MÜHENDİSİLK JEOLOJİSİ

MÜHENDİSİLK JEOLOJİSİ Doç. Dr. Zeynal Abiddin ERGÜLER E-mail: zerguler@yahoo.com Tel: +90 274 2652031-4160 BÖLÜM 3 SAHA İNCELEMELERİ 1

AMAÇLAR İnşaat ve maden mühendisliği uygulamaları yerkabuğunun en üst kısmın içinde veya üzerinde geçekleştirilmektedir. Söz konusu bu yerkabuğunun en üst kısmı zemin, kaya, hava ve sudan oluşmaktadır. Ancak, bunların birleşimi sonucu tamamen farklı saha koşulları oluşmaktadır Yerkabuğunun her noktası mühendislik özellikleri açısında farklı özelliklere sahiptir. Her saha kendine has özelliklere sahip olacak ve yapılacak mühendislik çalışmasına karşı farklı şekilde reaksiyon verecektir. Mühendislik yapıları veya yer kabuğu ile ilgili diğer mühendislik çalışmalarında, yerüstü(yüzey) ve yer altı koşullarının araştırılıp önceden bilinmesi, bu yapıların başarılı ve ekonomik bir şekilde yapılması açısından önemlidir Saha incelemelerinin genel amacı: Önerilen bir mühendislik yapısının fizibilite, tasarım ve performansını etkileyebilecek zemin koşullarını belirlemektir (sahanın planlanan mühendislik yapısı için uygunluğunun araştırılmasını oluşturur) Jeoteknik Saha İncelemesi (Site Investigation): Herhangi bir sahadan gerekli bilgileri elde etmek amacıyla kullanılan tüm teknikleri ve araştırmaları içerir. 2

Efor (Katkı) Saha incelemeleri farklı disiplinlerden çok sayıda personelin katılımıyla gerçekleştirilir. Projenin özeliğine göre tümü görev almayabilir. Jeologlar Mühendisler Topoğraflar Jeofizikçiler Hidrojeologlar Saha İncelemeleri Ziraatçılar Biyologlar Fotojeolog Kimyagerler Arşivciler Yerbilimcilerin jeolojik-jeoteknik incelemelere katılımını ve katkısını gösteren genelleştirilmiş grafik Zaman (Tilford, 1994 ten düzenlenmiştir) 3

İNCELEMENİN MALİYETİ VE ZAMANLAMASI Jeoteknik incelemelerin maliyeti ve zamanlaması projenin özelliğine ve zemin koşullarına bağlıdır. Ayrılan bütçe genelde proje maliyetinin %1 i ile %5 i arasında değişir. Tipik jeoteknik saha incelemesi maliyetleri Proje Binalar Yollar Barajler % Toplam maliyetler 0.05-0.2 0.2-1.5 1-3 % Temel maliyetleri 0.5-2 1-5 1-5 İncelemeyle ilgili olarak incelemenin bütçesi, yeterlik ve zamanlama açısından ortaya çıkabilecek gecikmeler ve eksiklikler projede başarısızlığa neden olur. Ancak beklenmeyen saha koşulları bu payı %10 a çıkarabilir. Bu aşamada planlama büyük önem taşır. Yanlış veya eksik planlamanın sonuçlarına örnekler; Temel kaya derinliğinin doğru belirlenmesi İri bloklar Problemli bir dayk içinde tünel açma 4

SAHA İNCELEMELERİNİN AŞAMALARI Hava fotoğrafları Jeolojik haritalar ve raporlar Madencilik ve mineral kayıtları Kamu kurumlarına danışma TASARIM KAVRAMI Ön Bilgi (Büro Çalışması) Alan İncelemesi Arazi sahibi, giriş, hizmetler Sondajlar ve kazılar - Örnekleme - Yumuşak zemin sondajı - Dönel sondaj - Araştırma çukurları - Sondalama Ön Alan Araştırması Eski ve yeni topoğrafik haritalar Zemin inceleme haritaları Komşu alanların inceleme raporları Yerinde deneyler Laborauvar deneyleri Ön Rapor Jeolojik Haritalama Jeofizik İnceleme Değerlendirme Temel Alan Araştırması Arazi Deneyleri Kanatlı kesici Plaka yükleme Dutch cone Presiyometre Yerinde makaslama Sondajlar, kazılar ve jeofizik incelemeler Özel inceleme alanları Laboratuvar deneyleri Deneme dolguları Deney kazıkları Alet yerleştirme Sonuç Raporu ve Öneriler İnşaat sırasındaki araştırma İşletim sırasındaki araştırma 5

Ayrıntılı İncelemeler: Sonuç raporu çerçevesinde tasarımda değişiklik yapılabilir. İnşaat Aşaması: Ayrışma zonlarının kaldırılması Jeolojik koşulların kontrolü Yerinde deneyler Gerekiyorsa ilave jeolojik ve jeoteknik incelemeler İnşaat Sonrası Aşama: Yapının çevreyle olan etkileşimi ve yapı civarında oluşabilecek değişimler. Hareketler, oturmalar hareket izleme çalışmaları (izleme çalışmaları) E:\User\Zeynal_DPU\Guzide\eski\guzide_2 \resim\dkp-foto (1) Büro Çalışmaları: Herhangi bir konuda araştırmaya başlarken öncelikli olarak, ilgilenen alandaki jeolojik malzemelerin doğası ve davranışı ile ilgili bütün verilerin toplanmalıdır. 1) Topoğrafik Haritalar: 1) Kullanılabilecek en küçük ölçek 1/25 000 2) Ayrıntılar için 1/10 000, 1/5 000, 1/1 000 2) Literatür İncelemesi: 3) Çalışılacak saha ile ilgili olarak aşağıdaki kaynaklardan yararlanılabilir: 1) Kamu ve özel kuruluşlarca hazırlanmış raporlar 2) Bilimsel yayınlar (makale, bildiri, tez) 3) Meteorolojik kayıtlar 4) Maden kayıt defterleri 5) Kişisel görüşmeler 4) Hava fotoğrafları 1) Haritaların aksine, fotoğraflar çekildikleri zamandaki durumu gösterdiğinden, haritaların çiziminden bu yana oluşan gelişmeleri yansıtır. 2) 1976 dan bu yana Harita Genel Müdürlüğü tarafından 1/5000 lik siyah-beyaz hava fotoğrafları çekilmektedir. 5) Jeoloji Haritaları 6) Yer kullanım haritaları 6

Yukarıdakilere ek olarak, Hidrojeolojik bilgiler (D.S.İ., E.İ.E.İ.) Batimetrik (bathimetric) haritalar (kıyı bölgelerinde çalışılıyorsa) Sismik veriler Toplanır ve detaylı araştırmalar için değerlendirilir (2) Ön Alan Araştırmaları: Bu kısım farklı kişiler tarafından farklı yorumlanır. Bu aşama genellikle sahada yapılan gezi sırasında alınan ön gözlemlerin not edilmesinden ibarettir. Bulunan kaya ve zemin türlerinin dağılımı Arazinin rölyefi Yüzey drenajı ve ilgili özellikler Mevcut veya muhtemel heyelan alanları Arazi örtüsü Karstlaşma Sahaya en uygun ulaşım Bitki örtüsünün az ve iyi mostra olması oldukça etkili sonuçlar doğurur. Keşif amaçlı kuyular ve jeofizik çalışmaları bu aşamada gerçekleştirilebilir. Bu aşamanın önemi: Planlanan çalışma için sahanın uygunluğu konusunda değerlendirme sağlar Büro çalışmaları sırasında varılan sonuçların kontrolü sağlar. 7

(3) Temel Alan Araştırması: Bu aşamada; incelenecek sahanın doğal koşullarının belirlenmesi amaçlanmaktadır. Bu aşama aşağıda verilen çalışmaları kapsamaktadır : Haritalama Yüzey ve yer altı araştırmaları Jeofizik çalışmaları Yerinde deneyler İzleme (eğer gerekli ise) (4) Yapım sırasındaki araştırma: Bu aşama süresince, Kaya kütlesinin değerlendirilmesi ve tasarımın kontrolü için izleme çalışmaları yapılmakta Yerinde deneyler Gerekli olması durumunda ilave jeolojik ve jeoteknik araştırmalar. (5) Yapı sonrasındaki araştırma: Yapının çevre üzerindeki etkisi İnşaat sonrası oturma ve hareket ölçümleri 8

Açık ocaklarda ve madencilikte güvenlik amaçlı hareket izleme Yol, köprü ve binanın güveliğini tehdit edebilecek şev veya yamaç duraysızlıklarının hareket izleme çalışmalarıyla kontrol edilmesi JEOTEKNİK SAHA İNCELEMELERİNİN ORGANİZASYONU SAHA ETÜDÜ Yüzey Etütleri Yeraltı Etütleri Harita, Hava Fotoğrafı Örnek alımı ve deneyler Arazide örnek alımı İndeks d. Dayanım d. Diğerleri 9

(a) Yeraltı araştırmaları: (a.1) El Burguları (Hand Augering): 1. Hafif ve portatiftir. 2. Yüzeye yakın yumuşak ve sıkı zeminlerde kullanılır. 3. Örselenmiş örnek alımı, YASS gözlemi ve cihaz yerleştirme amacıyla kullanılır. 4. Kullanılabileceği en fazla derinlik 6 m dir. 5. Çap kalınlığı 50-200 mm arasındadır. 6. En yaygın burgu tipi IWAN burgusudur. Sınırlamaları: Muhafaza kullanılmadığı için çökme Blokların varlığı veya sıkı killerin bulunması nedeniyle penetrasyon engellenebilir. El burgu takımı Burgular Örnek tüpleri Tijler 10

El Burgusu (a.2) Deney çukurları ve araştırma galerileri: Deney ve Gözlem Çukurları: Kazma-kürek veya makine ile kazılırlar. Aşağıdaki amaçlar için kullanılırlar; 1. Zemin koşullarının yerinde tanımlanması 2. Zeminin değişkenliğinin, yapının ve bozunma profilinin ayrıntılı değerlendirilmesi 3. Su sızıntılarının gözlenmesi ve izlenmesi 4. Mevcut temellere ilişkin ayrıntıların incelenmesi 5. Yarmalarda, temellerde veya dolgularda duraysızlık modellerinin tayini 6. İnşaat kazısı için değerlendirilme yapılması 7. Büyük ölçekli yerinde deneyler (örn.: plaka yükleme deneyi) 8. Büyük boyutta blok örnek alımı 9. Kazıların duraylılığının değerlendirilmesi Küçük makinelerle 3.5 m, büyük makinelerle 7 m derine inilebilir. Derinliğin 1.5 m den daha fazla olması durumunda kazı duvarları desteklenmelidir. 11

Deney çukurları Gözlem çukurundan örnek alımı 12

İri taneli zeminde açılmış ve desteklenmiş araştırma çukuru Amaç: Yerindeki koşulların belirlenmesi 1. Yapısal özelliklerin ölçülmesi 2. Örselenmiş örnek alımı Araştırma Galerileri: Birimlerin incelenmesi, örnek alımı ve deney amaçlı kullanılır. Özellikle barajlarda abatmanlardaki incelemeler için yararlıdır. Bazı durumlarda çimento enjeksiyonu amacıyla da kullanılır. Genellikle genişlikleri 2 m uzunlukları en az 40 m olmaktadır. Barajlarda 80-100 m boyutlarında açılmalıdır. 13

(a.3) Sondajlar (1)Darbeli sondajlar: Çekme halatı Makara Kil Kesicisi Tel halat Kule ayağı Uzunluk 1.5 m Haç şekilli kesit Delici gereç Çekme tekeri Güç kaynağı ve vinç Kesici kenar Kesici halka Kesit Basit sağlam, hafif ve mobil bir makina olup, zeminler ve zayıf kayalarda kullanılır Üç ayağa tutturulmuş bir vinç ve dizel motoru Vinç Tüpleri kaldırıp düşürmek için kullanılır. Killerde kil kesicisi (clay cutter) kullanılır. En fazla derinlik 60 m Tüp (sheel) : Açık tüp bir vana ile sertleştirilmiş kesici bölmeye tutturulmuş Çaplar 140 mm, 194 mm, 254 mm Tijlerle birlikte hareket eder. Az pekişmiş zeminlerde kuyu göçmesini engellemek için muhafaza borusu kullanılır Amaç: örselenmemiş örnekleme yerinde deneyeler kazık sürülmesi 14

(2) Döner Sondaj: en yaygın sondaj tekniği olup aşağıdaki amaçlar için kullanılır 1. Jeolojik birimlerin değişimini, temel kayanın derinliğini, fay, yer altı boşlukları ve yer altı suyu koşullarını belirlemek 2. Örnekleme yapmak 3. Yerinde deneyler için gerekli ekipmanı kurmak Sondaj çalışmalarında arazide gerekli ekipman ve tesisat Sondaj makinesi Karavan Tijler Su tankı Su geri dönüşüm tankı Yüksek basınçlı su pompası Değişik matkaplar 15

Döner Sondaj Yönteminin Ana Elemanları 1. Kule 2. Motorlar ve Güç Dağıtım Düzeneği 3. Vinç 4. Halat ve Makaralar 5. Sondaj Dizisi ve Döner Masa 6. Matkaplar 7. Kuyu başı donanımı 8. Çamur pompaları 9. Sallantılı elek, tanklar ve ayırıcılar 10. Ölçme ve kontrol aletleri Döner Sondaj Sondaj Dizisi (Drill string) 1. Su Başlığı (Swivel) 2. Köşeli Boru (Kelly) 3. Döner Masa (Rotary Table) 4. Sondaj Boruları/Tij, (Drill Pipes) 5. Manşon/Bağlantı Elamanları (Tool Joints) 6. Ağırlık Boruları (Drill Collar) 7. Matkap (Drill Bit) 8. Yardımcı Parçalar 1. Bu sistemde, tijler mekanik olarak döndürülür ve bu dönme hareketi kuyu tabanındaki matkaba iletilir ve kazma işlemi sağlanır. 2. Zayıf zeminlerde muhafaza borusunun kullanılması kuyu stabilitesi açısından oldukça önemlidir. Uygun teknik kullanılarak sürekli karot almak mümkün ve karotlar bir karot sandığında muhafaza edilmeli (Karot: silindirik kaya ve zemin örneğidir) Karot sandığı 16

Sondaj sıvısı aşağıdaki amaçlarla kullanılır parçalanmış malzemeleri uzaklaştırmak Matkap ve tijleri soğutmak mekanik sürtünmeyi azaltmak kuyu duvarını desteklemek, Başlıca sondaj sıvıları: Su ( su-bentonit karışımı) Yağ tabanlı sıvı sistemi Hava Duraylı köpük. Sondaj kuyularının yer, derinlik ve loglaması Kaç tane sondaj kuyusu ve derinliği? Sondaj yeri ve derinliği ile ilgili herhangi bir belirli kural yoktur. Bu iki koşul aşağıda belirtilen durumlara bağlıdır: Jeolojik koşullar Yapının şekli, yükü ve genişliği Ön çalışmalar, deney ve gözlem çukurlarından elde edilen bilgiler sondaj programı için temel alınabilir. 17

Örneğin: Bazı durumlarda geniş aralıklı başlanabilir ve ilave sondajlar elde edilen bilgiler ışığında yapılmalı. Büyük binalar 1 1 2 5 3 4 Eğer üniform ise yandaki gibi açılabilir veya 10-30 m aralıklı yapılmalı Karayolu ve otobanlarda: Eğer temel değişken ise - aralık Eğer temel üniform ise - aralık 50-150 m 500 m 18

Yol kazısı (şev) Boru hattı 1 m aşağıya kadar 5 m planlanan yol kazısının altına kadar Barajlar ve tüneller için bu konuda detaylı bilgi Bölüm 4 ve Bölüm 5 te sırasıyla verilecektir. Toprak dolgu Büyük toprak dolgu için H=H JEOTEKNİK LOGLAMA Sondajlara ait veriler sondaj loglarına kaydedilir. Eğer sondaj mühendislik jeolojisijeoteknik amaçlı ise, bu loglara JEOTEKNİK LOG adı verilir. Bu tür logların başlıca amaçları: (a) Jeolojik birimlerin derinlikle değişimini göstermek (b) Kaya ve zemin türü birimlerin bazı mühendislik özelliklerini tanımlamak (c) Süreksizliklere ait parametreleri belirlemek (d) Yeraltısuyu ile ilgili verileri kaydetmek İLERLEME ARALIĞI: Sondaj sırasında belirli derinlikler arasında yapılan ilerleme Bu aralık; zemin koşullarına, kullanılan ekipmanın ve karotiyerin uzunluğuna bağlı olarak değişir. Güç koşullarla karşılaşılmadığı takdirde, ilerleme aralığı Türkiye de genellikle 3 veya 3.05 m dir. Karot veriminin düştüğü durumlarda daha kısa aralıklarla ilerlenir. 19

Karot Verimi: - İlerleme aralığı 3.05 m, ancak sorunlu bir birim ise 3.05 m den kısa olmalıdır. - Toplam Karot verimi (TKV) Alınan karotun boyunun ilerlemenin boyuna oranından belirlenir. - Sağlam karot verimi (SKV) Silindirik şeklini koruyan karot parçalarının boyunun ilerlemenin boyuna oranından belirlenir. Kaya Kalite Göstergesi (RQD): RQD her karot parçasının merkezinden geçen bir hat boyunca ölçülür. Dik ve dike yakın süreksizlikler (karotun eksenine paralel) içeren karot parçalarının boyları 10 cm ve daha büyük ise, bu karotlar RQD ye dahil edilir. Eğer karotlar karotiyerden çıkartılırken kırılmışsa, bu kırıklar doğal bir kırık olarak değerlendirilmez ve karotlar bu yapay kırıklar boyunca birleştirilerek RQD ölçümü yapılır. RQD sadece kaya türü birimler için uygulanır. 20

Kaya kütlesi kalitesi RQD kullanılarak sınıflandırılabilir. Eklem Sıklığı (FF): RQD sınıflaması (Deere, 1964) RQD 90-100 75-90 50-75 25-50 <25 Kaya Kalite Göstergesi Çok iyi (mükemmel) İyi Orta Zayıf Çok zayıf Bir metredeki doğal süreksizliklerin sayısıdır FF = Eklem sayısı İlerleme aralığı (m -1 ) 21

ÖRNEK Düşük kalitedeki karotlar TKV, SKV, RQD çok düşük ve FF yüksek 22

Karot sandıklarının fotoğrafları çekilmeli İKZ İKZ Süreksizlik özellikleri (Hudson, 1989) Süreksizliğin Türü Eklem Tabakalanma Fay zonu Fay Dilinim (klivaj) Şistozite Yapraklanma (foliasyon) Laminasyon Makaslanma yüzeyi Gerilim çatlağı Fisür Damar Simgesi J B FZ F C S F o L SP TC F V 23

Pürüzlülük sınıfları (Golder Hoek and Associates, 1979a) Tanımlama Kaygan-parlak Sınıf 1 Tanımlama Düzlemsel Sınıf 1 Pürüzlülük Düz Pürüzlü Çıkıntılı Basamaklı 2 3 4 5 Dalgalılık Az dalgalı (düz olmayan) Dalgalı Kavisli Kıvrımlı 2 3 4 5 Zeminlerin dayanımları deneysel olarak ölçülemediği yerlerde, aşağıda verilen tablodan tahmin edilebilir (ISRM, 1981) Dayanım simgesi Tanım Sahada tanımlama ölçütü Tek eksenli sıkışma dayanımı,s c (MPa) S1 Çok yumuşak zemin El, yumruk haline getirilerek zeminde 1 inç civarında bir derinliğe kadar bastırılabilir. S2 Yumuşak zemin Başparmak, zeminin içinde birkaç inç'lik derinliğe kadar bastırılabilir. < 0.025 0.025-0.05 S3 Katı zemin Başparmak, orta derecede bir çabayla zeminde birkaç inç'lik derinliğe kadar bastırılabilir. S4 Sert zemin Başparmakla kilde çentik oluşturulabilir, ancak zemine parmakla girilmesi için büyük çaba gerekir. S5 Çok sert zemin Zemine elle bastırılarak nüfuz edilemez S6 Aşırı derecede sert zemin Zeminde tırnakla çentik oluşturulması güçtür 0.05-0.10 0.10-0.25 0.25-0.50 >0.50 (Ulusay ve Sönmez, 2002) 24

Kayaların dayanımlarının deneysel olarak ölçülemediği yerlerde, aşağıda verilen tablodan tahmin edilebilir (ISRM, 1981) Simge Tanım Saha tanımlaması R0 Aşırı derecede zayıf kayaç Kayacın yüzeyinde tırnak ile çentik oluşturulabilir. Tek eksenli sıkışma dayanımı, s c (MPa) 0.25-1.10 R1 Çok zayıf kayaç Jeolog çekiciyle sert bir darbeyle ufalanan kayaç, çakı ile doğranabilir. 1.0-5.0 R2 Zayıf kayaç Kayaç, çakı ile güçlükle doğranır. Jeolog çekici ile yapılacak sert bir darbe kayacın yüzeyinde iz bırakır. 5.0-25 R3 Orta derecede sağlam kayaç Kayaç, çakı ile doğranamaz. Kayaç örneği, jeolog çekici ile yapılacak tek ve sert bir darbeyle kırılabilir. 25-50 R4 Sağlam kayaç Kayaç örneğinin kırılabilmesi için, jeolog çekici ile birden fazla darbenin uygulanması gerekir. 50-100 R5 Çok sağlam kayaç Kayaç örneğinin kırılabilmesi için jeolog çekici ile çok sayıda darbe gerekir. 100-250 R6 Aşırı derecede sağlam kayaç Kayaç örneği, jeolog çekici ile sadece > 250 yontulabilir. (Ulusay ve Sönmez, 2002) Kaya kütlelerinin bozunma derecesiyle ilgili sınıflama (ISRM, 1981) Tanım Bozunmamış (Taze) Az bozunmuş Orta derecede bozunmuş Tamamen bozunmuş Artık zemin Tanımlama ölçütü Kayacın bozunduğuna ilişkin gözle ayırdedilebilir bir belirti olmamakla birlikte, ana süreksizlik yüzeylerinde önemsiz bir renk değişimi gözlenebilir. Kayaç malzemesinde ve süreksizlik yüzeylerinde renk değişimi gözlenir. Bozunma nedeniyle tüm kayacın rengi değişmiş ve kayaç taze halinden daha zayıf olabilir. Kayacın yarısından az bir kısmı toprak zemine dönüşerek ayrışmış ve/veya parçalanmıştır. Kayaç; taze, ya da renk değişimine uğramış olup, sürekli bir kütle veya çekirdek taşı halindedir. Kayacın tümü toprak zemine dönüşerek ayrışmış ve/veya parçalanmıştır. Ancak orijinal kaya kütlesinin yapısı halen korunmaktadır. Kayacın tümü toprak zemine dönüşmüştür. Kaya kütlesinin yapısı ve dokusu kaybolmuştur. Hacim olarak büyük bir değişiklik olmakla birlikte, zemin taşınmamıştır. Bozunmanın derecesi W1 W2 W3 W4 W5 25

RQD İÇİN KAROT BOYU (m) RQD (%) TİP ADET VE SIKLIK EĞİM ( a 0 ) EĞİM YÖNÜ (*) DOLGUNUN TİPİ KALINLIĞI VE DAYANIMI PÜRÜZLÜLÜK DALGALILIK NOKTA YÜKÜ DAYANIM İNDEKSİ ( I (MPa) s DAYANIM İNDEKSİ BOZUNMA DERECESİ DOLAŞIM SUYU KAYBI (%) SEMBOLİK LOG ÖRNEK NO. Sondaj sırasında hazırlanan jeoteknik log PROJE : ÖRNEK EĞİM : Dik LOKASYON : EĞİM YÖNÜ : MAKİNA TİPİ : Long Year - 44 SAPMA : SONDAJ YÖNTEMİ : Rotari (Dönel) DERİNLİK : 51.85 m KAROTİYER VE : 6.10 m ye kadar NW, MATKAP gerisi NQ; elmasl? BAŞLAMA T. : 7.5.1988 MUHAFAZA BORUSU : 40 m BİTİŞ T. : 12.5.1988 DERİNLİĞİ MANEVRA KAROT VERİMİ RQD SÜREKSİZLİKLER BAŞI SONU TOPLAM SAĞLAM (m) (m) (Silindirik Karot) KOORDİNATLAR : X Y Z LOGLAYAN JEOTEKNİK TANIM m (%) m (%) 45.75 48.80 2.90 95 2.75 90 2.10 6.9 J 48.80 51.85 2.70 88 2.50 82 1.70 56 J S O N D A J S O N U 6 2 11 4 30 120 Dolgusuz 2 2 R 4 W 2 25 3 5 110 Kil < 1mm, S 3 2 2 R 3 W 3 10... xx...... xx...... xx...... xx... Pembe, az bozunmu? ANDEZ?T, dayan?kl?, az geçirgen Pembe, eklemli, orta der e cede bozunmu? ANDEZ?T, orta dayan?ml? ve orta d e recede geçirgen 10 Tarih Yeralt?suyu seviyesi ölçümleri Sondaj Muha faza Suyun Saat D e rinli?i (m) Derinli?i (m) Derinli?i (m) N O T L A R : Karotlar üzerinde dayan?m deneyi (nokta yükleme deneyi) uygulanmam??t?r. Rapor için Sonuç Jeoteknik Log PROJE: Sondaj makinasının tipi: Karotiyer tipi: Matkap tipi: Derinlik (m) İlerleme ve muhafaza borusu ile ilgili veriler Su derinliği (m) Su döngüsü (%) Permeabilite (m/s) Toplam karot verimi (%) Sağlam karot verimi (%) RQD (%) Eklem sıklığı Sondaj sıvısı: Süreksizlikler TTürü Sayısı Eğimi Eğim Y. Yüzey Özel. Dolgu Nokta yükü dayanım indeksi (MPa) I 550 Talep eden kuruluş: Kuyu ağzı koordinatları:: Y: 11067.96 - X: 6918.63 Kuyu ağzı kotu: 1572 m Eğim: Dik Azimut: - Bozunma derecesi Tanımlama SONDAJ NO: D-17 Sayfa No: Sondajı yapan: MTA Loglayan: KZMS Tarih: Kasım 1980 Derinlik ve tabakalanmadaki değişiklik (m) Kot Sembolik Log 0 NQ 10 m/s % 0 7 0 5 4 3 100 0 % 100 0 % 100 0 (/m) 10 %0 J1 33 20-22 L J2 3 15-33 - + Gelişigüzel eklemler J 10 25-11 O + Gelişigüzel eklemler MPa 10 0 1 50 Zonlar Volkanik kaya parçalı, karbonat çimentolu kumtaşı Diyabaz 50 J 15 10 110 22 - + Gelişigüzel eklemler J1 3 60 040 22 - J2 11 18 080 - - Gelişigüzel eklemler Volkanik breş Siderit çimentolu breş F7 W J1 5 55 110 22 P J2 6 00 265 32 v fy J3 5 60 000 11 J4 4 30 080 11 - Siderit (yer yer pirit içeriyor) 100 NQ Gelişigüzel eklemler Gelişigüzel eklemler J1 1 50 010 31 - J2 11 30 230 33 - J3 4 18 210 36 - + Gelişigüzel eklemler J 4 45 300 30 - + Gelişigüzel eklemler Çamurtaşı Sideritik breş W W W 26

Zemin logu (a.4) Jeofizik araştırmalar: Jeofiziksel araştırma teknikleri çoğu zaman yüzeyde kurulan ekipmanlarla yerin bazı fiziksel özeliklerinin uzaktan belirlenmesini sağlar. Saha araştırmalarında jeofizik araştırmalar iki ana kullanıma sahiptir: sondaj kuyuları arasını doldurması. Geniş alanlara araştırma yapma kapasitesi. Çoğu durumlarda daha ekonomiktir. Jeofizik yöntemler ile diğer tekniklerin birlikte kullanımı yüksek standartlarda sonuçların elde edilmesini sağlar 27

Bütün mühendislik jeoloji problemlerine uygulanabilen tek jeofizik yöntem yoktur. Jeofiziksel yöntemler, üzerinde çalışılan malzemenin belirli fiziksel özelliklerinden (yoğunluk, elastisite, elektrik iletkenliği, manyetik duyarlılık, yerçekimi) yararlanılarak: jeolojik birim ve yer altı kayaların yapısının belirlenmesinde kullanılır Ana Jeofizik yöntemler: Sismik Yöntem (sismik kırılma ve sismik yansıma) Rezistivite Yöntemi Manyetik Yöntem Gravite Yöntemi Sismik Yöntemler 28

Kayıt cihazı Sismik Yöntem Jeofonlar Sismik ölçüm hattı (Jeofonlar ve kablo) Rezistivite Yöntem Özellikle maden, petrol, su, jeoteknik mühendislik problemlerinin aydınlatılmasında ekonomik, hızlı ve en çok kullanılan yöntemdir. Rezistivite yönteminin çalışma prensibi, yere iki elektrotla verilen akımla diğer iki elektrotta oluşan potansiyel farkının ölçülmesidir. ELEKTROD DİZİLİMLERİ Rezistivite yöntemi gömülü hidrotermal yapının boyutlarını belirlemek ve onları jeotermal rezervuarlarla ilgili termal ve hidrojeolojik yapılarla ilişkilendirmek için, Schlumberger veya Wenner elektrot dizilimi kullanılarak, gerçekleştirilebilir. 29

Zeminlerde Örnekleme Zeminler iki şekilde örneklenebilir Örselenmiş Örselenmemiş Örselenmemiş örnek: Doğal su içeriği,yoğunluğu ve gözenekliği değişmemiştir Yapı ve dokusu değişmemiştir Gerilim durumu Bu koşulların tamamını sağlamak imkansızdır (özellikle gerilim durumu) Aşağıdaki örnekler örselenmemiş örnek kabul edilir: (a) Blok örnekler (b) Tüple alınmış örnekler (c) Pistonlu tüple alınmış örnekler (d) Dönel sondajla alınmış karot örnekleri Örnek Alma Teknikleri (a) Deney veya Deneme Çukurlarından Blok Örnek Alımı (b) Zeminin İçine İtilen Örnek Alıcılar Açık Tüpler Kalın çeperli tüpler Örselenmiş örnek alırlar - U100 tüpleri - Ortadan ayrılan tüpler (SPT tüpü) İnce çeperli tüpler (Shelby tüpleri) Pistonlu Örnek Alıcılar Serbest pistonlu örnek alıcılar Geriye çekilebilir pistonlu örnek alıcılar Sabit pistonlu örnek alıcılar (c) Dönel Sondajlarda Örnek alıcılar Karotiyerler Denison Karotiyeri (d) Kumdan Örnek Alıcılar Bishop kum örnekleyicisi Delft örnek alıcısı 30

BLOK ÖRNEK ALIMI - Muayene veya deney çukurlarında sıkı killerden ve dağılmayacak şekilde yeterli sıkılıkta olan zeminlerden zemin traşlanarak blok örnek alınabilir. - Kenarı yaklaşık 300 mm olan küp şeklinde kesilerek bir kutuya konur. Kutunun kenarları ile örnek arasında 10-20 mm boşluk bırakılmalıdır. 31

TÜPLE ÖRSELENMEMİŞ ÖRNEK ALIMI ZEMİNE İTİLEN ÖRNEK ALICILAR Açık Tüpler (a) Kalın Çeperli Tüpler U100 tüpleri Ortadan ayrılan tüpler (SPT tüpü) Çakma çekici U100 tüpü Çakma çekici ile bağlantı aracı U100 tüpü Hız mekanizması D w2 -D 2 c Alan Oranı= -------------- x 100 D 2 c U 100 tüpünün Alan Oranı %30 Örnek tutucu Dişli kesici pabuç Kesici pabuç Örnek tüpü 450 mm Kesici pabuç -İç Ferahlama Oranı (İFO): Kesici pabucun iç çapı D c, tüpün iç çapı D s den biraz daha küçük olması gerekir (çapın %1 i kadar). Bu durum örneğin tüp içinde elastik şekilde genişlemesini ve örnekle tüp arasındaki sürtünmenin azaltılmasını sağlar. 32

-Burgulu ve çakmalı sondajlarda kullanılır. - 100 mm çaplı çelik bir tüp olup, ucunda kesici pabuç bulunur. - Tijlere takılır. - Üst kısmındaki subap, örnek tüpe girerken hava ve suyun çıkmasını sağlar - Çakma şahmerdan kullanılarak zemine sokulur. - Alan oranı %30, iç ferahlama oranı %1.4 olmalıdır. - Zemin türlerine göre örnekleme sınıflamaları: Düşük kıvamlılığa sahip sıkı kohezyonlu ince taneli zeminlerde 1. ve 2. sınıf örnek Hassas killerde 2. sınıf örnek Kırılgan veya sık aralıklı fisürlü malzemelerde (zayıf kayaçlar ve sert killer, ayrışmış şeyller) 3. sınıf örnek Zemin örneklerinin kalitelerine (örselenme derecelerine) göre sınıflandırılması SINIF TANIM TAYİN EDİLEBİLECEK BAZI ÖZELLİKLER 1 Örselenmemiş (blok) 2 Örselenmemiş (baskı ile) Sınıflama deneyleri, elek analizi, dayanım, deformasyon özellikleri, konsolidasyon vb. Su içeriği, sınıflama deneyleri, yoğunluk 3 Örselenmiş Sınıflama deneyleri, su içeriği 4 Örselenmiş Sadece sınıflama deneyleri 5 Örselenmiş Sadece istifin tanımlanması ÖRNEKLEME YÖNTEMİ - Blok örnek (duyarlı olmayan killer) - Pistonlu ince çeperli tüpler (duyarlı ve gevşek siltler) suyla dengelenmeli Baskı ile sürülen ince ve kalın çeperli tüp, suyla dengelenerek Baskı ile sürülen kalın çeperli tüp, burgu veya kil kesici, suyla dengeleme yapılmadan Kavanoz, torba veya kutu örnekleri Yıkanarak örnek alımı 33

Ortadan ayrılan tüpler (SPT tüpü): 63.5 kg lık şahmerdan Konik başlık Ortadan ayrılan SPT tüpü Basket SPT tüpü ve örselenmiş örnek Tüp uzunlamasına ikiye ayrılır. Örnek alınırken bu iki parça bir pabuç ve başlık tarafından tutulur. SPT örselenmiş örnek alımında kullanılır. Alan oranı SPT %100, deneyi iç ferahlama oranı 0 dır. Çakıllı zeminlerde kesici pabuç çıkarılarak yerine tepe açısı 60 lik çelik koni takılır. 3. veya 4. sınıf örnek elde edilir. 34

(b) İnce Çeperli Tüpler (Shelby tüpleri): -Örselenmeye karşı oldukça hassas zeminlerde kullanılır. - İri tane içermeyen kıvamlı (sıkı) ince taneli zeminler için uygundur. - Alan oranı %10, iç ferahlama oranı %1-1.5 tir. - 1. sınıf örnek alınır. - Çok sıkı, sert ve çakıllı zeminlerde kesici uç bükülerek veya yırtılarak zarar görebilir. - Çakma yerine itilerek zemine sokulması tübün hasara uğrama olasılığını azaltır. - Tüp uzunluğu 610-762 mm, örnek uzunluğu 558-592 mm dir. Bağlantı borusu Sübap Bağlantı başlığı Hava deliği Vida Vida İnce çeperli örnek İnce tüpü çeperli örnek tüpü Tüp Kesici ağız 35

Pistonlu Örnek Alıcılar: Örnek alıcıların pistonlu yapılmasındaki amaç, -Tüp, örnek alma konumuna gelmeden önce zeminin örnek tüpünün içine girmesini engellemek (özellikle sondaj deliği açılmadan örnek alınıyorsa). - Tüpün geri çekilmesi sırasında örneğin tepe kısmında hava geçirmeyen bir tıkaç koyularak örnek kayıpları önlenir (örneğin üzerindeki basınç azaltılıyor). - Örneklerin son evrelerinde tübün içine aşırı miktarda zemin girmesini önlemek - Kabul edilebilir uzunluk (L) / çap (D) oranını arttırmak. L / D oranı artarsa tüp ile örnek arasındaki adhezyon verimi düşürür. Pistonun sağlayacağı vakum etkisi bu olumsuzluğu giderir. Pistonlu örnek alıcı ile örnekleme işlemi - Pistonlu örnek alıcılar düşük dayanımlı ince taneli zeminler, siltte, kilde ve duyarlı killerde 1. sınıf örnekler - İnce çeperli tüplerle karşılaştırıldığında, örselenmiş zonun altından örnek alınabilmesi bir avantajdır. - Sıkı killer için de özel pistonlu örnek alıcılar vardır. 36

DENİSON KAROTİYERİ Üç tüpten oluşan ve dönerek zemine giren bir karotiyer. - Dış tüple birlikte tungsten karbitten yapılmış matkap - İç tüp ve kesici kenar (pabuç) - İç gömlek Aliminyum veya ince pirinçten yapılmış tüp İç tüp yavaşça itilerek dış tüpün dışına bir miktar çıkarılabilir 50-75 mm kadar. N tipi matkap Dış kolu kovan başlığı Su kanalları ve boşluklar Fırdöndü Mil İç kovan başlığı Kafes Çelik valf Plastik conta astar Dış kovan İç kovan astar Dış kovan delgisi Basket Kesici dişler İç kovan delgisi Tungsten karbit matkap zemini örseler, ancak iç tüp örseleme yapmaz. Basket İç tüpün 50-75 mm kadar dışarı itilmesi Gevşek ve yumuşak zeminler Kesici dişlerin kullanılması çok sıkı ve kırılgan zeminler Karotiyerin ucundaki karot tutucular; - Basket tipi yumuşak zeminler için - Yaylı tutucu karot için Bishop Kum Örnekleyicisi: KUMLARDA ÖRNEKLEME -Çift tüplü, iç tüp (örnek tüpü) 60 mm çapında - YASS altında kumdan örnek alımında kullanılır - Örnek tüpü kuyu tabanına indirilir ve zemine bastırılır. - Tüp dolunca tijler ayrılarak yukarı çekilir ve sıkışmış hava dış tüpün içine çekilir. Wire-line sistemiyle tüp yukarı alınır. - Örnek tüpü dinamik yöntemle (çakılarak) zemine sokuldu ise 3. sınıf örnek - Örnek tüpü statik olarak zemine sokuldu ise 2. sınıf, bazen 1. sınıf örnek. Sıkıştırılmış hava Fren mekanizması Örnekleyici başlığı Örnek tüpü Kablo hattı 37

Delft Örnek Alıcısı - 29 mm ve 66 mm çapında örnek alınabilir. - Örnek alıcı 200 kn luk itki sağlayan makina ile zemine itilir. - Örnek alıcının çelik dış tüpü zemine itilirken, örnek naylon bir kılıfın içine dolar, buradan da plastik iç tübe geçer. - İç tüp önce bentonitle doldurulur (zeminin yoğunluğuna yakın) su geçirmeyen bir kılıf oluşturur ve örneği destekler. - En fazla penetrasyon derinliği 18 m (30 m ye inebilir) Plastik iç tüp Çelik dış tüp Örnek tutma kelepçesi Naylon kılıf Örneğin üzerindeki başlık Kesici pabuç Taneli Zeminlerde Diğer Örnek Alım Teknikleri Zeminin Doygunlaştırılması: -Taneli zeminlerde kohezyonun arttırılması amacıyla zemine asfaltik bitüm emulsiyon enjeksiyonu yapılır. - Bitüm, örnek daha sonra karbon disülfit ve aseton ile yıkanarak zeminden çıkarılır. - Bazı kimyasal maddeler, reçineler ve silis çimentosu örnekleme aşamasında kullanılarak örneğin örselenmesi önlenir. Zeminin Dondurulması: - Özellikle örnek tüplerinin alt kısımlarını kapatmak, laboratuvara nakil sırasında örselenmeyi önlemek amacıyla örnek alımından önce örneği dondurmak için kullanılan bir tekniktir. - Çok pahalı bir yöntemdir. - Dinamik 3 eksenli test örneklerinin (sıvılaşma analizi için) elde edilmesinde çok önemlidir. 38

Yöntem: -73 mm çaplı ince çeperli bir tüp kuyuya indirilir. - Dondurma işleminin yapılacağı derinliğe ulaşılınca tüpün alt ucu çimento ile kapatılır. - Plastik dondurma tüpü çelik tüpün ortasına gelecek şekilde aşağı indirilir. - 16 saat süreyle 40-60 C de etanol sirkülasyonu ve parçalanmış buz soğutucusu yardımıyla dondurulmuş bir zemin kolonu oluşturulur ve tüp yukarı çekilir. Kesici metal kalıplarla örnekleme 39

NEDEN ARAZİ DENEYLERİ? - Örnekleme sırasındaki örselenme, - Gerilme durumunun değişimi, -Laboratuvara nakliye sırasında meydana gelen örselenme Sınır koşulları Laboratuvarda çeşitli ekipman ve teknikle bunu sağlamak mümkün, ancak ilksel gerilme koşulları bozulunca bu husus da tartışmalı oluyor. Duyarlı ve makro-fabrik içeren, karmaşık stratigrafi ve gerilim tarihçesi olan zeminler ÖNEMLİ Duyarlı ve makro-fabrik içeren, karmaşık stratigrafi ve gerilim tarihçesi olan zeminler ÖNEMSİZ ARAZİ DENEYLERİ Daha büyük hacimde test yapılarak ölçek etkisi dikkate alınıyor Örselenme en az düzeyde İstenilen derinliğe ulaşılır ve tanımlama da yapılabilir 40

Arazi Deney Türleri (a) Penetrasyon Deneyleri SPT, CPT, Dutch Cone Zeminlerin dayanımının değerlendirilmesi Zemin profili Sıvılaşma analizi Taşıma gücü hesaplamaları (b) Kanatlı kesici Killerin drenajsız makaslama dayanımı (c) Presiyometre ve Dilatometre Zemin deformasyon karakteristikleri (d) Yükleme Deneyi Plaka yükleme deneyi California taşıma gücü deneyi Kazık yükleme deneyi (e) Makaslama Deneyi Süreksizliklerde makaslama dayanımının tayini (f) Gerilme Ölçümleri Yassı veren (flat-jack) Hidrolik çatlama (g) Permeabilite ve Su Basıncı Ölçümü Piezometre (su basıncı) Pompa testleri Packer, Lugeon veya Basınçlı Su Deneyi (eklemli kaya kütlelerinde) Standard Penetration Test (SPT) Örnekleyicinin 150 mm den 450 mm ye ilerlemes için vuruş sayısı kaydedilir 63.5 kg 760 mm 63.5 kg lik şahmerdan 760 mm yükseklikten Tekrar tekrar bırakılır Ayrılabilen Örnekleyici D.Ç.:50 mm İ.Ç.: 35 mm L:760 mm SPT-N 41

SPT SPT (1902 den beri değişmedi!) a) b) 15 cm 45 cm 42

SPT tüpü ve örselenmiş örnek SPT Deneyinin Uygulanması Deney, 63.5 kg ağırlığındaki bir şahmerdanın, 760 mm lik yükseklikten tijlerin üzerindeki örsün üzerine bırakılması sonucunda standart bir örnek alıcının (ayrılabilen tüp) zemine 300 mm girmesi için gereken darbe sayısının belirlenmesi şeklinde yapılır. Şahmerdan 760 mm yükseklikten düşürülerek birbirini izleyen üç çakma aşamasında tüpün 150 mm lik penetrasyonunu sağlayan darbe sayıları kaydedilir. İlk 150 mm lik ilerleme örselenme nedeniyle dikkate alınmaz Daha sonra biribirini izleyen iki adet 150 mm lik çakma sırasındaki darbe sayılarının toplamı SPT darbe sayısı (N) olarak kaydedilir. N sayısı 50 yi geçerse veya ilk 10 darbede ilerleme kaydedilemezse deneye devam edilemez. 43

SPT sonuçlarını etkileyen faktörler ve gerekli düzeltmeler a) Enerji oranı düzetlemesi Standart olarak 63.5 kg lik bir şahmerdanın, 760 mm den düşerken tije aktarılan enerji: E in = 63.5x9.81x 0.760 = 475 j N darbe sayılarının standart tij enerjisine (E in ) ve kullanılan şahmerdan ve şahmerdanın serbest bırakılma yöntemine göre (E r ) düzeltilmesi gerekir. Genel olarak E i =%60, Türkiye de halatlı tip şahmerdan ve halata iki çevrim uygulanarak şahmerdan serbest bırakılması nedeniyle E r = 45 olarak alınır. Düzeltilmiş darbe sayısı N 60 simgesi ile gösterilerek aşağıdaki eşitlikten belirlenir. E r N60 N 60 b) Gereç ve kuyu çapı ile ilgili düzeltmeler N N( E / 60) C 60 r t C ö C ç Tij uzunluğu düzeltmesi C t Uzunluk>10 m C t = 1.00 6-10 m = 0.95 4-6 m = 0.85 3-4 m = 0.80 <3 m =0.75 İç gömlek düzelmesi (C ö ) İç gömlekli (standart) örnekleyici C ö = 1.00 İç gömleksiz örnekleyici = 1.1-1.3 (1.2) Kuyu çapı düzeltmesi (C ç ) Kuyu çapı: 65-115 mm C ç = 1.00 150 mm = 1.05 200 mm = 1.15 44

c) Etkin (efektif) örtü gerilmesi düzeltmesi Zemin üzerindeki mevcut örtü yükü penetrasyon direncinin artmasına neden olur. Bu nedenle SPT-N değerleri, etkin örtü yükü gerilmesinden (etkin düşey gerilme, s v ) etkilenir. Örneğin aynı yoğunluktaki zeminlerde yüzeye yakın derinliklerde daha düşük N-darbe sayıları elde edilir. Düzeltme katsayısı C N bu gerilmeye göre ilişkilendirilmiş eşitlikten belirlenerek, düzeltilmiş nihai darbe sayısı (N 1 ) 60 hesaplanır. C N = 167/(s v +69) kpa (Tokimatsu ve Yoshimi, 1983) C N değerinin 1.7 yi aşmaması önerilmektedir. (N 1 ) 60 = C N N 60 d) Su düzeltmesi SPT yeraltısuyu tablasının altında yer alan çok ince kumlarda yapıldığında N darbe sayısı 15 de büyükse. N =15+0.5 (N-15) (Peck vd., 1974) SPT düzetlmesine ilşkin örnek Bir temel araştırması sondajında elde edilen zemin profili aşağıda görülmektedir. Sondajın 7.5-8.5 m leri arasındaki kum zeminde yapılan SPT deneyinde elde edilen darbe sayıları aşağıdaki çizelgede verilmiş olup, kil, silt ve kumun birim ağırlıkları sırası ile 17.5, 17 ve 16 kn/m 3 tür. SPT-N değerlerini düzeltiniz (Ulusay, 2010). N= 12+14 = 26 H SPT = 7.5+8.5 = 8m Tij uzunluğu: 8 m C t =0.95 İç tüp kullanılmış C ö =1 Kuyu çapı: 80 mm C ç =1 45

r (N 1 ) 60 = C N N 60 C N = 167/(s v +69) s v = (2x17.5)+(3x16)+(1x17)+(2x16)-(9.81x(8-6))= 112.4 kpa C N = 167/(112.4+69) = 0.92 N N( E / 60) C 60 r t C ö C ç N 60 = 26(45/60)x0.95x1x1= 18.52 (N 1 ) 60 = C N N 60 = 18.52 x 0.92 = 17 SPT kullanım alanları (a)kohezyonsuz zeminlerin bağıl yoğunluğunu belirlemek (b)sığ temeller için zeminlerin taşıma kapasitesini hesaplamak (N-f) (c) Kohezyonsuz kumların sıkışma (compaction) derecesini değerlendirmek (d) Zeminlerin sıvılaşma analizlerinde SPT darbe sayısı, N 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 (a) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Bağıl yoğunluk, D r(%) 0 15 35 65 85 100 Çok Gevşek Gevşek Orta Sıkı Çok Sıkı 28 30 36 41 Bağıl yoğunluk, D (%) (b) f, İçsel sürtünme açısı 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 İçsel sürtünme açısı, f (Derece) 46

Konik Penetrasyon Deneyi (CPT) Ayrıca; Statik penetrasyon deneyi, Yarı-statik penetrasyon deneyi Hollanda konik penetrasyon deneyi Hollanda delme (sounding) deneyi gibi adlarda verilmektedir CPT nın amaçları 1. Zemin profilinin tanımlanması 2. zeminlerin jeoteknik parametrelerinin yerinde belirlenmesi 3. Temellerin taşıma gücü, oturma analizi ve sıvılaşma analizi CPT deneyinin yapılışı Taban alanı 1000 mm 2 ve tepe açısı 60 olan koni bağlı penetrometre, zeminin içine sabit bir penetrasyon hızı ile ilerletilir. İlerleme hızı deney süresince sabit ve 20 5 mm/s olmalıdır. Konik uç üzerindeki kuvvet (F c ) ile sürtünme halkası üzerindeki kuvvet (F s ) sensörler yardımıyla aralıksız ölçülerek, veri yüzeydeki kayıt cihazlarına aktarılır. 47

CPT VE PENETROMETRE Basınç ölçerlerden elde edilen kuvvet değerleri deney formuna işlenir ve bu kuvvetler etkiledikleri alanlara bölünerek konik uç direnci (q c ) ile yüzey sürtünme direnci (f s ) ve ayrıca sürtünme oranı (R f ) belirlenir. q c = F c /A T (A T : Koni taban alanı, 1000 mm 2 ) f s = F s /A s (Sürtünme halkası yüzey alanı, 15000 mm 2 ) R f = f s /q c x1000 Elde edilen verilerin sunumu için, konik uç direnci (q c ), yüzey sürtünme direnci (f s ) ve sürtünme oranı (R f ) değerlerinini derinliğe karşı işaretlenerek grafik halinde sunulması gerekmektedir. 48

CPT Profili 0 q t (MPa) 0 20 40 60 0 f s (kpa) 0 500 1000 u b (kpa) -200 0 200 400 600 800 0 4 4 4 f s Depth (meters) 8 12 16 8 12 16 8 12 16 u b 20 20 20 24 24 24 q t 28 28 28 CPT Zemin tanımlama grafikleri Zemin davranış türü (Robertson et al., 1986; Robertson & Campanella, 1988) 1 Hassas ince taneli 5 Killi silt-siltli kil 9 Kum 2 Organik malzeme 6 Kumlu silt-killi silt 10 Çakıllı kum-kum 3 Kil 7 Siltli kum-kumlu silt 11 Çok sert ince çakıl* 4 Siltli kil- kil 8 Kum-siltli kum 12 Kum-killi kum* *: Aşırı konsolide veya aşırı sıkışmış 49

Kanatlı Kesici Deneyi Kanatlı kesici deneyi: doğrudan killerin drenajsız makaslama dayanımını (s u ) tayin eder Yumuşak killerde örnekleme sırasında meydana gelen örselenmeden dolayı kanatlı kesici deneyi yumuşaktan sıkı killere kadarki malzemelerin drenajsız makaslama dayanımının ölçülmesinde yararlı olur Tipik Değerler s u = 12-192 kpa (250-4000 psf) Tek eksenli sıkışma deneyi t s u Kanatlı kesici f=0 Tek eksenli sıkışma s u = q u /2 q u s Tork cihazı Tij Kanatlı kesici muhafazası Kanatlı kesici Tij 50