Ders: 1 Zeminlerin Endeks Özellikleri. Doç. Dr. Havvanur KILIÇ İnşaat Mühendisliği Bölümü Geoteknik Anabilim Dalı

Benzer belgeler
ZEMİN MEKANİĞİ VE TEMEL İNŞAATI. Yrd. Doç. Dr. SAADET A. BERİLGEN

İNM 305 ZEMİN MEKANİĞİ

Prof. Dr. Osman SİVRİKAYA Zemin Mekaniği I Ders Notu

Zeminlerin Sınıflandırılması. Yrd. Doç. Dr. Saadet Berilgen

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

Ders: 2 Zeminlerin Endeks Özellikleri-Kıvam Limitleri. Doç. Dr. Havvanur KILIÇ İnşaat Mühendisliği Bölümü Geoteknik Anabilim Dalı

BOŞLUK ORANINA GÖRE ZEMİN PRİZMASI ÇİZİLMESİ VE İLGİLİ FORMÜLLERİN ELDE EDİLMESİ

TEMEL (FİZİKSEL) ÖZELLİKLER

ZEMİN MEKANİĞİ DERS NOTLARI

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

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

Yrd. Doç.. Dr. Selim ALTUN

JEO 358 Toprak Mekaniği Ders Notları Yaz Dönemi

JEO 358 Toprak Mekaniği Ders Notları. Bu derste...

Ders Notları 3 Geçirimlilik Permeabilite

TEMEL (FİZİKSEL) ÖZELLİKLER

Zemin Mekaniği Giriş. Doç. Dr. Havvanur KILIÇ İnşaat Mühendisliği Bölümü Geoteknik Anabilim Dalı

ZEMİN MEKANİĞİ DENEYLERİ

Yatak Katsayısı Yaklaşımı

Zemin Suyu. Yrd.Doç.Dr. Saadet BERİLGEN

INSA354 ZEMİN MEKANİĞİ

ZEMİNLERDE SU ZEMİN SUYU

YAPI LABORATUVARI CİHAZ KATALOĞU

ZEMİNLERİN SINIFLANDIRILMASI

İnce Daneli Malzeme Kalınlığının, Dane Çapının ve Şev Eğiminin Taşıma Gücüne Etkisi

Zeminlerden Örnek Numune Alınması

Ders Notları 2. Kompaksiyon Zeminlerin Sıkıştırılması

Zeminlerin Sıkışması ve Konsolidasyon

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

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MADEN İŞLETME LABORATUVARI DENEY ADI: AGREGA ELEK ANALİZİ VE GRANÜLOMETRİ EĞRİSİ

Prof. Dr. Osman SİVRİKAYA Zemin Mekaniği I Ders Notu

HİDROJEOLOJİ. Yeraltında suyun bulunuşu Akifer özellikleri_gözenekli ortam. 4.Hafta. Prof.Dr.N.Nur ÖZYURT

AGREGALAR Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

ZEMİN MEKANİĞİ -1. Ders Notları. Öğr.Grv. Erdinç ABİ

İNŞAAT MALZEME BİLGİSİ

TEMEL İNŞAATI ZEMİN İNCELEMESİ

Ders: 4 Zeminlerin Sınıflandırılması. Doç. Dr. Havvanur KILIÇ İnşaat Mühendisliği Bölümü Geoteknik Anabilim Dalı

KARAYOLLARINDA YÜZEY DRENAJI. Prof. Dr. Mustafa KARAŞAHİN

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

JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ 2015 YILI BİRİM FİYAT LİSTESİ

3. MÜHENDİSLİK AMAÇLI TOPRAK SINIFLANMASI

NİĞDE ÜNİVERSİTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ, GEOTEKNİK ABD ZEMİN MEKANİĞİ DENEYLERİ

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

İNŞAAT MALZEME BİLGİSİ

LABORATUVAR DENEYLERİ

2. Bölüm ZEMİNLERİN FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ

ÇEVRE GEOTEKNİĞİ DERSİ

5. KONSOLİDAS YON DENEYİ:

ZEMİN MEKANİĞİ. Amaç: Yapı zemininin genel yapısını inceleyerek, zeminler hakkında genel bilgi sahibi olmak.

Çizelge 5.1. Çeşitli yapı elemanları için uygun çökme değerleri (TS 802)

Kil ve Kil Mineralleri

BÖLÜM : 9 SIZMA KUVVETİ VE FİLTRELER

LABORATUVARDA YAPILAN ANALİZLER

ANTALYA - ARAPSUYU MEVKİİNDEKİ BİR BÖLGENİN GEOTEKNİK ÖZELLİKLERİ

Akifer Özellikleri

ZEMİNLERİN GEÇİRİMLİLİĞİ YRD. DOÇ. DR. TAYLAN SANÇAR

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

İNCE AGREGA TANE BOYU DAĞILIMININ ÇİMENTOLU SİSTEMLER ÜZERİNDEKİ ETKİLERİ. Prof. Dr. İsmail Özgür YAMAN

INM 305 Zemin Mekaniği

Geoteknik Mühendisliği

İNM 305 ZEMİN MEKANİĞİ

Zemin Mekaniğine Giriş

SEDİMANTER KAYAÇLAR (1) Prof.Dr. Atike NAZİK, Çukurova Üniversitesi J 103 Genel Jeoloji I

BÜLENT ECEVİT ÜNİVERSİTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ DÖNER SERMAYE HİZMETLERİ 2017 BİRİM FİYAT LİSTESİ GENEL HUSUSLAR

Prof. Dr. Osman SİVRİKAYA Zemin Mekaniği I Ders Notu

ZEMİN MEKANİĞİ DENEYLERİ

Büyüklüklerine Göre Zemin Malzemeleri

GEOTEKNİK VE SAYISAL MODELLEME

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

inşaat mühendisliğinde de tünel kazımı esnasında gevşek zeminlerin ve parçalı kayaların stabilizasyonunda,

16.6 DEPREM ETKİSİ ALTINDAKİ ZEMİNLERDE SIVILAŞMA RİSKİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ

Yüzeyaltı Drenaj (Subsurface Drainage) Prof.Dr.Mustafa KARAŞAHİN

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK-MİMARLIK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ 2013 YILI DÖNER SERMAYE FİYAT LİSTESİ İÇİNDEKİLER

BÖLÜM 5 ZEMİNLERİN MÜHENDİSLİK ÖZELLİKLERİ

3/9/ µ-2µ Filler (taşunu) 2µ altı Kil. etkilemektedir.

MİNERAL VE KAYAÇLARIN MÜHENDİSLİK ÖZELLİKLERİ

ZEMİN ÖZELLİKLERİNİN İYİLEŞTİRİLMESİ ZEMİNLERİN KOMPAKSİYONU

Üst yapı yüklerinin bir bölümü ya da tümünü zemin yüzünden daha derinlerdeki tabakalara aktaran

Havza Amenajmanı Laboratuvarı

INM 305 Zemin Mekaniği

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

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

Prof. Dr. Osman SİVRİKAYA Zemin Mekaniği I Ders Notu

INM 308 Zemin Mekaniği

İLERİ ZEMİN MEKANİĞİ. Ders 1. Genel Giriş. Doç. Dr. Havvanur KILIÇ İnşaat Mühendisliği Bölümü Geoteknik Anabilim Dalı

GAZİANTEP KİLLERİNİN DİSPERSİBİLİTE ÖZELLİĞİNİN BELİRLENMESİ

AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ DÖNER SERMAYE GELİR GETİRİCİ FAALİYET CETVELİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

BETON KARIŞIM HESABI. Beton; BETON

TOPRAK İŞLERİ- 2A 1.KAZI YÖNTEMLERİ 2.DOLGULARIN OLUŞTURULMASI

şeklinde ifade edilir.

JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ 2015 YILI DÖNER SERMAYE BİRİM FİYAT LİSTESİ

İNM 305 ZEMİN MEKANİĞİ

KATI ATIK DEPOLAMA SAHALARININ GEOTEKNİK TASARIM İLKELERİ HAZIRLAYANLAR MUHAMMED DUMAN MUHAMMET TEZCAN AHMET ARAS

Kar Mücadelesi. Prof.Dr.Mustafa KARAŞAHİN

NİĞDE ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ INS3003 ZEMİN MEKANİĞİ-I LABORATUVAR DENEYLERİ

dahil) Los Angeles deneyi ile kaba agrega aşındırma kaybının INSYML.0013 bulunması ÇİMENTO DENEYLERİ

2. TOPRAKLARIN GENEL ÖZELLİKLERİ

INM 305 Zemin Mekaniği

Ders: 5 Zemin Suyu - I. Doç. Dr. Havvanur KILIÇ İnşaat Mühendisliği Bölümü Geoteknik Anabilim Dalı

TOPRAKLARA KARAKTER KAZANDIRAN ETMENLER

Transkript:

0423111 Ders: 1 Zeminlerin Endeks Özellikleri Doç. Dr. Havvanur KILIÇ İnşaat Mühendisliği Bölümü Geoteknik Anabilim Dalı

Zeminlerin Oluşumu Temel zemini; masif kaya ve kayaların parçalanarak gelişmesinden doğan ufak daneciklerin yığınından oluşmuştur. Zeminler, kayaların ayrışarak parçalanmasından oluşmaktadır. Bu ayrışma işlemi fiziksel ve kimyasal yollarla olmaktadır. Yer yüzünün yüzeysel bütün kayaları; don, yağmur ve ısı değişiminin yıkıcı etkileri ile rüzgar, buz, yerçekimi ve akarsuların sürükleme etkilerine uğrar. 2

Zeminlerin Oluşumu Zeminin çeşitli oluşum araçlarından en önemlisinin akarsular olduğu bilinir. Akarsular bir göl veya denize ulaştıklarında, taşınan zemin daneleri suyun hızı yeter ölçüde azaldığında; önce büyük, sonra küçük daneler olmak üzere derecelenerek çökelir. 3

ZEMİN MÜHENDİSLİĞİ PROBLEMLERİ Temeller ile ilgili problemler Zeminlerin inşaat malzemesi olarak kullanılması Kazılar ve Şevler İstinat Yapıları Yeraltı Yapıları JEOLOJİ, ETÜD DENEYİM EKONOMİ + MÜHENDİSLİK SAĞDUYUSU ÇÖZÜM 4

Zemin Nedir? Zemin kayaların ayrışması sonucu oluşan katı daneler ile bunlar arasındaki su ve/veya hava dolu boşluklardan meydana gelen, içinde organik maddeler içerebilen doğal malzemelerdir. Eğer daneler çok iri ve çimentolanma etkisiyle birbirine yapışık haldeyse kaya veya taş adını alır. Su Dane Hava 5

Zemin malzemesi Zeminler mekanik davranışları çok geniş bir aralıkta değişebilen çok heterojen ve karmaşık malzemelerdir. Zeminler lineer veya tek bir gerilme-şekil değiştirme ilişkisine sahip değillerdir. Zemin davranışı basınç, zaman ve çevreye bağlıdır. Zemin her yerleşimde farklıdır. 6

Oluşma Biçimlerine Göre Zeminler Rezidüel (Yerinde oluşmuş) Taşınmış Zemin Taşınma Türü: Rüzgar Deniz (Deniz tuzu) Göl (fresh water) Irmak Buz Özel adı: Aeolian Marine Lacustrine Alluvial Glacial 7

Laboratuar Deneylerinin Organizasyonu Zemin Özellikleri Fiziksel (Zemin Karakteristikleri) Mekanik Su Muhtevası Birim Ağırlık Özgül Yoğunluk Dane Dağılımı Atterberg Limitleri Permeabilite Sıkışabilirlik Mukavemet (Kayma) Geoteknik Mühendisliği Yapı Mühendisliği Temel Mühendisliği Çevre Mühendisliği (Zemin Sınıflandırması) Geoteknik Mühendisliği Yapı Mühendisliği Temel Mühendisliği 8

Zeminlerin Endeks Özellikleri Zeminleri daha iyi tanımlayabilmek için kullanılan bazı basit fiziksel ve kimyasal özelliklerdir. Dane Özellikleri Dane biçimi Dane çapı Dane çapı dağılımı Mineralojik özellikleri Kütle Özellikleri Zemini oluşturan katı, sıvı ve gaz kısımların birbirine göre hacim veya ağırlık oranları, zeminin dokusu, Zemin kıvamı Zemin iç yapısı gibi özellikler. 9

Zemin daneleri birbirlerine yaklaşarak kaynaştıklarında, zemin yapı veya iskelet ini oluştururlar. Zemin iskeleti Bağımsız zemin daneleri Yükler zemin iskeletine yüklendiğinde deformasyonlar oluşur. 10

Zemin iskeleti Zemin Daneleri Boşluklar (hava) Boşluklar (su) 11 11

Dane Biçimi İri Daneli Zeminler Köşeli Yarı köşeli Yarı Yuvarlak Yuvarlak 12

Dane Biçimi İnce Daneli Zeminler Killer ve siltler Plaka şeklinde Spesifik Yüzey= Yüzey alanı/hacim Örneğin: Özgül ağırlığı Gs = 2.7 olan zemin için 10 mm küp 1 mm küp Özgül yüzey = 222.2 mm 2 /g Özgül yüzey = 2222.2 mm 2 /g Dane Kalınlığı Dane Çapı Spesifik Yüzey Kil minerali (x.10-6 mm) (x.10-6 mm) (m 2 /gr) Kaolin 50-2000 300-4000 15000 Klorit 30 10000 800000 İllit 30 10000 800000 Montmorillonit 3 100-1000 8000000 13

Kil partikülleri Köşe kenar ilişkisi Yüz yüze değme 14

Dane Tipleri ve Daneler Arası Bağlar Zemin Tipi Dane Tipleri Daneler arası bağlar Kaba Daneli Zeminler{ Çakıllar Kumlar Kuartz ve Feldispat (Yuvarlak veya köşeli) Kuartz ve Feldispat (Yuvarlak veya köşeli) Sürtünme Sürtünme ve kimyasal { İnce Daneli Zeminler Siltler Çoğunlukla kuartz Sürtünme, kimyasal ve elektriksel Killer Mika, kaolinit, bentonit (Çok küçük düzlemsel daneler) Kimyasal ve elektriksel 15

Başlıca Zemin Grupları Kohezyonlu Zeminler Granüler zeminler veya Kohezyonsuz zeminler Kil Silt Kum Çakıl Taş Kaya 0.002 0.075 2.00 63 200 Dane Boyutu (mm) İnce Daneli zeminler Kaba Daneli zeminler 16

Zeminlerin Dane Çapı Aralıkları Zemin cinsi Dane boyutu (mm) Çakıl 75-4.75 Kum 4.75 0.075 Silt 0.075-0.002 Kil < 0.002 17

Dane Çapı Dağılımı Tabii zeminler değişik boyutlarda danelerin bir karışımında oluşmaktadır. Zeminlerde dane çapı dağılımının belirlenmesi: Kaba daneli zeminlerde... Elek Analizi ile İnce daneli zeminlerde... Hidrometre analizi ile Elekler hidrometre Elek Analzi Elek Sarsma aleti Hidrometre Analizi zemin/su süspansiyonu 18

Dane Çapı Dağılımı Eğrisi 100 4 10 20 40 100 200 Elek No. 80 Elekten Geçen (%) 60 40 Elek Analizi Çökeltme Analizi 20 0 10 1 0.1 0.01 0.001 Dane Çapý (mm) 19

Dane Çapı Dağılımının Önemi Zeminin Su geçirgenliği Zeminin Mukavemeti Zeminin Sıkışabilirliği Zemin içinde kapiler su yükselmesi Zeminlerin dondan etkilenmesi Zeminin su geçirgenliğine bağlı olarak yük altında sıkışma hızı Yukarıdaki özelliklere göre malzeme seçimi Zeminlerin sınıflandırılması 20

Elek Analizi Araziden alınan örnekler üzerinde labaratuar deneyleri yapılır. Araziyi temsil edecek numune üzerinde deney yapılmalıdır. İri daneli zeminlerdeki dane çapı (boyutu) dağılımını bulmak için kullanılır. Kuru zemin standart açıklıklara sahip bir seri elekten geçiriliyor. Eleme işlemi yapılırken danelerin birbirinden ayrık olmasına dikkat edilmelidir. Her bir elek üzerinde kalan miktar tartılarak belirlenir. Toplam kuru ağırlığa bölünerek ağırlık oranları hesaplanır. 21

22

23

Başlıca Standart Elek Çapları Elek No Elek Açıklığı (mm) 4 4.750 10 2.000 20 0.850 40 0.425 60 0.250 100 0.150 200 0.075 24

Dane çapı dağılımı (Granülometre) eğrisi Grain Size Distribution Curves D 60 D 30 D 10 0.15 mm 0.4 mm 0.8 mm 0.4 0.8 mm 0.15 mm 5.3 0.15 0.8 1.33 25

Uniformluk ve Derecelenme Katsayıları Granülometri eğrisinden çakıl,kum ve ince daneli zeminlerin ağırlıkça yüzdeleri(%) bulunabilir D 10, D 30, D 50,D 60 değerleri zemin içindeki danelerin %10, %30, %50 ve %60 nın daha küçük olduğu çap değerleridir. D 10 = efektif dane çapı D 50 = ortalama dane boyutu olarak adlandırılmıştır Dane çapı eğrilerinin biçimini tanımlayabilmek için bazı katsayılar C u (Üniformluk katsayısı) ve C c (Derecelenme katsayısı) tariflenmiştir. C u = Üniformluk katsayısı zeminin iyi mi kötü mü derecelendiğini, C c = Derecelenme katsayısı ise eğrinin biçimini göstermektedir. C u = D D 60 10 C c = 2 D30 ( D )( D ) 10 60 26

İyi ve Kötü Derecelenmiş Zeminler İyi Derecelenmiş Zeminler Geniş bir aralıkta dane çapı içerenler Çakıllar: C c = 1-3 & C u >4 (İyi derecelenmiş çakıllar) Kumlar: C c = 1-3 & C u >6 (İyi derecelenmiş kumlar) Kötü Derecelenmiş Zeminler İki farklı şekilde olabilir: (a) Üniform zeminler Danelerin büyük bir çoğunluğu küçük bir çap aralığında olan zeminler (b) Belirli bir boyut aralığında dane çapı içermeyen zeminler 27

Tabii Zeminlerin Dane Çapı Dağılımı 100 4 10 20 40 100 200 Elek No. Elekten Geçen (%) 80 60 40 İyi Derecelenmiş Ýyi Derecelenmiþ Kötü Kötü Derecelenmiþ Derecelenmiş 20 Uniform Üniform 0 10 1 0.1 0.01 0.001 Dane Çapý (mm) 28

Hidrometre (Islak)Analizi Hidrometre Yöntemi 151H veya 152H Pipet Yöntemi L =30 29

Hidrometre Deneyi İnce daneli zeminlerin (siltler ve killer) dane çapı dağılımını deneysel olarak belirlemek üzere amacıyla kullanılan yöntemlerdir. Belirli miktarlarda zemin ve su ile hazırlanmış süspansiyon içindeki küresel katı maddelerin yoğunluğu farklı zamanlarda bir pipetle numune alınarak veya süspansiyona hidrometre batırılarak ölçülür. Süspansiyonda kalan danelerin çapı Stoke kanunu kullanılarak, 3000h vl D = g ( G-1)10T hesaplanabilmektedir. w 30

Bu eşitlikte D = g w 3000h L ( G-1)10T L Yoğunluğun ölçüldüğü derinlik, T Ölçüm zamanı h v Suyun vizkozitesi g w Suyun tabii birim hacim ağırlığı G Danelerin özgül yoğunluğu v Danelerin birbirine yapışmasını önlemek amacıyla süspansiyona sodyum hexametafosfat bir katkı katılmaktadır. 31

Hidrometre Deneyi (Devamı) Hidrometre deneyinde 50 g zemin ile 1000 ml lik bir zemin-su süspansiyonunda 20 0 C lik oda sıcaklığında danelerin oturması izlenmektedir. Okumalar 15, 30, 60 saniyelerde ve sonra 2, 5, 15, 30 and 60 dakika zaman aralıklarında alınmaktadır. 32

33