmiştir. Yükleme deneyi, ASTM D- 1143 standardında tanımlanmış olan kazıkların basınç altındaki davranışlarını ölçen test prosedürüne benzer şekilde yapılmaktadır. Arazi yükleme deneyleri sırasında yükleme kademelerine % artış ile başlanmış olup, bu artış tasarım yükünün %1 sine kadar devam ettirilmiştir. Daha sonra boşaltma kademeleri ile devam edilerek, ilgili deneyler bitirilmiştir. Ek olarak Impact DKK elemanları üzerinde gerçekleştirilen yükleme deneylerinde, kolonun uç kesmine "tell-tale" olarak adlandırılan çubuk elemanlar yerleştirilerek kolon alt ucunda meydana gelen yer değiştirme davranışı da ölçülmüş ve net kolon boy kısalması elde edilmeye çalışılmıştır (Brian ve diğ., 26). Yükleme deneyi sırasında kolon üst kotunda ve tell-tale plakasında oluşan deplasman ve yük değerleri kayıt altına alınmıştır. Şekil 4a da temsili olarak seçilen gerilme-oturma grafiği, Şekil 4b de ise tüm deney sonuçlarına ait gerilme-oturma grafiği gösterilmiş olup, bu grafiklerin
Ece Kurt Bal, Lale Öner, Kemal Önder Çetin eğiminden en az MN/m 3 mertebelerinde ölçülen rijitlik değerlerinin tasarım varsayımıyla uyumlu olduğu görülmüştür. Uygulanan Gerilme (kpa) 4 8 12 16 Uygulanan Gerilme (kpa) 4 8 12 16 Oturma (mm) 2 4 6 8 1 (a) DKK üst kotu tell-tale Oturma (mm) 2 4 6 8 1 (b) ölçülen rijitlik, kg MN/m 3-12 MN/m 3 Şekil 4. Yükleme Testi Gerilme-Oturma Grafikleri Test-1 Test-2 Test-3 Test-4 Test- Test-6 4. DENEME DOLGUSU OTURMA ve ENSTRÜMANTASYON ÖLÇÜMLERİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ 1.m aralıklı kare yerleşimli 13.m boyundaki Impact DKK elemanları ile iyileştirilen ve zemin profilinin en kötü koşulları temsil ettiği bölgede yüksekliği 4.2m, kret bölgesi 21.m x 31.m olan bir deneme dolgusu teşkil edilmiştir (Şekil ). Düşey deformasyonların tespiti için 111 gün süre ile dokuz noktada topoğrafik (SP) ölçümlere ek olarak, iki noktada ve beş seviyede ekstensometre (E), yatay deformasyonların tespiti için ise dört noktada inklinometre (İNK) ve son olarak boşluk suyu basıncı (PZ) değişimlerinin belirlenmesi için üç noktada ve üç seviyede piyezometre ölçümü alınmıştır. Enstrümantasyon ölçümleri, teşkili 43 gün süren deneme dolgusunun inşaatı sırasında ve dolgunun maksimum seviyeye ulaşmasının ardından haftada bir gün yapılan ölçümler ile 6 günlük süre boyunca devam ettirilmiştir. (a) (b) (c) (d) Şekil. a) Deneme Dolgusu ve b) Enstrümantasyon Yerleştirilmesi c) Deneme Dolgusu ve Enstrümantasyon Yerleşim Planı ve c) Kesiti
Darbeli Kırmataş Kolonlar (DKK) ile İyileştirilen Liman Sahasında Alan Yükleme Deneyi ile Oturma Davranışının Gözlemlenmesine İlişkin Vaka Analizi Dolgu Yüksekliği (m) 4 3 2 1 SP-1 Oturma (cm) 3 6 9 12 1 SP-2 SP-3 SP-4 SP- SP-6 SP-7 SP-8 SP-9 1 2 3 4 6 7 8 9 1 11 12 13 14 (a) Zaman (gün) Dolgu Yüksekliği (m) 4 3 2 1 E-1-13m Oturma (cm) 2 4 6 8 1 E-1-17m E-1-21m E-1-4m E-1-8m E-2-13m E-2-17m E-2-21m E-2-4m E-2-8m 1 2 3 4 6 7 8 9 1 11 12 13 14 (b) Zaman (gün) Boş luk Suyu Bası ncı (kpa) Dolgu Yüksekliği (m) 4 3 2 1 3 2 2 1 1 ort. 21.4 m ort.17. m 1. m ort. 7.6 m PZ-1 PZ-2. m PZ-3 1 2 3 4 6 7 8 9 1 11 12 13 14 Zaman (gün) (c) Şekil 6. a) Oturma - Topoğrafik Ölçüm b) Oturma - Ekstensometre c) Boşluk Suyu Basıncı - Zaman İlişkisi
Ece Kurt Bal, Lale Öner, Kemal Önder Çetin Şekil 6 da topoğrafik, ekstensometre ve piyezometre ölçümlerinden elde edilen oturmazaman ve boşluk suyu basıncı-zaman grafikleri gösterilmiştir. Dokuz noktada alınan topoğrafik ölçüm sonuçları, 111 gün sonunda toplam oturma miktarının 4.cm-9.8cm mertebelerine ulaştığını ve maksimum deplasmanın beklenildiği üzere dolgu merkezinde ölçüldüğünü göstermiştir. Dolgunun altına yerleştirilen topoğrafik ölçüm noktalarının aksine dolgunun etrafına yerleştirilen ekstensometrelerden 18 gün süre ile periyodik olarak alınan ölçümlere göre, beklentilerle uyumlu olarak, topoğrafik ölçümlerden daha az miktarda olmak üzere, maksimum 7.3cm mertebelerine ulaşan oturmalar gözlenmiştir. PZ- 1 ve PZ-2 numaralı piyezometre ölçüm sonuçlarına göre, ortalama 7.6m, 17.m ve 21.4m seviyelerinde başlangıç okuması sırasıyla 73 kpa, 182 kpa ve 219 kpa mertebelerinde olan boşluk suyu basıncı değerlerinin dolgunun inşaatı sırasında artış gösterdiği ve daha sonra azaldığı görülmüştür. PZ-3 numaralı ölçümlerin ise beklentilerle uyumlu olmadığı anlaşılmış bu durumun piyezometrenin yerleştirilmesi veya veri derlenmesi sırasında yaşanan bir sıkıntının sonucu olduğu düşünülmüştür. Deneme dolgusu etrafına yerleştirilen dört adet inklinometre ölçüm verisi değerlendirildiğinde ise, maksimum deplasmanların dolgu malzemelerini getiren kamyon hareketlerinin olduğu bölgede konumlanan 1 ve 4 numaralı inklinometrelerde ölçüldüğü ve 1m seviyelerinde 14mm- 2mm mertebelerine ulaştığı görülmüştür. Genel olarak değerlendirildiğinde, dolgunun inşaatı sırasında ölçülen yanal hareketlerin, dolgunun inşaatının tamamlanmasının ardından yavaşladığı görülmüştür. Aynı boyutlardaki deneme dolgusu, ön tasarım aşamasında belirlenen geoteknik parametreler kullanılarak sahadaki konumuna göre RocScience-Settle 3D yazılımı ile modellenip (Şekil 7), ilgili analizden elde edilen sonuçlar saha ölçüm verileri ile karşılaştırılmıştır. Deneme Dolgusu (a) (b) Şekil 7. Settle 3D Model - Deneme Dolgusu a) Genel Yerleşimi b) Detay Planı Şekil 8 de topoğrafik ve ekstensometre ölçüm sonuçları ile RocSicence-Settle 3D yazılımı ile modellenen ve topoğrafik ölçüm noktaları için hesaplanan oturma miktarları aynı grafik üzerinde gösterilmiştir. İlgili grafikten ölçülen toplam oturmaların; 1/3 ünün dolgunun inşaatı sırasında gerçekleşen üst bölge oturmalarından, 2/3 ünün ise dolgunun inşaatından sonra gerçekleşen alt bölge oturmalarından oluştuğu anlaşılmaktadır. Sonuçta, ölçülen ile hesaplanan değerlerin uyumlu olduğu ve ön tasarım aşamasında kabul edilen geoteknik parametrelerin sahayı temsil ettiği anlaşılmıştır.
Darbeli Kırmataş Kolonlar (DKK) ile İyileştirilen Liman Sahasında Alan Yükleme Deneyi ile Oturma Davranışının Gözlemlenmesine İlişkin Vaka Analizi Dolgu Yüksekliği (m) 4 3 2 1 ölçülen - topoğrafik hesaplanan - topoğrafik ölçülen - ekstensometre Oturma (cm) 1 1 1 2 3 4 6 7 8 9 1 11 12 13 14 Zaman (gün) Şekil 8. Hesaplanan ve Ölçülen Oturma Miktarı - Zaman İlişkisi.SONUÇLAR Bu çalışma kapsamında, 1.m-2.m arasında değişim gösteren kare yerleşimli, 6.m- 18.m boylarındaki Impact Darbeli Kırmataş Kolon elemanları ile iyileştirilen bir liman sahasındaki oturma davranışının arazi ölçümleri ile incelenmesi konu edilmiştir. Bu amaç için konteyner stok alanı olarak kullanılması planlanan bu bölgede, zemin koşullarının en elverişsiz durumu temsil ettiği alanda enstrümantasyona dayalı bir deneme dolgusu teşkil edilmiş ve 111 gün boyunca belirli periyotlarda topoğrafik ölçüm, boşluk suyu basıncı, ektensometre ve inklinometre ölçümleri yapılmıştır. Aynı boyutlardaki deneme dolgusu RocScience-Settle 3D yazılımı ile modellenip ön tasarım aşamasında belirlenen geoteknik parametreler kullanılarak geri analiz yapılmış ve elde edilen sonuçlar saha verileri ile karşılaştırılmıştır. Yukarıda ayrıntısı verilen bu analizler sonucunda aşağıdaki sonuçlara ulaşılmıştır: - Ölçülen toplam oturmaların sayısal analiz ile hesaplanan oturmalar ile uyumlu olduğu görülmüş, ön-tasarım aşamasında belirlenen geoteknik parametrelerin sahadaki profili temsil ettiği anlaşılmıştır. - Ekstensometre ölçüm sonuçlarından, oturmaların 1/3 ünün elastik oturmalar şeklinde ve dolgunun inşaatı sırasında gerçekleştiği anlaşılmıştır. Ayrıca ölçülen toplam oturmaların 2/3 ünün ise Impact DKK elemanları altında yer alan iyileştirilmemiş alt bölge oturmalarından kaynaklandığı görülmüştür.
Ece Kurt Bal, Lale Öner, Kemal Önder Çetin - Deneme dolgusu ve enstrümantasyon ölçüm sonuçları, temsili zemin profilinin en elverişsiz olduğu kesimi temsil ettiğinden saha genelinde gerçekleşecek oturmaların beklenen oturmalardan daha az olacağı ve işverence tariflenen 2 yıl için 2cm, 2 yıl için 3cm olarak öngörülen oturma kriterini sağlayacağı anlaşılmıştır. - Bu çalışma kapsamında önemli tasarım hedeflerinden biri de Impact DKK elemanları ile iyileştirilen üst bölgede homojen bir tabaka oluşturularak, oturmaların homojen hale getirilmesinin sağlanmasıdır. Ölçüm sonuçlarına göre, proje hedefleri ile uyumlu olarak fark oturmaların maksimum %.2 mertebelerinde kontrol altına alındığı görülmüştür. Saha ölçümleri sonucunda Impact Darbeli Kırmataş Kolon Elemanlarının orta derinlikte zemin iyileştirme çözümüne (The Intermediate Foundation System) dayalı tasarım prensibini destekler mahiyette homojen olarak gerçekleştiği ve aşırı/farklı oturma sorunlarının bertaraf edildiği görülmüştür. Diğer bir ifade ile, Impact DKK elemanları ile temel zemini iyileştirmesi uygulamasının, tasarımın amacına yönelik tatminkar bir performans gösterdiği gözlenmiştir. TEŞEKKÜR Yazarlar bu bildirinin yazılması için gerekli mevcut bilgi ve belgeleri paylaşan 2ER Müşavirlik Proje Kontrollük ve Tic. A.Ş. ye ve ES Grup a teşekkürü borç bilir. KAYNAKLAR [1] Lawton, E.C. and Fox, N.S. (1994), Settlement of Structures Supported on Marginal or Inadequate Soils Stiffened With Short Aggregate Piers, Proc., Vertical and Horizontal Deformations of Foundations and Embankments, Geotechnical Special Publication No.4, ASCE, College Station, Tex., Vol. 2, 962-974. [2] Handy, R.L., 21. Does Lateral Stress Really Influence Settlement?, ASCE Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, July 21. 623 626. [3] White D.J. and Hoevelkamp K. (24), Settlement Monitoring of Large Box Culvert Supported by Rammed Aggregate Piers A - Case History, Geotechnical Engineering for Transportation Projects, Vol. 2, 166-173. [4] Seed, H. B., Idriss, I. M. (1971), Simplified Procedure for Evaluating Soil Liquefaction Potential, Journal of the Soil Mechanics and Foundations Division, ASCE, Vol. 97, No SM9, Proc. Paper 8371, September 1971, pp. 1249-1273. [] Idriss, I. M., and Boulanger, R. W. (28), Soil Liquefaction During Earthquakes, Monograph MNO-12, Earthquake Engineering Research Institute, Oakland, CA, 261 pp. [6] ASTM D1143 81 (Reapproved 1994), Standard Test Methods for Deep Foundations Under Static Axial Compressive Load, Annual Book of ASTM Standarts. [7] Brian, C.M., FitzPatrick, B.T. and Wissman., K.J. (26), Specifications for Impact Rammed Aggregate Pier Soil Reinforcement, Geopier Foundation Company, Inc., Mooresville, NC.