Zemin Profilinin Yerinde Tanımlanmasında Etkili Bir Yöntem: Koni Penetrasyon Deneyi (CPT)



Benzer belgeler
Zemin Özelliklerini Belirlemede Koni Penetrasyon Deneyi

Saha Deneyleri. Saha Deneyleri. Geoteknik Mühendisliğinde. Prof. Dr. Ahmet Orhan EROL. A. Orhan EROL Zeynep ÇEKİNMEZ. Dr.

TEMEL İNŞAATI ZEMİN İNCELEMESİ

Determination of Bearing Capacity with Cone Penetration Test

GEOTEKNİK VE SAYISAL MODELLEME

2015 YILI JEOLOJİK - JEOTEKNİK ETÜT VE HİZMET İŞLERİ, JEOFİZİK ETÜT İŞLERİ, ZEMİN VE KAYA MEKANİĞİ LABORATUVAR DENEYLERİ BİRİM FİYAT CETVELLERİ

Sıvılaşma hangi ortamlarda gerçekleşir? Sıvılaşmaya etki eden faktörler nelerdir? Arazide tahkik; SPT, CPT, Vs çalışmaları

İLLER BANKASI A.Ş. İHALE DAİRESİ BAŞKANLIĞI

TÜRKIYE CPT VERI TABANI ve MEVCUT AMPIRIK BAGINTILAR ILE KARSILASTIRMA

Laboratuar Kayma Mukavemeti Deneyleri

Ders De erlendirme % 50 % 50 Adet Oran 100

Dolgu ve Yarmalarda Sondaj Çalışması ve Değerlendirmesi. HAZIRLAYAN Özgür SATICI Mad. Yük. Jeo. Müh. (MBA)

T.C. SAKARYA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ GEOTEKNİK ANABİLİM DALI. Ders Değerlendirme

PRATİKTE GEOTEKNİK MÜHENDİSLİĞİ KURSU. Zemin Etütleri ve Arazi Deneyleri. Prof. Dr. Erol Güler Boğaziçi Universitesi

KİLLİ ZEMİNLERE OTURAN MÜNFERİT KAZIKLARIN TAŞIMA GÜCÜNÜN MS EXCEL PROGRAMI KULLANILARAK HESAPLANMASI. Hanifi ÇANAKCI

Zeminlerden Örnek Numune Alınması

16.6 DEPREM ETKİSİ ALTINDAKİ ZEMİNLERDE SIVILAŞMA RİSKİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ

DETAYLI İNCELEMELER. (Zeminde-Numune Alma) Ertan BOL-Sedat SERT-Aşkın ÖZOCAK 1 İNCE CİDARLI SHELBY TÜPÜ KUYU AĞZI HELEZON SPT KAŞIĞI

KONİ PENETRASYON DENEYİ İLE KAZIK KAPASİTESİNİN BELİRLENMESİ

Şev Stabilitesi I. Prof.Dr.Mustafa KARAŞAHİN

Sedat SERT-Aşkın ÖZOCAK-Ertan BOL 1

Kaya Zemin Sınıflamaları Parametre Seçimi Şev Stabilite Sorunları. Özgür SATICI Mad. Yük. Jeo. Müh. (MBA)

Prof. Dr. Osman SİVRİKAYA Zemin Mekaniği I Ders Notu

Ders Notları 2. Kompaksiyon Zeminlerin Sıkıştırılması

AKADEMİK BİLİŞİM Şubat 2010 Muğla Üniversitesi GEOTEKNİK RAPORDA BULUNAN HESAPLARIN SPREADSHEET (MS EXCEL) İLE YAPILMASI

INM 305 Zemin Mekaniği

Zeminlerin Sıkışması ve Konsolidasyon

ZEMİN MEKANİĞİ DERS NOTLARI

ANTALYA ZEMİNLERİNDE CPT (KONİK PENETRASYON DENEYİ) UYGULAMALARI

ZEMİN ARAŞTIRMALARI ve GEOTEKNİK RAPOR HAZIRLANMASI

10. KONSOLİDASYON. Konsolidasyon. σ gerilmedeki artış zeminin boşluk oranında e azalma ve deformasyon yaratır (gözeneklerden su dışarı çıkar).

T.C. İSTANBUL ÜNİVERSİTESİ

Koni Penetrasyon Deneyi ile Zeminlerin Karakterizasyonu. The Determination of Ground Properties by the Cone Penetration Test

JEOLOJİK ETÜT İŞLERİ JEOFİZİK ETÜT İŞLERİ İŞİN ADI ESKİ POZ NO YENİ POZ NO

ZEMİNLERİN GERİLME-ŞEKİL DEĞİŞTİRME DAVRANIŞI VE KAYMA MUKAVEMETİ

5. KONSOLİDAS YON DENEYİ:

DUMLUPINAR ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ GÜZ YARIYILI

YAPI TEKNOLOJİSİ DERS-2

EK-2 BERGAMA OVACIK ALTIN İŞLETMESİ TÜBİTAK RAPORU ELEŞTİRİSİ NE İLİŞKİN GÖRÜŞLER

Yrd.Doç.Dr. Saadet Arzu BERİLGEN

Yalova Çevre ve Şehircilik İl Müdürlüğü. ZEMIN VE TEMEL ETÜT RAPORLARı, KARŞıLAŞıLAN PROBLEMLER

Zemin Etüdleri: Dikkat Edilecek Hususlar

Konsol Duvar Tasarımı

Yatak Katsayısı Yaklaşımı

Sıkıştırma enerjisi arttıkça optimum su muhtevası azalmakta, kuru birim hacim ağırlık artmaktadır. Optimum su muhtevasına karşılık gelen birim hacim

Zemin ve Asfalt Güçlendirme

Sakarya Üniversitesi Teknoloji Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü. İmalat Müh. Deneysel Metotlar Dersi MAK 320. Çalışma 3: SERTLİK ÖLÇÜMÜ

ANTALYA - ARAPSUYU MEVKİİNDEKİ BİR BÖLGENİN GEOTEKNİK ÖZELLİKLERİ

Su seviyesi = ha Qin Kum dolu sütun Su seviyesi = h Qout

İNM Ders 4.1 Dinamik Etkiler Altında Zemin Davranışı

SERTLİK DENEYİ MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ. 1. Sertlik Deneylerinin Amacı

Prof. Dr. Osman SİVRİKAYA Zemin Mekaniği I Ders Notu

Hafta_1. INM 405 Temeller. Dersin Amacı - İçeriği, Zemin İnceleme Yöntemleri. Doç.Dr. İnan KESKİN.

ADANA BİLİM VE TEKNOLOJİ ÜNİVERSİTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ 2014 Yılı DÖNER SERMAYE FİYAT LİSTESİ

BÖLÜM 6 - TEMEL ZEMİNİ VE TEMELLER İÇİN DEPREME DAYANIKLI TASARIM KURALLARI 6.1. KAPSAM

ZEMĐN ĐNCELEMELERĐNDE STANDART PENETRASYON VE KONĐ PENETRASYON DENEYLERĐ YÜKSEK LĐSANS TEZĐ. Kamil ÖZÇELĐK

YAMAÇTA GÜVENLİĞİN SAĞLANMASI

Geoteknik yapıları. Temeller. İksalar. Tüneller

7. TOPRAĞIN DAYANIMI

Yeni Deprem Yönetmeliği ve İstinat Yapıları Hesaplarındaki Değişiklikler

ZEMİNLERDE SU ZEMİN SUYU

İNM Ders 9.2 TÜRKİYE DEPREM YÖNETMELİĞİ

Geoteknik Arazi Çalışmaları (CE 516) Ders Detayları

8. TOPRAK ZEMİNLERİN TAŞIMA GÜCÜ (BEARING CAPACITY OF SOILS)

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KAYA MEKANİĞİ DERSİ LABORATUVARI. ( Güz Dönemi) NOKTA YÜK DAYANIMI DENEYİ

BASMA DENEYİ MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ. 1. Basma Deneyinin Amacı

NİĞDE ÜNİVERSİTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ, GEOTEKNİK ABD ZEMİN MEKANİĞİ DENEYLERİ

BÖLÜM 5 ZEMİNLERİN MÜHENDİSLİK ÖZELLİKLERİ

TMMOB JEOFİZİK MÜHENDİSLERİ ODASI

Sedat SERT-Aşkın ÖZOCAK-Ertan BOL 1

DOYGUN OLMAYAN İNCE TANELİ ZEMİNLERİN KAYMA DİRENCİ ÖZET

1. Temel zemini olarak. 2. İnşaat malzemesi olarak. Zeminlerin İnşaat Mühendisliğinde Kullanımı

TEMEL (FİZİKSEL) ÖZELLİKLER

DETERMINATION OF PILE CAPACITY BY THE USE OF THE CONE PENETRATION TEST RESULTS

ARAZİ DENEYLERİ İLE GEOTEKNİK TASARIM

Zemin Suyu. Yrd.Doç.Dr. Saadet BERİLGEN

Arayüz Etkileşimi. Gökhan Baykal

SIVILAŞMA RİSKİNİN DÜŞÜK BASINÇLI ÇİMENTO ENJEKSİYONU İLE AZALTILMASI REDUCING LIQUEFACTION POTENTIAL BY LOW PRESURE CEMENT GROUTING

T.C. SAKARYA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

POLİPROPİLEN FİBERLERLE GÜÇLENDİRİLMİŞ KUM ZEMİNLERİN DİNAMİK ETKİ ALTINDA BOŞLUK SUYU BASINCI DAVRANIŞI

ZEMİN MEKANİĞİ DENEYLERİ

GAZİANTEP KİLLERİNİN DİSPERSİBİLİTE ÖZELLİĞİNİN BELİRLENMESİ

ZEMİN MEKANİĞİ VE TEMEL İNŞAATI İnce Daneli Zeminlerin Kıvamı ve Kıvam Limitleri. Yrd.Doç.Dr. SAADET A. BERİLGEN

DUMLUPINAR ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ GÜZ YARIYILI

TMMOB JEOFİZİK MÜHENDİSLERİ ODASI

TEMEL (FİZİKSEL) ÖZELLİKLER

Yapı veya dolgu yüklerinin neden olduğu gerilme artışı, zemin tabakalarını sıkıştırır.

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KAYA MEKANİĞİ LABORATUVARI

Maden Mühendisliği Bölümü. Maden Mühendisliği Bölümü Kaya Mekaniği Laborattuvarı. 300 tton Kapasitteli Hidrolik Pres

Tarih: 14 / 02 / 2009 Sondör: E. B. Sondaj Metodu: Dönel-Yıkamalı Şahmerdan Tipi: Simit Tipi Numune Alıcı: Split Barrel Zemin Sembol

İnşaat Mühendisliği Bölümü. Niğde Üniversitesi Toprak İşleri Ders Notları TOPRAK İŞLERİ. Dersin Amacı

SİSMİK KONİK PENETRASYON TESTİ (SCPT) İLE ZEMİN DİNAMİK ÖZELLİKLERİNİN BELİRLENMESİ VE ARALARINDAKİ İLİŞKİNİN İSTATİSTİKSEL YORUMU: ESKİŞEHİR ÖRNEĞİ

Proje Adı: İstinat Duvarı Sayfa 1. Analiz Yapı Tel:

Prof. Dr. Osman SİVRİKAYA Zemin Mekaniği I Ders Notu

2. Bölüm ZEMİNLERİN FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ

YAPI LABORATUVARI CİHAZ KATALOĞU

ÖLÇÜLEN ZEMİN PARAMETRELERİNDEN KAYMA DALGA HIZ (V s ) HESABINDA BULANIK MANTIK YAKLAŞIMI

TOPRAK SUYU. Toprak Bilgisi Dersi. Prof. Dr. Günay Erpul

ZEMİN İNCELEMELERİ. Yetersiz Zemin İncelemesi Sonucu Ortaya Çıkabilecek Kayıplar. İçin Optimum Düzey. Araştırma ve Deney

Artan İnce Kum Oranının Silt Zeminin Sıkışabilirliğine ve Dayanımına Etkisi

Transkript:

Yapı Teknolojileri Elektronik Dergisi Cilt: 5, No: 1, 2009 (50-60) Electronic Journal of ConstructionTechnologies Vol: 5, No: 1, 2009 (50-60) TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR www.teknolojikarastirmalar.com e-issn:1305-631x Teknik Not (Technical Note) Şaban YURTCU, Mustafa KAVAL Afyon Kocatepe Üniversitesi, Afyon Meslek Yüksekokulu, İnşaat Programı, 03200 Afyonkarahisar/TÜRKİYE syurtcu@aku.edu.tr, mkaval@aku.edu.tr Özet Geoteknik mühendisliğinde gelişen teknoloji ile birlikte zemin kesitinin ve zemin özelliklerinin yerinde ve sürekli olarak belirlenmesini sağlayabilen yöntemler ağırlık kazanmaktadır. Sondajlı zemin incelemesinde sıkça uygulanan standart penetrasyon deneyinde (SPT) sonuçları etkileyen faktörlerin çokluğu, uygulama ve yorum yanlışlıkları, bunun yanında tüp içine alınan ve örselenmemiş tabir edilen numunelerin laboratuvar denemelerinde doğal durumundan büyük oranda farklı durumda olduğu gerçeği arazi deneylerine rağbeti arttırmaktadır. Koni penetrasyon deneyi, insan müdahalesi olmadan yapılan sürekli ölçüm sayesinde zemin profilinin ayrıntılı ve gerçeğe en yakın şekilde elde edilmesine imkan vermektedir. Bu çalışmada zemin özelliklerini belirlemek amacıyla zemin etüdü kapsamında yapılan arazi deneylerinden Koni Penetrasyon Deneyi (CPT) incelenmiştir. Zeminlerin fiziksel ve mekanik özelliklerini belirlemek amacıyla CPT yönteminin tarihsel gelişimi, deney ekipmanları, deneyin yapılışı, kullanım amacı, özellikleri, zemin tanımlaması ve mühendislik parametresi türetme konularında bilgiler verilmiştir. Çalışma sonunda mevcut uygulamalardan örnek profiller sunulmuş ve sonuçlar yorumlanmıştır. Anahtar Kelimeler: Koni Penetrasyon, Standart Penetrasyon, Zemin İncelemesi. An Effective Method of Determining Ground Profile: Cone Penetration Test (CPT) Abstract As the technology moves forward, geotechnical engineering is moving towards methods that can provide monitoring of ground properties on-site and on-going. In situ testing has increased popularity over other methods due to factors like too many effecting factors of standard penetration test (SPT) as well as the discovery of samples taken in tubes can be very different in the laboratory than their natural environments. Cone penetration test enables the continues monitoring of ground properties without human intervention. In this study Cone penetration test (CPT), one of in situ test to determine the ground properties, has been reviewed. It gives information on reviewing the history, development, how test is done, purpose of the test, properties, determining the ground and engineering parameters of the CPT method that determines the physical and mechanical properties of the ground. The end of the study gives profiles from the example tests and provides commentary on them. Keywords: Cone Penetration, Standard Penetration, Ground testing. Bu makaleye atıf yapmak için Yurtçu Ş., Kaval M..,, Electronic Journal of Construction Technologies, 2009, 5 (1) 50-60 How to cite this article Yurtçu Ş., Kaval M.., An Effective Method of Determining Ground Profile: Cone Penetration Test (CPT), Electronic Journal of Construction Technologies, 2009, 5 (1) 50-60

YURTCU Ş, KAVAL M. Teknolojik Araştırmalar : YTED 2009 (1) 50-60 1. GİRİŞ Geoteknik mühendisliğinde, zemin numunelerini çeşitli şekillerde almak mümkündür. İnce daneli zeminlerde, numune alma yöntemi ne kadar gelişmiş olursa olsun, gerilme durumunun değişmesi yüzünden numune örseleneceğinden ve numune alma işlemi sırasında numune fiziksel etkiye maruz kalacağından, alınan numunelerin tamamen örselenmemiş olmadığı bilinmektedir. Ayrık daneli zeminlerde ise örselenmemiş numune alma oldukça zor ve pahalı bir işlemdir. Bu nedenlerden dolayı, zemin özelliklerinin, çeşitli miktarlarda örselenmiş numuneler üstünde yapılacak laboratuvar deneyleri yerine arazi deneyleri ile belirlenmesi tercih edilir [1]. Koni Penetrasyon Deneyi (CPT) geoteknikte zemin özelliklerini yerinde belirlemek için giderek artan sıklıkla kullanılan bir arazi deneyidir. 1940 lı yıllarda uygulanmaya başlayan yöntemin çalışma prensibi, aşağıya doğru itilen ucu koni şeklindeki bir sondaya zeminin gösterdiği direncin belirlenmesi şeklindedir [2] (Şekil 1). CPT, arazi deneyleri içinde; sondaj gerektirmemesi, direk ölçüm yapılabilmesi, elde edilen veriler ile zemin tanımlamasının ve temel tasarımlarının yapılabilir olması nedenleri ile özellikle yumuşak kil ve gevşek kumlarda tercih edilmektedir. Uygulama hızının yüksekliği ve derinlikte sürekli veri toplaması diğer avantajlarıdır. Ülkemizde 70 li yıllarda kullanılmaya başlanan yöntem, 90 lı yıllarda yaygınlaşmış bir yerinde test seçeneği haline gelmiştir [3]. 2. KONİ PENATRASYON DENEYİ (CPT) TARİHÇESİ VE TEKNOLOJİK GELİŞİMİ Koni Penetrasyon Deney yöntemi ilk kez Hollanda da 1934 te kumların bağıl birim hacim ağırlığını ölçerek kazık hesaplaması yapılması amacıyla kullanılmıştır [4]. 1948 yılına kadar elektriksel ölçüm sensörleri kullanılmadı. 1960 yılına kadar da geniş bir kullanım alanı bulamadı. 1980 lerden bu yana konik penetrometreler geoteknik uygulamalarında sıkça kullanıldı. 1980 lerden sonra diğer sensörlerin bulunmasıyla araştırmalar hızlandı. Türkiye de 1970 li yıllardan itibaren yapılan zemin etüdlerinde konik penetrasyon deneyi (CPT) kullanılmaya başlanmış olup günümüzde sözkonusu metot, alüvyonel zemin koşullarının hakim olduğu bölgelerde oldukça yaygın bir kullanım alanına erişmiştir. Günümüzde, uç direnci ve çevre sürtünmesinin yanında boşluk suyu basınçlarını (CPTU) ve kayma dalgası hızlarını ölçebilen sistemler (SCPTU) geliştirilmiştir [5]. 3. CPT YAPILIŞI VE DONATIMI 3.1. Deneyin Amacı Deneyin temel amacı zemin profilinin tanımlanması, zemin tabakalarının geoteknik özelliklerinin ve tasarıma yönelik parametrelerin ölçüm sonuçlarından belirlenmesidir. CPT deneyinde, kesit alanı 10 cm 2, konik uç açısı 60 0 olan silindir şeklinde bir sonda 20 mm/s sabit hızla zemine itilmektedir. Bu işlem esnasında koni ucunda oluşan direnç (q c ), silindirik gömlekte oluşan sürtünme direnci (f s ) ve konik ucun farklı kısımlarında penetrasyon sırasında meydana gelen boşluk suyu basınçları (u) elektronik olarak ölçülerek zemin kesiti ve zemin sınıfları elde edilmektedir [2]. Ayrıca istenilen derinliklerde penetrasyon durdurulduğunda boşluk suyu basınçlarının sönümlenmesi izlenerek zeminin geçirimlilik özellikleri hakkında bilgi edinilebilmekte, aynı zamanda statik boşluk suyu basınçları da belirlenebilmektedir. Son yıllarda geliştirilen kablosuz (akustik) CPT sisteminde, ölçülen değerler bir mikro işlemci tarafından ses sinyaline çevrilerek yüzeye yollanmaktadır. Bu sinyal sondanın bağlandığı mikrofon tarafından algılanarak ara bağlantısı yapılmış veri toplayıcıya aktarılmaktadır (Şekil 2). Veri toplayıcıda ayrıca sinyallerin gönderildiği derinliğin kaydı da yapılmaktadır [6]. 51

Teknolojik Araştırmalar : YTED 2009 (1) 50-60 Şekil 1. CPT İlk Uygulamalar Şekil 2. Kablosuz CPT sistemi 3.2. Koni Penatrasyon Ekipmanları Konik penetrasyon deney düzeni; konik sonda, itme boruları ve itme sistemi kısımlarından oluşur (Şekil 3-4) [7]. 52

YURTCU Ş, KAVAL M. Teknolojik Araştırmalar : YTED 2009 (1) 50-60 Şekil 3. Koni penetrasyon deney cihazı Şekil 4. Koni ve sürtünme gömleği 3.2.1. Türkiye de Kullanılan CPT Ekipmanı Ülkemizde CPT nin kullanımında son yirmi yıl içindeki gelişmeler Türkiye ülke raporlarında sunulmuştur. Bu rapor kapsamında Türkiye de kullanılmakta olan CPT ekipmanı bilgisi verilmiş olup sözkonusu liste güncelleştirilerek Tablo 1-2-3 de sunulmuştur [5]. Bu tablodan kolayca izlenebileceği gibi 1974 yılında ülkemizde sadece bir adet CPT ekipmanı mevcut iken yirmi yıl içerisinde sözkonusu rakam onsekize ulaşmıştır. Tablo 1. Türkiye de Devlet Kurumlarında Kullanılan CPT Ekipmanı Kurum veya Firma Marka Tip Kalibrasyon Ölçümler Devlet Demiryolları- Dutch, 100kN Mekanik Mevcut değil Uç Limanlar-Hava Meydanları Genel Müdürlügü (DLH) Devlet Su Isleri Gouda, Elektrikli Gouda Unit Uç+Çeper (DSI) 200kN Mekanik Karayolları Genel Müdürlügü Gouda, 200kN Maihak, Elektrikli Elektrikli- Gouda Unit STU-100 - Uç+Çeper Uç+Çeper +boşluk suyu basıncı 25kN Titreşen tel Türkiye İller Bankası Geotech, 100kN Elektrikli Sıfır okuması Uç+Çeper +boşluk suyu basıncı +düşeyden sapma 53

Teknolojik Araştırmalar : YTED 2009 (1) 50-60 Kurum veya Firma Eskisehir Anadolu Üniversitesi Istanbul Teknik Üniversitesi (ITU) Karadeniz Teknik Üniversitesi (KTÜ) Sakarya Üniversitesi Tablo 2. Türkiye de Üniversitelerde Kullanılan CPT Ekipmanı Marka Tip Kalibrasyon Ölçümler Geotech, 200kN Elektrikli Sıfır okuması Uç+Çeper +boşluk suyu basıncı + sismik+ düseyden sapma OYO, 40kN Elektrikli Sıfır okuması Uç+Çeper Gouda, 75kN Mekanik Manometer Uç+Çeper Geotech, 200kN Elektrikli Sıfır okuması Uç+Çeper +boşluk suyu basıncı + sismik + düşeyden sapma Tablo 3. Türkiye de Müşavirlik Zemin Etüdü ve Müteahhitlik Firmalarının Kullandığı CPT Ekipmanı Kurum veya Firma Marka Tip Kalibrasyon Ölçümler Geoteknik Etüd, Müsavirlik ve Müh. Geomil, 200kN Elektrikli Sıfır okuması Uç+Çeper +bosluk suyu basıncı Geotest Gouda, 200kN Elektrikli Gouda Unit Uç+Çeper +boşluk suyu Kasktas Stfa Tekar Zetas Gouda, 100kN Geomil, 200kN (2 adet) Özel yapım, 25kN Geotech, 200kN (koni+aksesua) A.P. vd BERG, 100kN Mekanik Elektrikli Mekanik Manometer Sıfır okuması Mekanik Manometer Uç+Çeper Elektrikli Elektrikli Sıfır okuması Sıfır okuması Zmg Geotech, 200kN Elektrikli Sıfır okuması basıncı Uç+Çeper +boşluk suyu basıncı + sismik +zemin numunesi alıcısı Uç+Çeper +boşluk suyu basıncı + düşeyden sapma Uç+Çeper +boşluk suyu basıncı + sismik (2jeofon) + iletkenlik+su ve gaz numunesi alımı Uç+Çeper +boşluk suyu basıncı + düşeyden sapma 3.3. Deneyin Yapılışı Koni penetrasyon aleti paletli bir araca ya da özel kamyonuna bindirilmiş olarak taşınmaktadır [8]. Deneyin yapılacağı alana getirilen araç burgulu ankrajları vasıtasıyla zemine sabitlendikten sonra sonda zemine itilmeye başlanır (Şekil 5). Kesit alanı 10 cm 2, konik uç açısı 60 olan silindir şeklinde elektronik okuyucuları olan sonda zemine 20 mm/sn hızla itilmektedir. Sondaya bağlanan sondaj çubuk (tij) boyları 1m olup inilecek derinlik zeminin gösterdiği dirence ve makinenin kapasitesine göre değişir. Sonda ve sondaya bağlanan borular hidrolik itme sistemi ile zemine sokulmaya 54

YURTCU Ş, KAVAL M. Teknolojik Araştırmalar : YTED 2009 (1) 50-60 başlanır. İtme sisteminin bir çubuk boyundan fazla bir mesafe ile değişmez bir hızda itme özelliği olması, bu sırada penetrometre ucundaki gerekli itme kuvvetinin değişiminden etkilenmemesi gerekir. Derin sondalamalarda gerekli itme kuvveti 10 kn - 200 kn dolayında değişir. Genellikle alet kapasitesi 50 kn' dan küçük olmamalıdır. Bu işlem sırasında koni ucunda oluşan direnç (q c ) silindirik yüzeyde oluşan sürtünme kuvveti (f s ) ve penetrasyon sırasında meydana gelen boşluk suyu basınçları (u w ) bulunur. Ayrıca istenen derinlikte penetrasyonu durdurarak boşluk suyu basınçlarının ölçümü, bunu izleyerek de zeminin geçirimlilik ve sıkışabilirlik özellikleri hakkında bilgi edinebilme ve arazi boşluk suyu basınçları (u 0 ) bulunabilmektedir [9]. Şekil 5. Koni Penetrasyon Aletinin Taşınması ve Ankrajlarla Zemine Sabitlenmesi 3.3.1. CPT nin Sonlandırılması İçin Kriterler Uç Drenci 50 Mpa ı geçmemelidir. Uç direnci yüksek olduğunda ankrajlar sökülür ve kamyon havaya kalkar. Çevre sürtünmesi 0,5 Mpa, boşluk suyu basıncı 2,5 Mpa ı gördüğünde deneye son verilir. 3.3.2. CPT nin Uygulandığı Zeminler Koni penetrasyon deneyi, özellikle yumuşak/gevşek ince taneli zeminlerden çakıl boyutundaki iri taneli zeminlere kadar kesit boyunca karşılaşılan zemin tabakalarında zemin özelliklerinin örselenme olmaksızın yerinde belirlenmesi amacıyla kullanılmaktadır [6]. CPT yüksek yoğunluklu zeminlere sahip arazilerde uygulanamaz. CPT nin konsolide olmamış karışıma sahip zeminlerde kullanılması uygundur. Öte yandan iri kayalar ve çimentolaşmış katmanlara sahip zeminlerde penetrasyon uygulaması oldukça zordur. 3.3.3. CPT nin Uygulanabilir Derinliği CPT genellikle 150 feet derinliğe kadar uygulanır.ama 300 feet derinliğe kadar uygulamak mümkündür. 3.3.4. CPT İle Ölçülen Değerler 55

Teknolojik Araştırmalar : YTED 2009 (1) 50-60 a. Uç Drenci b. Çevre Sürtünmesi/Yapışması c. Boşluk Suyu Basıncı Bu değerler kullanılarak; Zemin Sınıflandırılması Kayma Direnci Tayini Bağıl Birim Hacim Ağırlık OCR (Aşırı Konsolidasyon Oranı) Sıvılaşma Analizi Hidrolik İletkenlik Kazık Boyutlandırılması yapılabilmektedir. A. Koni Uç Direnci q c (q T ) Koni direnci q c, koni ucundaki toplam eksenel gücün, alan faktörüne bölünmesiyle bulunur. Boşluk suyu basıncı ölçümü dışında CPT için q c kullanılır. Ölçümde konik uca göre boşluk suyu basıncı için q T kullanılır. Çünkü konide dengesiz boşluk suyu basınçları tarafından, ölçüm gücü değişebilir. Yüksek boşluk suyu basınçları nedeniyle yanlış ölçüm yapılabilir. Sonuç olarak: Uç direnci q c, kpa veya MPa olarak ölçülür. B. Çevre Sürtünme Direnci f s (f T ) Sürtünme kuvveti, toplam sürtünme kuvvetinin yüzey alanı sürtünmesine bölünmesiyle bulunur. Çevre sürtünmesi değerleri, dengesiz su basıncından dolayı oluşan yüzeydeki sürtünmedir. Toplam yüzey sürtünme değerinin bulunmasında, boşluk suyu basıncının düzeltilmiş değerleri kullanılır. C. Sürtünme Oranı R f Sürtünme oranı R f, çevre sürtünmesi ve koni direnci arasındaki oran olarak tariflenir. f T R f =.100(%) q T q T Benzer olarak I f = kullanılır. f T 56

YURTCU Ş, KAVAL M. Teknolojik Araştırmalar : YTED 2009 (1) 50-60 D. Arazi Boşluk Suyu Basıncı U 0 (kpa) Zeminde belirli seviyelerde arazi boşluk suyu basıncının hakim olduğu görülür. Yeraltı suyu seviyesinin bulunduğu ortamlarda boşluk suyu basıncı derinlikle genelde lineer değişim gösterir. U 0 penetrasyon işleminde sistemin dengeye gelmesinden sonra ölçülen boşluk suyu basıncıdır. E. Ölçülmüş Boşluk Suyu Basıncı U (kpa) Penetrasyon deneyi sırasında kaydedilmiş boşluk suyu basıncıdır (U = U 0 +Δu). Konik ucun üstünde, normal filtre konumlarındaki boşluk suyu basınçları için kullanılır. Konik ucun ortasında alternatif filtre pozisyonunda boşluk suyu basıncı ölçülebilir ve tanımlanmasında U YÜZEY kullanılır. F. Boşluk Suyu Basıncında Değişim Penetrasyon yönteminden meydana gelen boşluk suyu basıncı değişimidir (U - U 0 ). Meydana gelen boşluk suyu basıncı, zeminde negatif veya pozitif olabilir. Farklı filtre konumlarında meydana gelen boşluk suyu basıncı; U yüzey =U yüzey U, olabilir. Şekil 6. CPT ile Bilgisayar Ekranından Gerçek Zamanlı Data Okumaları 3.3.5. CPT Deney Sonuçları ile Zemin Özelliklerinin Bulunması 3.3.5.1. CPT İle Zemin Sınıflandırma Prensibi Çeşitli araştırmacılar tarafından, farklı değişkenler yardımıyla sınıflandırma haritaları elde edilmiştir. Burada Robertson ve Eslami-Fellenius Sınıflandırma Çizelgesi Şekil 7-8 de verilmektedir.[10]. Çevre sürtünmesi ölçümlerinde güvenilir olmayan q T ve u görülebilir. Derinliğin artmasıyla koni direncinde zemin tabakalarından dolayı artış olabilir. Buna bağlı olarak zemin sınıfları değişiklik gösterebilir. Zeminlerde q T ve R f kullanarak çizilen sınıflandırma haritalarında kimi zaman problemler olmuştur. Örtü yükü basıncı artışıyla bulunan u, f s, q T değerlerinde gerçek 57

Teknolojik Araştırmalar : YTED 2009 (1) 50-60 artışlar görülür. Örnek olarak kalın birikimlerde, normal konsolide killerin koni derinci qc, derinlikle değişiminde CPT sınıflamasında kolay anlaşılır değişiklikler meydana getirir. Sonuç olarak R f ve q T zemin sınıflamasında kullanılır: Tablo 4. CPT İle Zemin Sınıflandırma Prensibi Zemin Tipi Koni Drenci Sürtünme Oranı Boşluk Suyu (qc) (fs/qc) (uo+ u) Ani Kum Yüksek Düşük u Sönümlenmesi Uzun Sürede Kil Düşük Yüksek u Sönümlenmesi Δu 1 > Δu 2 > Δu 3 (N.C) Δu 1 >> Δu 2 >> Δu 3 (O.C) 3.3.5.2. Yumuşak Killerde Drenajsız Kayma Direnci CPT deneyi ilk yıllarda killerin drenajsız kayma mukavemetinin belirlenmesine yönelik Çalışmalar için kullanılmıştır. Normal konsolide killer üzerinde çalışmalar yapılmıştır. Değerlendirmeler teorik ve ampirik olarak iki farklı yaklaşımla yapılmaktadır. Drenajsız kayma direnci S değeri aşağıdaki gibi bulunmaktadır [11]. q c σ v0 Su = N K N K = Boyutsuz Ampirik koni faktörü σ v0 = Toplam jeolojik yük değeri N k koni faktörü 11 ile 19 arasında değişmekte olup ortalama olarak 15 alınabilir ve değeri aşırı konsolidasyon oranı, duyarlılık, silt yüzdesi, test tipi, jeolojik yük gibi faktörlerden etkilenir. 4. SONUÇLAR Zemin kalın veya ince tabaklardan meydana gelen bir yapıya sahiptir. Tabakaların kalınlığı ve inceliği, danelerin biçim özellikleri, zemin sınıfları gerek arazi gerekse de laboratuar deney yöntemleriyle anlaşılabilir. Zemin parametrelerinin arazi deneyleri ile belirlenmesi, ekonomi ve zaman yönünden sağladıkları avantajlar ve kolaylıkları nedeniyle ilgi çeken bir konu olmuştur. Koni Penetrasyon zemin parametreleri 2 cm de bir ölçülür. Dolayısıyla 2 cm de bir zemin profili öğrenilebilmektedir. Verilerin sık alınması deneyin bir avantajıdır. Bu yöntemin en büyük dezavantajı ise, iri daneli ve sert zeminlerde uygulanamamasıdır. Numune almanın zorluluğunun olmadığı sık zemin tabakaları incelendiğinde bu yöntem daha doğru sonuçlar verebilmektedir. CPT deneyi, elektronik yollardan zemin parametrelerinin elde edilmesini sağlar. İnsani hatalar söz konusu değildir. Numune alınamaması bir eksiklik olarak gözükse de deney uygulama bakımından bu eksikliği artıya çevirmiştir. 58

YURTCU Ş, KAVAL M. Teknolojik Araştırmalar : YTED 2009 (1) 50-60 Şekil 7. Eslami-Fellenius Sınıflandırma Çizelgesi Şekil 8. Robertson 1990 a göre zemin cinsleri [10]. 59

Teknolojik Araştırmalar : YTED 2009 (1) 50-60 KAYNAKLAR 1. Sivrikaya, O, Toğrol, E., 2003, İnce daneli zeminlerde SPT sonuçlarının düzeltilmesi üzerine bir Çalışma, İTÜ Dergisi/d, Cilt:2, Sayı:6, 59-67, s:1,. 2. Bol, E., Özocak, A., Sert, S., Arel, E., 2004, Geyve İlçesi (Sakarya) Zemin İnceleme Raporu, Sakarya Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, s:20, 3. Dipova, N., Cangir, B., 2005, Antalya zeminlerinde CPT (Konik Penetrasyon Deneyi) Uygulamaları, Antalya Yöresinin İnşaat Mühendisliği Sorunları Kongresi, Antalya. 4. Önalp, A., Sert, S., 2006, Geoteknik Bilgisi III Bina Temelleri, Birsen Yayınevi, s:70, Birinci Basım, İstanbul, 5. Ermem, C., Durgunoğlu, T. H., 2000, Türkiye CPT Veri Tabanı ve Mevcut Ampirik Bağıntılar İle Karşılaştırma, Zemin Mekanigi ve Temel Mühendisligi Sekizinci Ulusal Kongresi, Istanbul Teknik Üniversitesi, İstanbul. 6. Özocak, A., Sert, S., Önalp, A., 2006, "Zemin İncelemelerine Çağdaş Yaklaşım : Koni Penetrasyon Deneyi, GAP V. Mühendislik Kongresi Bildiriler Kitabı, Şanlıurfa, 2:1026-1033. 7. Sert, S., Önalp, A., Arel, E., 2007, "Koni Penetrasyon Deneyi ile Kazık Kapasitesinin Belirlenmesi", 2. Geoteknik Sempozyumu, Bildiriler Kitabı, s: 117-127, Seyhan Otel, Adana. 8. Mayne, P.W., Dejong, J., Christopher, B.R., 2001, Manual on Subsurface Investigations, Federal Highway Administration, Washington, 9. Öner, E., 2003, Alüviyal Ortamlarda SPT ve CPT Deneylerinin Karşılaştırılması, Sakarya Üni. Fen Bilimleri Enstitüsü, Sayı:2. 10. Robertson, P. K., 1990, Soil Classification Using the Cone Penetration Test, Canadian Geotechnical Journal, Vol.27 (1), 151-158. 11. Lunne, T., Robertson, P. K., Powell, J.J.M., 1997 Cone Penetration Testing in Geotechnical Engineering, E&FN Spon. 60