INM 305 Zemin Mekaniği

Benzer belgeler
INM 305 Zemin Mekaniği

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

Zeminlerin Sıkışması ve Konsolidasyon

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

İNM 305 ZEMİN MEKANİĞİ

ZEMİNLERİN SIKIŞMASI, KONSOLİDASYONU VE OTURMASI. Yrd. Doç. Dr. Taylan SANÇAR

Konsolidasyon. s nasıl artar? s gerilmedeki artış zeminin boşluk oranında e azalma ve. 1. Yeraltısuyu seviyesi düşer. 2. Zemine yük uygulanır

INM 305 Zemin Mekaniği

INM 305 Zemin Mekaniği

Prof. Dr. Osman SİVRİKAYA Zemin Mekaniği I Ders Notu

INSA354 ZEMİN MEKANİĞİ

INM 305 Zemin Mekaniği

7. TOPRAĞIN DAYANIMI

INM 305 Zemin Mekaniği

ÇEVRE GEOTEKNİĞİ DERSİ

TEMEL (FİZİKSEL) ÖZELLİKLER

Yatak Katsayısı Yaklaşımı

ZEMİN MEKANİĞİ DERS NOTLARI

INM 308 Zemin Mekaniği

TEMEL (FİZİKSEL) ÖZELLİKLER

Prof. Dr. Osman SİVRİKAYA Zemin Mekaniği I Ders Notu

Laboratuar Kayma Mukavemeti Deneyleri

Ders Notları 2. Kompaksiyon Zeminlerin Sıkıştırılması

LABORATUVAR DENEYLERİ

Laboratuvar adı: JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI. Bağlı olduğu kurum: JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ

5. KONSOLİDAS YON DENEYİ:

DERS SORUMLUSU Yrd. Doç. Dr. Ahmet ŞENOL. Hazırlayanlar. Hakan AKGÖL Ümit Beytullah ELBİR Lütfü CALTEPE

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

Zemin Gerilmeleri. Zemindeki gerilmelerin: 1- Zeminin kendi ağırlığından (geostatik gerilme),

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KAYA MEKANİĞİ LABORATUVARI

Prof. Dr. Osman SİVRİKAYA Zemin Mekaniği I Ders Notu

ZEMİN MUKAVEMETİ: LABORATUVAR DENEY YÖNTEMLERİ

7.3 ELASTĐK ZEMĐNE OTURAN PLAKLARIN DAVRANIŞI (BTÜ DE YAPILAN DENEYLER) BTÜ de Yapılan Deneyler

Prof. Dr. Osman SİVRİKAYA Zemin Mekaniği I Ders Notu

BASMA DENEYİ MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ. 1. Basma Deneyinin Amacı

ZEMİNLERİN KAYMA DİRENCİ

ZEMİNLERİN GERİLME-ŞEKİL DEĞİŞTİRME DAVRANIŞI VE KAYMA MUKAVEMETİ

16.6 DEPREM ETKİSİ ALTINDAKİ ZEMİNLERDE SIVILAŞMA RİSKİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ

Elastisite modülü çerçevesi ve deneyi: σmaks

INM 308 Zemin Mekaniği

GEOTEKNİK VE SAYISAL MODELLEME

Şev Stabilitesi I. Prof.Dr.Mustafa KARAŞAHİN

7. TOPRAĞIN DAYANIMI DAYANIM

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

Ek-3-2: Örnek Tez 1. GİRİŞ

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

INM 308 Zemin Mekaniği

Beton Yol Kalınlık Tasarımı. Prof.Dr.Mustafa KARAŞAHİN

T.C. SAKARYA ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

TEMEL İNŞAATI ZEMİN İNCELEMESİ

9. TOPRAKTA GERİLME DAĞILIMI VE YANAL TOPRAK BASINCI

Zemin Suyu. Yrd.Doç.Dr. Saadet BERİLGEN

Mühendislik Mimarlık Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü

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

LİMİT DENGE ANALİZİ (Deterministik Yaklaşım)

İNM 305 ZEMİN MEKANİĞİ

ZEMİNLERDE SU ZEMİN SUYU

JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ 2015 YILI DÖNER SERMAYE BİRİM FİYAT LİSTESİ

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

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

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

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

TEMEL İNŞAATI ŞERİT TEMELLER

Malzemelerin Mekanik Özellikleri

9. TOPRAKTA GERİLME DAĞILIMI VE YANAL TOPRAK BASINCI

İNM 305 ZEMİN MEKANİĞİ

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

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

INM 308 Zemin Mekaniği

4. KOMPAKSİYON. Courtesy of U.S. WICK DRAIN, INC.

INM 308 Zemin Mekaniği

TEMEL İNŞAATI TAŞIMA GÜCÜ

ATIK BARAJLARINDA UYGULANAN JEOTEKNİK ÇALIŞMALAR; GÜMÜŞTAŞ (GÜMÜŞHANE) ÖRNEĞİ SELÇUK ALEMDAĞ ERDAL GÜLDOĞAN UĞUR ÖLGEN

Ders Notları 3 Geçirimlilik Permeabilite

ZEMİNDE SU AKIMININ MATEMATİKSEL İFADESİ (LAPLACE DENKLEMİ)

ZEMİN MEKANİĞİ DENEYLERİ

DAYANIM İLE İLİŞKİLİ MALZEME ÖZELİKLERİ

MUKAVEMET DERSİ. (Temel Kavramlar) Prof. Dr. Berna KENDİRLİ

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KAYA MEKANİĞİ LABORATUVARI

LABORATUVARDA YAPILAN ANALİZLER

Sığ temellerin tasarımı ve oturmaların hesabı. Prof Dr Gökhan Baykal


ZM-I FİNAL SORU ve CEVAPLARI SORU-1 [10]: Sıvılık indisi (I L ) ne demektir? Sıvılık indisinin 2.1, 0 ve -0.6 olması ne ifade eder?

Zemin Mekaniği Kısa bir giriş. CE/ENVE 320 Vadose Zone Hydrology/Soil Physics Spring 2004 Copyright Markus Tuller and Dani Or

GEOTEKNİK LABORATUVARI

DOYMAMIŞ ZEMİNLERDE HACİMSEL SIKIŞMA KATSAYISI İLE SU İÇERİĞİ İLİŞKİSİNİN İNCELENMESİ *

İNŞAAT MALZEME BİLGİSİ

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

Yığma yapı elemanları ve bu elemanlardan temel taşıyıcı olan yığma duvarlar ve malzeme karakteristiklerinin araştırılması

DALGA YAYILMASI Sonsuz Uzun Bir Çubuktaki Boyuna Dalgalar SıkıĢma modülü M={(1- )/[(1+ )(1-2

SÜLEYMAN DEMİ REL ÜNİ VERSİ TESİ MÜHENDİ SLİ K-Mİ MARLIK FAKÜLTESİ MAKİ NA MÜHENDİ SLİĞİ BÖLÜMÜ MEKANİK LABORATUARI DENEY RAPORU

NİĞDE ÜNİVERSİTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ, GEOTEKNİK ABD ZEMİN MEKANİĞİ DENEYLERİ

4. KOMPAKSİYON KAPSAM

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

ÖN SÖZ... ix BÖLÜM 1: GİRİŞ Kaynaklar...6 BÖLÜM 2: TEMEL KAVRAMLAR... 7

Basınç deneyi sonrası numunelerdeki uygun kırılma şekilleri:

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

INM 405 Temeller. Yrd.Doç.Dr. İnan KESKİN. Temel Çukuru Güvenliği; Destekli Kazıların Tasarımı. Hafta_13

ZEMİN MEKANİĞİ LABORATUARI DONANIM VARLIĞI

Saf Eğilme(Pure Bending)

Transkript:

Hafta_12 INM 305 Zemin Mekaniği Sıkışma ve Konsolidasyon Teorisi Yrd.Doç.Dr. İnan KESKİN inankeskin@karabuk.edu.tr, inankeskin@gmail.com

Haftalık Konular Hafta 1: Zeminlerin Oluşumu Hafta 2: Hafta 3: Hafta 4: Hafta 5: Hafta 6: Hafta 7: Hafta 8: Hafta 9: Zeminlerin Fiziksel ve Endeks Özelliklerinin Tanımlanması ve Problem Çözümleri Zeminlerin Fiziksel ve Plastisite Özelliklerine Yönelik Deneyler Zeminlerde Tane Dağılımı ve Analizi Zeminlerin Sınıflandırılması Zemin Sınıflama Sitemleri Uygulamaları ve Karşılaştırmalar Zeminlerde Su Zeminlerde Gerilmeler ve Dağılışı Gerilme Altında Zemin Davranışı Hafta 10: Zeminlerin Kompaksiyonu Hafta 11: Standart Proktor Deneyi ve Modifiye Proktor Deneylerinin Uygulaması Hafta 12: Sıkışma ve Konsolidasyon Teorisi Hafta 13: Konsolidasyon Deneyi Hafta 14: Karışık Problem Çözümleri Hafta 15: Final Sınavı

KONSOLİDAYON Herhangi bir zemin üzerine bina, baraj, köprü, yol ve buna benzer mühendislik yapılarından birinin yapılması, zeminin mevcut gerilme koşullarında önemli değişiklere sebep olur. Gerilme koşullarında meydana gelen artışa bağlı olarak yapı altında bulunan zeminde sıkışmalar veya oturmalar meydana gelir. Gerilmelerin herhangi bir sebeple azalması sonucunda ise zeminde kabarmalar meydana gelir.

KONSOLİDAYON Zeminler lineer elastik bir malzeme olmadıkları için yük boşalımından sonraki hacimleri hiç bir zaman başlangıçtaki hacimlerine eşit olmaz. Zemin kütlesinin hacminde meydana gelen bu değişim, zeminle ilgili projelerin tasarımındaki en etkili faktördür. Beton, çelik, ahşap ve plastik malzemelerin aksine, zeminlerde çok küçük oranlarda olan elastik davranış gerilmelerdeki belli değerlerin geçilmesinden sonra elastik olmaktan tamamen uzaktır. Zeminlerde her yük boşalımından sonra geri dönüşümü olmayan deformasyonlar artmaktadır.

KONSOLİDAYON Konsolidasyon, zamana bağlı olarak zemin boşluklarındaki suyun dışarı atılması olayıdır. σ deki artış zemin boşluk oranında azalmaya ve deformasyonda artışa sebep olur süreç içerisinde de gözeneklerden su dışarı çıkar. Konsolidasyon olayı, su dolu bir silindirdeki üzerlerinde çok ince delikleri olan ve bir yay üzerine oturan piston düzenine benzetilerek açıklanabilir. İlk başta silindirdeki su herhangi bir yük taşımamaktadır. Yük ΔP kadar artırıldıktan sonra yük su tarafından taşınır yay yük gelmez. Yük artıkça su deliklerden drene olur ve zamanlada ΔP yükü tamamen yay tarafından taşınır.

KONSOLİDAYON Piston modelindeki su zeminin içerisindeki boşluk suyuna; yay, zemin tane iskeletine; pistondaki delikler zeminin düşük geçirimliliğine; pistonun düşey hareketide zeminin konsolidasyonuna karşılık gelir. Dengede olan bir durumda (a), gerilme Δσ kadar artırıldıktan hemen sonra (b), ek gerilme artışı boşluk suyu tarafından taşınır ve boşluk suyu basıncı bir miktar artar. Zamanla, basınç altındaki su yavaşça dışarı akar ve uzun zaman sonra boşluk suyu ek basıncı 0 olur (c). Bu durumda zemin ΔH kadar konsolidasyona uğrar. Su zeminin içerisindeki boşluk suyu Yay zemin tane iskeletine; Delikler zeminin düşük geçirimliliğe; Pistonun düşey hareketi zeminin konsolidasyonu

KONSOLİDAYON Gerilme σδ kadar artırıldıktan hemen sonra (b durumu), ek gerilme artışı boşluk suyu tarafından taşınır ve boşluk suyu basıncı bir miktar artar. Toplam gerilme (σ) boşluk suyu basıncı (u) ve efektif gerilme (σ ) nın zamanla değişimi

KONSOLİDAYON - KOMPAKSİYON Konsolidasyon ile kompaksiyon sıklıkla karıştırılan iki kavramdır. Hava hacminde azalma Su hacminde azalma Kompaksiyon Konsolidayon

KONSOLİDASYON ÇEŞİTLERİ Konsolidasyon deneylerinin amacı killi zeminlerde üzerine inşa edilecek yapılar nedeniyle meydana gelecek oturma miktarı ve oranının tahmin edilmesini sağlamaktır. Üç farklı konsolidasyon oturması tanımlanmıştır: s=si+sc+ss 1. Ani Oturma (Si); Ani oturma kuru zeminlerde elastik deformasyonlar veya yarı doygun veya tamamıyla doygun zeminlerde su muhtevasından bir değişim olmadığı durumlarda meydana gelen oturma şeklidir, 2. Konsolidasyon oturması (sc); Birincil oturmalar veya konsolidasyon oturması olarak adlandırılan oturmalar; suya doygun kohezyonlu zeminlerde zemin boşluklarındaki suyun zemini terk etmesiyle hacimsel değişmeler sonucu oluşmaktadır, 3. İkincil (Sekonder) konsolidasyon (sc); İkincil konsolidasyon; suya doygun kohezyonlu zeminlerde zemin yapısında meydana gelen plastik şekil değiştirmeler sonucu oluşmaktadır Zemin türlerine göre gözlenebilecek oturma bileşenleri (Fang, 1990).

KONSOLİDASYON/Karşılaştırma Deformasyon İri Taneli zeminlerde oturmanın tamamlanma süresi İnce Taneli zeminlerde oturmanın tamamlanma süresi Zaman Kohezyonlu zeminlerde ise oturma, çok büyük ölçüde zamana bağlı olarak gerçekleşir. İnce taneli zeminlerin permeabilitesi çok düşük olduğu için yüklenen zeminden, suyun dışarı çıkması çok yavaş olacaktır ve zamana bağlı bir oturma gerçekleşecektir. Yüklemeden dolayı küçük bir miktar ani oturma sonrasında da primer ve sekonder konsolidasyon oturması gerçekleşecektir. İnce Taneli Zemin Nihai Oturma İri Taneli Zemin Kohezyonsuz zeminlerde, oturma, ani oturmadan ibarettir. Oturma kısa sürelidir. Yani, yükleme yapar yapmaz oturma gerçekleşecektir. Böyle zeminlerde yüksek permeabiliteden dolayı, boşluklardaki suyun dışarı aktarımı kısa sürede olmaktadır

KONSOLİDAYON DENEYİ OEDOMETRE deneyi, ince taneli zeminlerin 1boyutlu konsolidasyon davranışının belirlenmesinde kullanılan bir deneydir. Deneyde; 20mm yükseklikte ve 75mm çapında örselenmemiş bir zemin örneği, düşey yönde etkiyen yük(lere) tabi tutulur. a) Ödometre cihazının genel görüntüsü, (b) konsolidasyon hücresi ve deformasyon saati, (c) hücre içi aparatlar, (d) numune ringleri (e) yükleme plakaları

KONSOLİDAYON DENEYİ Konsolidasyon (ödometre) deneyinin şematik ve fotoraf görüntüsü Uygulanan yükte artışa gidilerek (25, 50, 100, 200, 400, 800, 1600, 3200 kpa) deneye devam edilir. ¼, ½, 1, 2, 5, 10, 30, 1,2,4,8 ve 24 saatlerde okuma yapılır Her bir yükleme sonucu oluşan oturma miktarı ve zaman değerleri kaydedilir. Her yükleme kademesinde 24 saat beklenir.

NORMAL KONSOLİDE (NC) - AŞIRI KONSOLİDE KİLLER (OC) Geçmişteki en yüksek düşey Efektif gerilme (σ vmax ) kil Birkaç m.yıl önce OCR, geçmişte toprağın maruz kaldığı en yüksek etkin gerilmenin, güncel etkin gerilmeye oranı olarak tanımlanabilir. En yüksek geçmiş etkin gerilme ÖN KONSOLİDASYON BASINCI (σ C ) olarak da bilinir. NORMAL KONSOLİDE killer (NC); Güncel etkin gerilmeler yüksek bir etkin gerilmeye maruz kalmamış killer OCR=1 düşük makaslama dayanımı AŞIRI KONSOLİDE killer (OC); Geçmişte, bugünkü etkin gerilmeden yüksek etkin gerilmeye maruz kalmış killer (OC) OCR>1 Geçmişteki zemin seviyesi Erozyon kil Günümüz Yüksek makaslama dayanımı Şimdiki zemin seviyesi Şimdiki düşey Efektif gerilme (σ v ) ACO = σ vmax σ v

ÖN KONSOLİDASYON BASINÇLARININ BELİRLENMESİ Geçmişte zemin tabakalarının maruz kaldığı en büyük gerilme değeridir. Birçok araştırmacı ön konsolidasyon basıncının tayini için metodlar geliştirmişlerdir. Yatay çizgi α α Ancak, bu yöntemler arasında şimdiye kadar en çok kabul göreni Casagrande (1936) nın geliştirdiği grafik yöntemidir. Eğriliğin max. Olduğu nokta (a) Ön konsolidasyon basıncı Logaritmik ölçek 1. Göz kararı ile boşluk oranı - maksimum efektif gerilme eğrisinin en küçük yarıçap değerine sahip olduğu veya maksimum eğilme noktası (a noktası) belirlenir, 2. a noktasından geçecek yatay bir doğru çizilir, 3. a noktasından geçen ve eğriye teğet bir çizgi çizilir, 4. Bu iki doğrunun açıortayı olan doğru çizilir, 5. Boşluk oranı - efektif konsolidasyon basıncı eğrisinin doğrusal kısmı açı ortay doğrusu ile çakışacak şekilde uzatılır. Kesişme noktasından düşey olarak efektif konsolidasyon basıncı eksenine bir doğru indirdiğimizde bulacağımız değer numunenin ön konsolidasyon basıncını, (yani, geçmişte görmüş olduğu en yüksek efektif basınç değerini) verecektir.

KONSOLİDASYON PARAMETRELERİ

KONSOLİDASYON PARAMETRELERİ Hacimsel sıkışabilirlik katsayısı (Mv) (cm 2 /kg) Sıkışma indeksi (Cc) e log P grafiğinin doğrusal kesiminin eğimi Konsolidasyon Yüzdesi (U) Cc = 0.009 (LL-10) e 0 : ilksel boşluk oranı; e : konsolidasyon sırasındaki boşluk oranı; e 1 : deney sonundaki boşluk oranı 0 U 1 Zaman Faktörü (T v ) = C v t d 2 Cv: konsolidasyon katsayısı, t zaman, d: drenaj uzunluğu. Her iki yüzeyde geçirimli ise, d=h/2, tek yönde drenaj varsa d=h alınır. Oturma

KONSOLİDASYON PARAMETRELERİ Konsolidasyon Katsayısı (Cv) İki yol ile bulunabilir. Log Time (Casagrande) Karekök Zaman yöntemi Deneysel eğri T Teorik eğri T v = C v t d 2 C v = 0.197 d2 t 50 1. Log (zaman) - deformasyon grafiği çizilir. 2. Eğrinin üzerinde herhangi bir t 1 zamanı göz önüne alınır ve eğri üzerindeki B noktası belirlenir. 3. t 2 = 4*t 1 olmak üzere t 2 zamanı ve A noktası belirlenir. 4. B ve A noktaları arasındaki düşey fark Z 1 uzunluğu bulunur ve B noktasının üzerine Z 1 uzunluğu eklenerek C noktası bulunur. C noktasından yatay bir doğru çizilerek d 0 okuma değeri bulunur. 5. Birincil konsolidasyonun doğrusal kısmı ve ikincil konsolidasyonun doğru kısımları uzatılır ve bu doğruların kesiştiği T noktası belirlenir. T noktasından yatay bir doğru çizilerek d 100 okuma değeri bulunur. 6. d 0 ve d 100 okuma değeri ile d 50 [(d 0 +d 100 )/2]bu değerlerden de t 50 belirlenir. 7. Konsolidasyon katsayısı yukardaki formül kullanılarak belirlenir

KONSOLİDASYON PARAMETRELERİ Konsolidasyon Katsayısı (Cv) İki yol ile bulunabilir. Log Time (Casagrande) Karekök Zaman yöntemi T v = C v t d 2 C v = 0.197 d2 t 50

OTURMA ZAMAN İLİŞKİSİ