BAÜ FBE Dergisi Cilt:9, Sayı:2, 34-47 Aralık 2007 T.C. Adalet Bakanlığı Balıkesir/Kepsut Cezaevi inşaat sahasındaki presiyometre deney sonuçlarının incelenmesi Ahmet ÇONA 1, 1 Balıkesir Üniversitesi Müh. - Mim. Fak. Jeoloji Müh. Böl. Kampus 10145, Balıkesir Özet Bu çalışma, Kepsut cezaevi temel zemininde yapılan presiyometre deneylerinden elde edilen verileri kapsamaktadır. Adalet Bakanlığı Kepsut Cezaevi temel zemininde 16 adet temel sondaj kuyusunda toplam 113 adet presyometre deneyleri yapılmıştır. Đnceleme alanında açılan 16 adet temel sondaj kuyusunda yapılan presiyometre deneylerine göre elde edilen taşıma gücünün en yüksek değeri 5.76 kg/cm² iken en düşük değeri 3.51 kg/cm² olarak elde edilmektedir. resiyometre deneylerine göre elde edilen oturma potansiyelleri cezaevi binası için en büyük 8.65cm iken en küçük 4.68 cm ve lojman binası için en büyük 2.30 cm ve en düşük 1.90 cm olarak elde edilmektedir. Anahtar kelimeler : resyometre, zemin mekaniği, zemin emniyeti. Examination of pressiometry test results at republic of Turkey Ministry of Justice Balikesir/Kepsut rison construction field Abstract This study contains datas from pressiometry tests performed were done at Kepsut prison foundation ground. Totally 113 pressiometry tests were done at 16 boreholes on The Ministry of Justice Kepsut prison foundation. The highest and lowest bearing capacity values the pressiometry tests at 16 foundation borehole are 5.76 kg/cm² and 3.51 kg/cm², respectively. The highest and lowest settlement potential for the prison building are 8.65 cm and 4.68 cm, for the flats are 2.30 cm and 1.90 cm, respectively. Key words : ressiometre Ahmet ÇONA, acona@balikesir.edu.tr 34
T.C. Adalet Bakanlığı Balıkesir/Kepsut cezaevi inşaat sahasındaki presiyometre deney sonuçlarının incelenmesi 1. Giriş 1.1. Yöntem Bu çalışma, Kepsut Cezaevi temel zemininde yapılan presiyometre deneylerinden elde edilen verileri kapsamaktadır. resiyometre deneyleri; cezaevi temel zemininin mühendislik özelliklerini tespit etmek amacıyla Adalet Bakanlığı tarafından planlanmış ve üniversitemizce gerçekleştirilmiştir. lanlama çerçevesinde belirlenen noktalarda derinlikleri 20 m olan 16 adet temel sondaj kuyusu açılmıştır. Bu kuyularda toplam 113 adet presiyometre deneyi yapılmıştır. 2. resiyometre çalışmaları Temel zeminin presiyometrik modül değerlerini ( L ve E dayanım parametrelerini) saptamak amacıyla derinliği 20 m olan 16 adet sondaj kuyusu planlanmıştır. Kuyularda genelde 9.00 m derinliğe kadar her 1.50 m de 1 adet ve 9.00-20.00 m arasında ise her 3.00 m de 1 adet olmak üzere toplam 113 adet presiyometre deneyi yapılmıştır. 2.1. resiyometre deneyleri resiyometre deneyinde uygulanan yöntemin esası, açılan bir sondaj kuyusu içerisinde zemine radyal basınç uygulanması ve uygulanan basıncın zeminde oluşturduğu deformasyonların ölçülmesidir. Çok yumuşak ve yumuşak zeminlerden başlayarak elastisite modülü 200000 kg/cm² ye kadar olan kayaların mekanik karakteristiklerinin belirlenmesi ve jeolojik süreksizliklerin etüdü için yapılır. Deneyin prensibi, sondaj deliği içinde belli seviyelerde, aletin kuyuya indirilen kısmı ile (lastik prob) meydana getirilen radyal basınçların, kuyu cidarında oluşturduğu deformasyonlara karşı gelen hacim-basınç grafiğinin değerlendirilmesinden ibarettir [1]. resiyometre deneyinin uygulandığı sahalar şunlardır: 1) Temel zemini etütleri için kullanılır. Yapılan deneyle sonucunda; 1.a) Zemin dayanım parametreleri, 1.b) Zemini taşıma gücü ve zemin emniyet gerilmesi, temel derinliği, 1.c) Zemine uygulanacak yük biliniyorsa bu yük altında temel zemininde meydana gelecek her türlü oturmalar, 1.d) Yapının yerleşim planı mevcut ise temelin boyutlandırılması yerinde yapılabilir. 2) resiyometre deneyi ile yamaç, alüvyon, dolgu ve her türlü dekapaj işlerinde kazı sınırı belirlenebilir. 3) resiyometre ile şev duraylık etütleri yapılabilir. Bunun için kayma zonları belirlenir ve presiyometrik verilerden faydalanarak Đsveç ve ilim yöntemi ile şev analizine geçilir. 4) Galeri ve tünellerde bir kesit üzerinde sondaj delikleri açılarak her metrede bir deney yapılmak sureti ile galeri ve tünel etrafında meydana gelen gevşeme sınırı tespit edileren yükler hesaplanabilir. Cihaz başlıca üç kısımdan meydana gelir 1) Yerüstü ölçme cihazları 2) rob (veya sonda) 3) Basınç ileten plastik borular Deneyin yapımı tamamlandıktan sonra OX ekseni kg/cm² cinsinden basınç ve OY ekseni de cm³ cinsinden hacim değişmelerini göstermek üzere hacim-basınç diyagramı çizilir [1]. 35
A. Çona Eğrinin tümsek kısmı, verilen basınç artması ile probun zemine oturması ve zeminin içsel basıncına ( 0 ) karşılık gelir. 0 dan sonra eğri lineer olur. Bu bölüme elastik bölge denir. Elastik bölgeden sonra eğri yükselmeye başlar. Bu bölüme plastik bölge denir. Limit basınç ( L ) hacim artışlarının teorik olarak sonsuza vardığı noktadır ki, bu teorik olarak zeminin taşıma gücünü gösterir [1]. Deneylerde Menard GA [2] tipi presiyometre cihazı ve 76 mm çapında prob kullanılmıştır. Deney programı ve deneylerin yapılış amacı, zemin koşulları ve proje özellikleri göz önüne alınarak seçilmiştir. resiyometre deneyleri ile temel zemin birimlerinin limit basınç ( L ) ve Menard elastik modül (E ) değerleri elde edilir. Elde edilen L ve E değerleri kullanılarak temel boyutlarına ve temel derinliğine bağlı temel zeminin taşıma gücü (q a ) ve proje yükü altında oluşacak oturma miktarları (S) hesaplanır. Çalışma alanında açılan kuyularda toplam 113 adet presiyometre deneyi gerçekleştirilmiştir. 3. Temel zemininin jeomekanik özellikleri Aşağıda sıralanan özellikler Menard ın 1996 yılında presiyometre deneylerinden elde edilen elastik modül, plastik limit basınç ve eşdeğer basınç limit değerlerine göre zemin sınıflaması tablosundan alınmıştır. Tablo 1 de sondaj kuyularına ait eşdeğer limit basınç ( L ), E ve L /E değerleri gösterilmiştir. Tablo 1. Sondaj kuyularının; L, E ve değerleri Sondaj DERĐNLĐK (m) Kuyu No 3.00 4.50 6.00 7.50 9.00 10.50 12.00 15.00 18.00 L 2.9-5.9-6.1-10.0 11.1 - E 44.3-111 kg/cm² 155183 kg/cm² SK-01 11-14 13 Sıkı-Sert zemin L 4.2-3.3-8.8-10.0 10.9 - E 38 kg/cm² 132-177 kg/cm² SK-02 7-8 7-8 Sıkı-Orta sıkı z. L 3.8-4.0-8.8-11.8 13.8 - E 43-45 kg/cm² 125-254 kg/cm² SK-03 9-10 12-16 Orta sıkı zemin L 4.3 5.2 7.9 9.0 8.2 8.2 6.1 - - E 67-143 kg/cm² SK-04 9-14 Orta sıkı- L 5.3 7.0 5.0 6.1 9.0 6.2 9.9 - - E 57-161 kg/cm² SK-05 9-14 Orta sıkı- SK-06 L 3.2 4.6 5.2 5.2 9.8 9.0 10.9 - - E 44-102 kg/cm² 119-156 kg/cm² 36
T.C. Adalet Bakanlığı Balıkesir/Kepsut cezaevi inşaat sahasındaki presiyometre deney sonuçlarının incelenmesi SK-07 SK-08 SK-09 SK-10 SK-11 9.50-13.00 10-12 Orta sıkı-sert zemin Sıkı-Sert zemin L 3.3 6.8 5.9 7.0 9.2 7.2 11.1 - - E 40-85 kg/cm² 137-175 kg/cm² 8-9 11-12 Orta sıkı-sıkı zemin Sıkı-Sert zemin L 3.4 4.3 4.9 7.0 6.0 8.1 12.3 - - E 47-151 kg/cm² 247 8.5-15 Orta sıkı- 16 Sağlam L 3.5 3.4 7.2 5.2 7.3 9.0 11.2 - - E 52-129 kg/cm² 151-195 9.5-13 12-14 Orta sıkı-sert zemin Sıkı-Sert z. L 3.4 3.1 4.2 5.1 9.1-13.0 10.2 12.3 E 39-76 kg/cm² 152-210 kg/cm² 9-11 13-14 Orta sıkı-sert zemin L 3.0 3.5 3.2 5.3 7.4-9.9 10.7 11.9 E 38-85 kg/cm² 111-150 kg/cm² 9-10 10-12 Orta sıkı-sert zemin Sıkı-Sert zemin 37
A. Çona Tablo 1 in Devamı Sondaj DERĐNLĐK (m) Kuyu No 3.00 4.50 6.00 7.50 9.00 10.50 12.00 15.00 18.00 L 3.5 5.0 5.1 8.1 9.0-13.8 9.8 12.1 E 66-110 kg/cm² 134-197 kg/cm² SK-12 10-11 11-12 Orta sıkı-sert zemin L 3.6 4.5 4.5 6.1 8.5-11.0 12.7 14.0 E 62-94 kg/cm² 139-216 kg/cm² SK-13 11-13 11-13 L 3.8 5.3 5.9 8.1 9.9-10.1 10.0 14.7 E 48-78.5 kg/cm² 119-209 kg/cm² SK-14 9-11 11-13 Orta sıkı-sert z. L 3.8 4.3 6.1 6.1 6.2-14.9 15.0 13.9 E 50-109 kg/cm² 233-270 kg/cm² SK-15 9-13 13-16 Orta sıkı-sert zemin Çok sert-sağlam zemin L 3.4 3.4 7.0 5.4 7.2-11.0 13.8 13.8 E 36-142 kg/cm² 187-214 kg/cm² SK-16 9-13 12.5-14 Ortalama L 3.65 4.65 5.33 6.44 8.16 7.95 11.06 11.80 13.24 4. Temel zeminine ait hesaplamalar Temel boyutları ve temel derinliği gibi projeye ait teknik bilgiler belirli olmadığından değerler yaklaşık alınmıştır. Adalet Bakanlığı yetkililerinden alınan bilgilere göre mevcut sahada 1 adet çift daire 4 katlı (H=12.50 m) ve 1 adet 3 katlı taban boyutları 150 200 m olan bina imalatı yapılacaktır. Yapıların temel sisteminin radye temel olmasına karar verilmiştir. Aşağıda yapılan hesaplamalar presiyometre deneyi yapılan derinlikler boyunca sınırlı kalmış, temel derinliği 3.00 m olarak kabul edilmiştir. Taşıma gücü ve oturma hesaplarında bu veriler esas alınmıştır. Hesaplamalar için kullanılacak parametreler şunlardır: Temel sistemi Temel Boyutları (2R L) Üst yapı yükü : Radye temel : 15.00 20.00 m : 6.50 t/m² D f : Temel derinliği (m) γ n : Zeminin doğal birim hacim ağırlığı (t/m³) γ d : Zeminin doygun birim hacim ağırlığı (t/m³) E : Zeminin elastisite modülü (kg/cm²) L : Zeminin limit basınç değeri (kg/cm²) L : Zeminin yatay içsel basıncı (kg/cm²) 0 : Eşdeğer limit basınç (kg/cm²) 38
T.C. Adalet Bakanlığı Balıkesir/Kepsut cezaevi inşaat sahasındaki presiyometre deney sonuçlarının incelenmesi q u : Temel zemini taşıma gücü (kg/cm²) q a : Temel zemininin izin verilebilir taşıma gücü (kg/cm²) k : Temelin geometrik karakteristiklerine ve zeminin özelliklerine bağlı katsayı G s : Güvenlik katsayısı 4.1 Taşıma gücü hesaplamaları resiyometre deneylerinden elde edilen L ve E değerleri kullanılarak sahadaki ortalama zemin taşıma gücü ve emniyetli taşıma gücü hesaplanmıştır. k = L 1 + 0.45 (2 R / L) (1) q u = q 0 + k ( L 0 ) (2) q a = q 0 + (k / F) L (3) 1, 2 ve 3 numaralı formüller Yapıların rojelendirilmesinde Mühendislik Jeolojisi kitabından alınmıştır [1]. γ n = 1.90 t/m³ γ d = 0.90 t/m³ D f = 3.00 m Net taban basıncı = 6.5 (1.5 1.9+1.5 0.9)=2.30 t/m² = 0.23 kg/cm² SK-01 için hesaplamalar : resiyometre deneyi sonucunda, SK-01 in farklı derinlikleri için şu değerler elde edilmiştir: Derinlik = 3.00 m L = 2.90 kg/cm² Derinlik = 6.00 m L = 5.90 kg/cm² Derinlik = 9.00 m L = 6.10 kg/cm² Derinlik = 12.00 m L = 10.00 kg/cm² Derinlik = 15.00 m L = 11.10 kg/cm² min L = 2.90 kg/cm² Temel kazısı esnasında, kazının 1.00-2.00 m altına kadar örselenmiş zon oluşur. Ayrıca yağmur gibi yüzeysel suların etkisi ile likit limiti yüksek kil, kohezyonlu kum ve gevşek zeminlerde kazının 1.00-2.00 m derinliğindeki bölümünde değerini %25 azaltmak gerekir. = min (1 0.25) L (4) = min L (1 0.25) = 2.90(1 0.25) = 2.175 kg/cm² L 1 = 1.10 (kare veya daire temellerde) k = L 1 + 0.45 (2 R / L) = 1.10 + 0.45 (150 / 200) = 1.4375 1.43 * q u = q 0 + k ( L 0 ) = q 0 + k =0.42 + 1.43 2.175 = 3.53 kg/cm² q a = q u /G s = 3.53/3 = 1.17 kg/cm² 39
A. Çona Her kuyu için benzer hesaplamalar yapılarak Tablo 2 de toplu olarak gösterilmiştir.,, k, q u ve q a değerleri Tablo 2. Sondaj kuyularının;, Sondaj Kuyu No, k, q u ve q a değerleri q u q a (kg/cm²) (kg/cm²) (kg/cm²) k (kg/cm²) SK-01 2.90 2.175 1.43 3.53 1.17 SK-02 3.30 2.475 1.43 3.96 1.32 SK-03 3.80 2.850 1.43 4.49 1.49 SK-04 4.30 1.43 5.02 1.67 SK-05 5.00 3.750 1.43 5.78 1.92 SK-06 3.20 2.400 1.43 3.85 1.28 SK-07 3.30 2.475 1.43 3.96 1.32 SK-08 3.40 2.550 1.43 4.06 1.35 SK-09 3.40 2.550 1.43 4.06 1.35 SK-10 3.10 2.325 1.43 3.75 1.24 SK-11 3.00 2.250 1.43 3.64 1.21 SK-12 3.50 2.625 1.43 4.17 1.39 SK-13 3.60 2.700 1.43 4.28 1.42 SK-14 3.80 2.850 1.43 4.49 1.49 SK-15 3.80 2.850 1.43 4.49 1.49 SK-16 3.40 2.550 1.43 4.06 1.35 16 adet temel sondaj kuyusunda yapılan presiyometre deneyleri sonucunda elde edilen en düşük emniyetli taşıma gücü 1.17 kg/cm² ve en yüksek emniyetli taşıma gücü de 1.92 kg/cm² olarak elde edilmektedir. Üst yapıdan zemine aktarılacak maksimum yük cezaevi binasında 0.70 kg/cm² ve lojman binasında da 1.00 kg/cm² dir. Bu nedenle temel zemini, taşıma gücü açısından yeterlidir. 4.2 Oturma hesapları Hesaplama için gereken Jeoloji Mühendisleri Odası Đzmir Şubesi nin hazırladığı Jeoteknik Seminer kitabından alınmıştır [3]. Hesaplamalar için kullanılacak parametreler şunlardır: E B : Deviatorik gerilme alanı λ : Oturma hesabı için form katsayısı R : Temelin yarı genişliği α : Zeminin yapısına göre değişen reolojik katsayı E A : Elastik modüllerin harmonik ortalaması R 0 : Röper çap ( 0.3) µ : oisson oranı (0.33) S : Oturma miktarı (cm) Tablo 3 de L/2R oranına bağlı olarak λ 2 ve λ 3 katsayıları verilmiştir. 40
T.C. Adalet Bakanlığı Balıkesir/Kepsut cezaevi inşaat sahasındaki presiyometre deney sonuçlarının incelenmesi Tablo 3. L/2R oranına bağlı olarak λ 2 ve λ 3 katsayıları L/2R Oranı 1 2 3 4 5 Daire Kare λ 2 1.00 1.12 1.53 1.78 2.14 2.65 λ 3 1.00 1.10 1.20 1.30 1.40 1.50 Zeminin yapısına göre değişen reolojik katsayı seçimi şu şekilde yapılmaktadır: Kum ve çakıllar için : 2/3 Balçık için : 1/2 Killer için : 2/3 E B 4 = (5) 1 1 1 1 1 + + + + E 0.85 E E 2.5 E 2.5 E 1 2 3 / 4 / 5 6 / 7 / 8 9 /10 /11/12 /13 /14 /15 /16 1+ µ S = 3 E B R 0 λ 2 R R 0 α α R λ + 4.5 E A 3 (6) resiyometre deneylerinin yapıldığı derinliklere göre oturma hesapları 3 grupta yapılmıştır. 1. Oturma hesabı grubu : SK-01, SK-02 ve SK-03, 2. Oturma hesabı grubu : SK-04, SK-05, SK-06, SK-07, SK-08 ve SK-09, 3. Oturma hesabı gurubu : SK-10, SK-11, SK-12, SK-13, SK-14 ve SK-15 ve SK-16 sondaj kuyularından elde edilen değerlere göre oturma hesabı yapılmıştır. 4.2.1 Cezaevi binası oturma hesabı roje yükü 0.70 kg/cm² olarak alınarak bu yük altındaki oturmalar hesaplanmıştır. Temel sistemi : Radye temel Temel Boyutları : 15.00 20.00 m Üst yapı yükü : 6.50 t/m² D f =3.00 m R = 75.00 m γ n = 1.90 t/m³ γ d = 0.90 t/m³ Net taban basıncı = 6.5 (1.5 1.9+1.5 0.9)= 2.30 t/m² = 0.23 kg/cm² 1. Oturma Grubunun Hesabı: E 1, E 2 ve E 3 değerlerinin 3 kuyu için ortalaması alınmıştır. Bu kuyuların sondaj derinliği 15.00 m dir. R 0 = 0.30 m = q anet = 0.23 kg/cm² E Bort = 63.40 kg/cm² E A = E 1ort = 41.70 kg/cm² α = 0.66 µ=0.33 41
A. Çona λ 2 =1.12 λ 3 =1.10 1+ µ S = 3 E B R 0 λ 2 R R 0 α α R λ + 4.5 E A 3 0.66 1+ 0.33 7500 0.66 7500 0.23 1.10 S = 0.23 30 1.12 + = 8.65 cm < 10cm 3 63.40 30 4.5 41.70 Cezaevi binası için hesaplanan oturma değeri, radye jeneral temel sistemleri için izin verilen maksimum oturma limitinden daha küçüktür [4]. Hesaplar benzer şekilde yapılarak 2. ve 3. oturma grupları içinde hesaplanmıştır. Bu değerler Tablo 4 de gösterilmiştir. Tablo 4. Cezaevi binası oturma değerleri OTURMA GURUBU-1 (SK:1-2-3) OTURMA GURUBU-2 (SK:4-5-6-7-8-9) OTURMA GURUBU-3 (SK:10-11-12-13-14-15-16) E B 63.40 kg/cm² 57.00 kg/cm² 45.50 kg/cm² E A 41.70 kg/cm² 51.10 kg/cm² 49.10 kg/cm² α 0.66 0.66 0.66 λ 2 1.12 1.12 1.12 λ 3 1.10 1.10 1.10 µ 0.33 0.33 0.33 R 0 0.30 m 0.30 m 0.30 m 0.23 kg/cm² 0.23 kg/cm² 0.23 kg/cm² R 75 m 75 m 75 m S 8.65 cm < 10 cm 4.68 cm < 10 cm 5.34 cm < 10 cm 4.2.2 Lojman Binası Oturma Hesabı roje yükü 1.00 kg/cm² olarak alınarak bu yük altındaki oturmalar hesaplanmıştır. Temel sistemi : Radye temel Temel Boyutları : 35.00 20.00 m Üst yapı yükü : 10.00 t/m² D f =3.00 m R = 10.00 m γ n = 1.90 t/m³ γ d = 0.90 t/m³ Net taban basıncı = 10.00 (1.5 1.9+1.5 0.9)= 5.80 t/m² = 0.58 kg/cm² 1. Oturma Grubunun Hesabı: E 1, E 2 ve E 3 değerlerinin 3 kuyu için ortalaması alınmıştır. Bu kuyuların sondaj derinliği 15.00 m dir. R 0 = 0.30 m = q anet = 0.23 kg/cm² E Bort = 63.40 kg/cm² E A = E 1ort = 41.70 kg/cm² α = 0.66 µ=0.33 λ 2 =1.12 λ 3 =1.10 42
T.C. Adalet Bakanlığı Balıkesir/Kepsut cezaevi inşaat sahasındaki presiyometre deney sonuçlarının incelenmesi 1+ µ S = 3 E B R 0 λ 2 R R 0 α α R λ + 4.5 E A 3 1+ 0.33 1000 S = 0.23 30 1.12 3 63.40 30 0.66 0.66 1000 0.23 1.10 + = 2.30 cm < 10 cm 4.5 41.70 Lojman binası için hesaplanan oturma değeri, radye jeneral temel sistemleri için izin verilen maksimum oturma limitinden daha küçüktür [4]. Hesaplar benzer şekilde yapılarak 2. ve 3. oturma grupları içinde hesaplanmıştır. Bu değerler Tablo 5 de gösterilmiştir. Tablo 5. Lojman binası oturma değerleri OTURMA GURUBU-1 (SK:1-2-3) OTURMA GURUBU-2 (SK:4-5-6-7-8-9) OTURMA GURUBU-3 (SK:10-11-12-13-14-15-16) E B 63.40 kg/cm² 57.00 kg/cm² 45.50 kg/cm² E A 41.70 kg/cm² 51.10 kg/cm² 49.10 kg/cm² α 0.66 0.66 0.66 λ 2 1.12 1.12 1.12 λ 3 1.10 1.10 1.10 µ 0.33 0.33 0.33 R 0 0.30 m 0.30 m 0.30 m 0.58 kg/cm² 0.58 kg/cm² 0.58 kg/cm² R 10 m 10 m 10 m S 2.30 cm < 10 cm 1.90 cm < 10 cm 1.99 cm < 10 cm 4.3.Kohezyon, içsel sürtünme açısı, kesme direnci ve yatak katsayısı hesaplamaları Đnceleme alanında 113 adet presiyometre deneyi yapılmış ve bu deneylerden elde edilen eşdeğer limit basınç değerleri Tablo 1 de verilmiştir. 4.3.1. Kohezyon değerlerinin hesaplanması c : Kohezyon (kn/m²) * c = L + 25 (7) 10 SK-1 kuyusunun 3.00 derinliği için kohezyon değerinin hesaplanması [3]; * 290 c = L + 25 = + 25 54 10 10 = kn/m² = 0.54 kg/cm² Bütün sondaj kuyularına ait hesaplanan kohezyon değerleri Tablo 6 da toplu olarak gösterilmiştir. 43
A. Çona Tablo 6. Sondaj kuyularının kohezyon değerleri (kg/cm²) Sondaj DERĐNLĐKLER (m) Kuyu No 3.00 4.50 6.00 7.50 9.00 10.50 12.00 15.00 18.00 SK-01 0.54-0.84-0.86-1.25 1.36 - SK-02 0.67-0.58-1.13-1.25 1.34 - SK-03 0.63-0.65-1.13-1.43 1.63 - SK-04 0.68 0.77 1.04 1.15 1.07 1.07 0.86 - - SK-05 0.78 0.95 0.75 0.86 1.15 0.87 1.24 - - SK-06 0.57 0.71 0.77 0.77 1.23 1.15 1.34 - - SK-07 0.58 0.93 0.84 0.95 1.17 0.97 1.36 - - SK-08 0.59 0.68 0.74 0.95 0.85 1.06 1.48 - - SK-09 0.60 0.59 0.97 0.77 0.98 1.15 1.37 - - SK-10 0.59 0.56 0.67 0.76 1.16-1.55 1.27 1.54 SK-11 0.55 0.60 0.57 0.78 0.99-1.24 1.32 1.44 SK-12 0.60 0.75 0.76 1.06 1.15-1.63 1.23 1.46 SK-13 0.61 0.70 0.70 0.86 1.10-1.35 1.52 1.65 SK-14 0.63 0.78 0.84 1.06 1.24-1.26 1.25 1.72 SK-15 0.63 0.68 0.86 0.86 0.87-1.74 1.75 1.64 SK-16 0.59 0.59 0.95 0.79 0.97-1.35 1.63 1.63 Ort. c 0.61 0.71 0.78 0.89 1.06 1.04 1.35 1.43 1.58 4.3.2. Đçsel Sürtünme açı değerlerinin hesaplanması Müller e göre içsel sürtünme açısı şu şekilde hesaplanabilir [xx]; Q = 24 + 13.28 L bh (8) 100 Q : Đçsel sürtünme açısı (º) b h : Zemin özelliğine bağlı bir katsayı olup değerleri Tablo 7 de verilmiştir.2.5 Tablo 7. Zemin özelliğine göre b h katsayı değerleri Zemin Cinsi b h Heterojen ve nemli 1.80 Heterojen ve kuru 3.50 Ortalama 2.50 SK-1 kuyusunun 3.00 derinliği için kohezyon değerinin hesaplanması [3]; L Q = 24 + 13.28 b 100 h = 24 + 13.28 2.5 100 = 24.8 Bütün sondaj kuyularına ait hesaplanan içsel sürtünme açısı değerleri Tablo 8 de toplu olarak gösterilmiştir. 44
T.C. Adalet Bakanlığı Balıkesir/Kepsut cezaevi inşaat sahasındaki presiyometre deney sonuçlarının incelenmesi Tablo 8. Sondaj kuyularının içsel sürtünme açısı değerleri (º) Sondaj DERĐNLĐKLER (m) Kuyu No 3.00 4.50 6.00 7.50 9.00 10.50 12.00 15.00 18.00 SK-01 24.8-28.9-29.1-31.9 35.5 - SK-02 26.9-25.6-31.2-31.9 32.4 - SK-03 26.4-26.7-31.2-32.9 33.8 - SK-04 27.1 28.2 30.6 31.3 30.8 30.8 29.1 - - Tablo 8 in devamı Sondaj DERĐNLĐKLER (m) Kuyu No 3.00 4.50 6.00 7.50 9.00 10.50 12.00 15.00 18.00 SK-05 28.3 29.9 27.9 29.1 31.3 29.2 31.9 - - SK-06 25.4 27.5 28.2 28.2 31.8 31.3 32.4 - - SK-07 25.6 29.7 28.9 29.9 31.5 30.1 35.5 - - SK-08 25.7 27.1 27.8 29.9 29.0 30.7 33.1 - - SK-09 25.9 25.7 30.1 28.2 30.1 31.3 32.6 - - SK-10 25.7 25.2 26.9 28.1 31.4-33.5 32.1 33.4 SK-11 25.0 25.9 25.4 28.3 30.2-31.9 32.3 32.9 SK-12 25.9 27.9 28.1 30.7 31.3-33.8 31.8 33.0 SK-13 26.1 27.3 27.3 29.1 31.0-32.5 33.3 33.9 SK-14 26.4 28.3 28.9 30.7 31.9-32.0 31.9 34.2 SK-15 26.4 27.1 29.1 29.1 29.2-34.2 34.3 33.8 SK-16 25.7 25.7 29.9 28.4 30.1-32.5 33.8 33.8 Ort. Q 26.0 27.3 28.1 29.3 30.6 30.5 32.6 33.1 33.5 4.3.4. Kesme direnci değerlerinin hesaplanması Kesme direnci şu formülden hesaplanabilir [1]; S 0 2 K L 0 = (9) B S 0 : Kesme direnci (kg/cm²) K B : E/ L oranına bağlı olarak ve formasyonun cinsine göre değişen bir katsayıdır. Bu katsayının hangi değerleri alacağı Tablo 9 da gösterilmiştir. Tablo 9. K B Katsayısı K B değeri E L Oranı Formasyon Tipi 10 15 Kil 2.7 3.2 Kum 3.5 4.2 16 adet temel sondaj kuyusunda yapılan presiyometre deneylerine göre elde edilen kesme direncinin aritmetik ortalaması alındığında 1.28 kg/cm² olarak elde edilmektedir. Bütün sondaj kuyularına ait hesaplanan ortalama kesme direnci değerleri Tablo 11 de toplu olarak gösterilmiştir. 45
A. Çona 4.3.5. Yatak katsayısı değerlerinin hesaplanması Yatak katsayısı şu formülden hesaplanabilir; K = 0.006 (10) K S S E : Yatak katsayısı (kg/cm²) 16 adet temel sondaj kuyusunda yapılan presiyometre deneylerine göre elde edilen yatak katsayısının en düşük değeri 0.540 kg/cm² iken en yüksek değeri 0.89 kg/cm² aritmetik ortalaması alındığında 0.99 kg/cm² olarak elde edilmektedir. Bütün sondaj kuyularına ait hesaplanan ortalama yatak katsayısı değerleri Tablo 10 da toplu olarak gösterilmiştir. Tablo 10. Sondaj kuyularının; ortalama E, L,, K B, L, S 0 ve K S değerleri Sondaj Kuyu ORTALAMA DEĞERLER No E L E / L K B L S 0 K S SK-01 116 8.9 13.0 3.00 7.2 1.20 0.69 SK-02 110 9.1 12.0 2.90 7.4 1.27 0.66 SK-03 129 9.9 13.0 3.00 8.4 1.40 0.77 SK-04 110 8.8 12.5 2.95 7.0 1.18 0.66 SK-05 112 8.6 13.0 3.00 6.9 1.15 0.67 SK-06 100 9.0 11.0 2.80 6.8 1.21 0.60 SK-07 95 9.2 10.0 2.70 7.2 1.33 0.57 SK-08 103 8.4 12.0 2.90 6.5 1.12 0.61 SK-09 109 8.5 12.5 2.95 6.7 1.13 0.65 SK-10 121 9.3 13.0 3.00 7.6 1.26 0.72 SK-11 91 8.5 10.5 2.75 6.8 1.23 0.54 SK-12 123 10.2 12.0 2.90 8.3 1.43 0.73 SK-13 122 9.7 12.5 2.95 8.1 1.39 0.73 SK-14 121 10.4 11.5 2.85 8.4 1.47 0.72 SK-15 149 10.9 13.5 3.05 8.7 1.42 0.89 SK-16 126 9.8 12.5 2.95 8.1 1.37 0.75 Ortalama 1.28 0.99 5. Sonuç ve öneriler Adalet Bakanlığı Kepsut Cezaevi temel zemininde 16 adet temel sondaj kuyusunda toplam 113 adet presiyometre deneyi yapılmıştır. Bu deneylerden elde edilen sonuçlar şu şekilde özetlenebilir: 1. Yapılan presiyometre deneylerine göre 0.00-9.00 m civarında orta sıkı-çok katı sert zemin yer alırken 9.00-18.00 m arasında ise çok sıkı-sağlam zemin koşullarını temsil eden özelliklerde zemin karakteristikleri belirlenmiştir. 2. resiyometre deneyleri neticesinde elde edilen ve Temel zemin parametrelerinin hesaplanmasına yön veren değerlerin ortalamaları; Ortalama E p = 114.8 kg/cm² 46
T.C. Adalet Bakanlığı Balıkesir/Kepsut cezaevi inşaat sahasındaki presiyometre deney sonuçlarının incelenmesi Ortalama L = 9.32 kg/cm² Ortalama L = 7.50 kg/cm² olarak hesaplanmıştır. 3. Đnceleme alanında açılan 16 adet temel sondaj kuyusunda yapılan presiyometre deneylerine göre elde edilen taşıma gücünün en yüksek değeri 5.76 kg/cm² iken en düşük değeri 3.51 kg/cm² olarak elde edilmektedir. 4. Đnceleme alanında açılan 16 adet temel sondaj kuyusunda yapılan presiyometre deneylerine göre elde edilen emniyetli taşıma gücünün en düşük değeri 1.17 kg/cm² iken en yüksek değeri 1.92 kg/cm² olarak elde edilmektedir. Üst yapıdan zemine aktarılacak maksimum yükü cezaevi binası için 0.65 kg/cm² ve lojman binası için 1.00 kg/cm² olacağından temel zeminin emniyetli taşıma gücü açısından bir problemi bulunmamaktadır. 5. resiyometre deneylerine göre elde edilen oturma potansiyelleri cezaevi binası için en büyük değeri 8.65 cm iken en küçük değeri 4.68 cm ve lojman binası için en büyük değeri 2.30 cm ve en düşük değeri 1.90 cm olarak elde edilmektedir. Radye temel sistemlerinde izin verilen oturma potansiyeli maksimum değeri 10.00 cm olduğundan temel zeminin oturma riski açısından bir problemi bulunmamaktadır. 6. resiyometre deneyleri neticesinde elde edilen ortalama kohezyon değeri 1.05 kg/cm² dir. 7. resiyometre deneyleri neticesinde elde edilen ortalama içsel sürtünme açısı değeri 30.11 dir. 8. resiyometre deneyleri neticesinde elde edilen ortalama kesme direnci değeri 1.28 kg/cm² dir. 9. resiyometre deneyleri neticesinde elde edilen ortalama yatak katsayısı değeri 0.685 kg/cm² dir. 10. resiyometre deneylerine göre hesaplanan zemin parametreleri projelendirme aşamasında (oturma, taşıma gücü, emniyetli taşıma gücü) tekrar irdelenmelidir. 6. KAYNAKLAR [1] Şekercioğlu, E., Yapıların rojelendirilmesinde Mühendislik Jeolojisi, T.M.M.O.B. Jeoloji Müh.O. yayını no:28, Ankara, 1998. [2] The Menard ressuremeter Đnterpretation and Application of ressuremeter Test Results to fomdation Design General Memorandum published, 1996, aris. [3] T.M.M.O.B.Jeoloji Mühendisleri Odası Đzmir Şubesi, Jeoteknik Seminer Kitabı, 28.11.2000-01.12.2000, Đzmir. [4] Uzuner, B.A., Temel Zemin Mekaniği, Ankara, 1998 47