Birleştirilmiş zemin sınıflaması (USCS)

Zeminlerin sınıflandırılması mühendisler arasında kullanılan ortak bir dil olarak düşünülebilir. Bir zemine atanabilecek birkaç harf veya sayı, mühendise ya da teknikere zeminin olası fiziksel özellikleri, hatta mekanik davranışları hakkında çok hızlı bir fikir sağlamaktadır. 1910 yılından günümüze geliştirilen zemin sınıflama sistemleri sayesinde günümüzde ülkelerin çoğunluğunda aynı kriterler ve sistemler zemin sınıflaması için kullanılmaktadır.

Birleştirilmiş Zemin Sınıflandırma Sistemi (Unified Soil Classification System: USCS), günümüzde kullanılan en yaygın zemin sınıflandırma sistemidir. Bu sistemle sınıflamada aşağıdaki kriterler kullanılmaktadır.

a- Zemin numunesinin No. 200 elekten geçen yüzdesi b- İri daneli olanların No. 4 elek üzerinde kalan yüzdesi c- Dane dağılımı karakteristikleri; Cu ve Cr değerleri d- Kıvam limitleri

e- No. 40 elekten geçenlerin plastisite kartındaki yeri f- Organik madde içeriği

Bu kriterler kullanılarak zemin, iri taneli, ince taneli, organik zemin ve turba olarak dört ana sınıfa ayrılmakta ve numuneye iki veya dört harfli simge verilmektedir (GW, SM, GW-GM, v.b.). Birleştirilmiş sistemde zeminler dane büyüklüklerine (D) göre şu şekilde sıralanmıştır;

Blok >300 mm Taş 75<D<300 mm

Çakıl 75<D<4.76 mm (No.4) Kum 4.76<D<0.076 mm (No.200) İnceler <0.076 mm

Sınıflamada kullanılan sembollerin anlamları ise aşağıdaki gibidir;

G: Çakıl, S: Kum, M: Silt, C: Kil, H: Yüksek Plastisiteli zemin, L: Düşük Plastisiteli

zemin, O: Organik madde içeriği, Pt: Turba Zemin, W: İyi derecelenmiş zemin, P: kötü derecelenmiş zemin.

Şekil 4.26’de ince taneli zeminlerin sınıflaması için kullanılan plastisite kartı görülürken, Şekil 4.27’de ise Birleştirilmiş Zemin Sınıflama Sistemi için akış şeması görülmektedir.

Şekil 4.26. İnce taneli zeminlerin sınıflamasında kullanılan plastisite kartı (Casagrande, 1948, Howard, 1977)

87

İnceleme alanında yapılan sondajlarda, SPT uygulanan derinliklerden alınan 908 adet örselenmiş zemin numunesi üzerinde yapılan elek analizi ve kıvam limitleri deneyleri sonuçları kullanılarak Birleştirilmiş Zemin Sınıflaması’na göre zemin sınıflaması yapılmıştır. Yapılan sınıflama sonuçlarına ait veriler kullanılarak çalışma alanında 1.5 m’den başlayarak 1.5 m aralıklarla 15 m’ye kadar olan derinlikler için zemin sınıflarının dağılımı gösteren haritalar oluşturulmuştur (Şekil 4.28, Şekil 4.29, Şekil 4.30, Şekil 4.31, Şekil 4.32, Şekil 4.33, Şekil 4.34, Şekil 4.35, Şekil 4.36, Şekil 4.37). Bu sayede inceleme alanında zemin sınıflarının derinliğe bağlı değişimi de belirlenmiştir.

Çalışma alanında Birleştirilmiş Zemin Sınıflamasına göre yapılan sınıflamada 8 adet farklı zemin sınıfı tespit edilmiştir. Bunlar ML, CL, CH, SM, SC, GM, GC ve GW-GM’dir. Haritalar oluşturulurken bu 8 farklı zemin sınıfı için ayrı ayrı renkler seçilmiştir. Çalışma alanının çeşitli bölgelerinde, yüzeyde veya derinlere inildikçe kaya birimlerin (kireçtaşı, kumtaşı, grovak gibi) yer almasından ötürü ve çalışma alanında zemin-kaya sınırlarının ayrımını daha net görebilmek amacıyla, oluşturulan haritalarda kaya birimler de sabit bir renk ile simgelenmiştir.

Çalışma alanında zemin sınıflarının derinliğe bağlı değişimi ve dağılımına bakıldığında özellikle göze çarpan, çalışma alanının genelde killi birimlerden oluştuğudur. 1,5 m derinlikte (Şekil 4.28) yer yer kumlu birimlerin varlığına rağmen zemin ortamların nerdeyse tamamı düşük ve yüksek plastisiteli killerden oluşmaktadır.

89

3 m derinlikte (Şekil 4.29) yine yer yer kumlu birimler bulunmakla beraber yüksek platisiteli killerin kapladığı alanlar artmaktadır.

91

4.5 m derinlikte (Şekil 4.30) düşük ve yüksek plastisiteli killer dengeli bir şekilde yine çalışma alanını kaplarken, çok küçük bir alanda da olsa ilk kez çakıllı birimlere rastlanılmaktadır.

6 m derinlikte (Şekil 4.31) yüksek plastisiteli killerin daha ağırlıkta olduğu bir tablo görünmekle beraber inceleme alanının güneyinde Bakırköy formasyonuna ait kireçtaşları ile temsil edilen Çiftehavuzlar ve Davutpaşa mahallelerinin bulunduğu alanlarda çakıllı birimlerin varlığı dikkat çekmektedir. Bunun nedeni, söz konusu derinliğe ait örselenmiş zemin numuneleri üzerinde, İstanbul Büyükşehir Belediyesi’ne ait Avrupa Yakası (Güney) Mikrobölgeleme Projesi (2006) kapsamında yapılan elek analizi deneylerinde, 4 nolu elek üzerinde kalan ayrışma ürünü kireçtaşı parçalarının çakıl olarak sınıflanmış olmasıdır.

93

7.5 m derinlikte (Şekil 4.32) ise çalışma alanının kuzey kesimleri düşük plastisiteli kil, güney kesimleri ise genelde yüksek plastisiteli kil ve kumlu birimlerden oluşmaktadır.

9 m derinlikte (Şekil 4.33) çalışma alanının batı sınırını kumlu birimlerin kapladığı görülmekle beraber bu seviyede yine düşük ve yüksek plastisiteli killerin yayılımı yüksektir. Güneyde kesimlerde görülen çakıllı birimler, tıpkı 6 m derinlikte olduğu gibi İstanbul Büyükşehir Belediyesi’ne ait Avrupa Yakası (Güney) Mikrobölgeleme Projesi (2006) kapsamında yapılan elek analizi deneylerinde, 4 nolu elek üzerinde kalan ayrışma ürünü kireçtaşı parçalarının çakıl olarak sınıflanmış olmasından kaynaklanmaktadır.

95

10.5 m derinlikte (Şekil 4.34) inceleme alanının doğu ve batı sınırlarıyla birlikte merkez kesimlerinde özellikle yüksek plastisiteli kil-kum ardalanması görülmektedir. Bunun dışında kalan alanlar ise genelde düşük plastisiteli killerden oluşmaktadır. Ayrıca bu seviyeden itibaren inceleme alanının kuzey kesimlerinin büyük çoğunluğu kaya birimden oluşmaktadır.

12 m ve 13.5 m derinliklerde (Şekil 4.35, Şekil 4.36) ise, 10.5 m derinlikte sadece belli alanlarda görülen yüksek plastisiteli kil – kum ardalanması, inceleme alanının geneline yayılmış durumdadır.

97

15 m derinlikte (Şekil 4.37) çalışma alanının güney bölümünde kumlu birimler egemen görünmekte, diğer alanlar ise genelde düşük ve yüksek plastisiteli killerden oluşmaktadır.

99