TEMELLER. Kaynak: Temel Mühendisliğine Giriş (Prof. Dr. B. Ali UZUNER

TEMELLER

Kaynak: Temel Mühendisliğine Giriş (Prof. Dr. B. Ali

UZUNER

İÇERİK

1.

ZEMİN İNCELEMESİ

2.

ZEMİNLERİN TAŞIMA GÜCÜ

3.

TEKİL TEMEL

4.

ŞERİT TEMEL

5.

RADYE TEMEL

6.

BİLEŞİK TEMELLER

7.

KAZIKLI TEMELLER

Yapılara Etkiyen Yükler

Düşey yükler(Öz

Ağırlık, Hareketli Yük, vs)

Yatay

Yükler(Deprem Yükleri, Rüzgar Yükleri, vs.)

Temeller üzerine etkiyen yükleri temel zeminine ileten elemanlardır.

GİRİŞ

Yük taşıtma amacıyla malzemelerin bir araya getirilmesiyle yapılar ortaya çıkar. Temeller , bu yapıların yüklerini altındaki zemin ortamına aktaran arayüz elemanlarıdır. Genellikle, donatısız veya donatılı betondan inşa edilirler. Yollar, dolgular ve barajlar gibi bazı zemin ve kaya yapıları dikkate

de ğer istisnai durumlardır.

Zeminlerin Taşıma Gücü

A. Sığ (Yüzeysel) Temeller:



Tekil (münferit) temeller



Şerit (mütemadi, sürekli) temeller



Radye temeller (Radye jeneral, plak temel) B. Derin Temeller



Kazıklı temeller



Keson temeller



Ayak (şaft, kuyu) temeller

SI Ğ TEMELLER

Tekil (Münferit) Temel

TEKİL TEMEL

Tek kolonun altındaki A

M, N, T etkilerini daha

geniş alan yapmak için

oluşturulan temel tipine

tekil temel denir.

TEKİL TEMEL

TEKİL TEMEL

TEK İL TEMEL

ŞERİT TEMELLER

Birden fazla kolona veya

perdeye mesnetlik yapan

temel sistemi şerit temel

olarak isimlendirilir.

ŞERİT TEMELLER

Duvaraltı Şerit Temel

Kolonaltı Şerit Temel ŞERİT TEMELLER

ŞERİT TEMELLER

Bir Do ğrultuda Uzanan Şerit Temel Sistemi

Bir Do ğrultuda Uzanan Şerit Temel Sistemi

İki Doğrultuda Uzanan Şerit Temel Sistemi

İki Doğrultuda Uzanan Şerit Temel Sistemi

İki Doğrultuda Uzanan Şerit Temel Sistemi

Tekil ve Şerit Temel

Yapının

plandaki tüm alanını kaplayan temel sistemi radye temel olarak

isimlendirilir.

RADYE TEMEL

RADYE TEMEL

RADYE TEMEL

Yapı yükleri sığ zemin tabakaları tarafından taşınamıyorsa, zemin iyileştirmesi yapılır veya derin temellerle yapı yükleri derindeki sağlam tabakalara aktarılır.

DERİN TEMELLER

Kazıklı Temeller

ZEMİN İNCELEMESİ

 Bir alanın herhangi bir inşaat işi için uygunluğunu belirlemek,

 İnşaatı güvenli (taşıma gücü, oturma koşulu) projelendirmek,

 İnşaatı ekonomik projelendirmek.

Bir alanın altındaki zeminin derinliğine öğrenilmesi.

Amaç;

Zemin İncelemesi

Uygun Temel Sistemi Seçimi (q

belirleme) q

Çakıl-Kum: 100-600 kN/m

q

Kil : 50-400 kN/m

Yanlış seçim

Güvensiz durum, göçme olabilir

Ekonomik olmayan durum, temel taban alanı gereğinden büyük olur

Tekil temel Şerit Temel Radye Temel Kazıklı Temeller Taşıma Gücü Yüksek Zemin Taşıma Gücü Düşük Zemin

𝑞𝑒𝑚𝑖𝑛 𝑠𝑒ç𝑖𝑙𝑒𝑛 > 𝑞𝑒𝑚𝑖𝑛 𝑔𝑒𝑟ç𝑒𝑘

𝑞𝑒𝑚𝑖𝑛 𝑠𝑒ç𝑖𝑙𝑒𝑛 < 𝑞𝑒𝑚𝑖𝑛 𝑔𝑒𝑟ç𝑒𝑘



Taşıma Gücü Koşulu

Zemine aktarılan basınç (temel taban basıncının en maksimum değeri) zeminin emin taşıma gücünü (zemin emniyet gerilmesi) aşmamalıdır.

𝑞

≤ 𝑞



Oturma Koşulu

Temellerin oturmaları, izin verilebilir (müsaade

edilebilir) oturma değerlerini aşmamalıdır. Bu koşulda;

hesaplanan temel oturmalarının, ilgili değerlerle

karşılaştırılması ile uygulanır.

 Zemin İncelemesi:

a) Laboratuvar Çalışmaları b) Arazi Çalışmaları

 Arazi Gözlemleri ve İncelemeleri

 Sondaj ve İnceleme Çukurları

 Arazi Deneyleri

 Jeofizik Yöntemler

 Zemini oluşturan tabakalar (katmanlar),

 Tabakaların kalınlıkları

 Tabakalardaki zeminlerin özellikleri (doğal birim ağırlıklar, su içerikleri, porozite veya boşluk oranları, sıkılıkları, kıvam

limitleri, sınıfları (cinsleri), kayma direnci parametreleri

(kohezyon, içsel sürtünme açısı), konsolidasyon özellikleri vb.),

 Varsa yeraltı suyu ile ilgili bilgiler

1)Yüzey incelemeleri

2)İnceleme çukurları veya hendekleri 3)Sondajlar

› El burguları ile sondaj

› Motorlu burgularla sondaj

› Rotary (dönel) sondaj

4)Sondalar(Arazi deneyleri)

› Dinamik sonda

› Statik sonda

5)Jeofizik yöntemler

› Sismik yöntem

› Rezistivite yöntemi

Alan altındaki zemin hakkında ilk bilgiler, alanın yüzeyden öğrenilmesi ile elde edilir. Bunun için;



Alan, gezilip dolaşılır;



Topoğrafik harita (engebeliliği, eğimi vb.) incelenir,



Yüzeydeki zemin cinsleri, varsa oluşmuş toprak

incelenir,

 Varsa, yarma veya kazılardan zeminin düşey kesiti (tabakalar, kalınlıkları, zemin cinsleri vb.) öğrenilmeye çalışılır.

 Kaymalar veya belirtileri, su durumu (su sızıntıları, kaynaklar, varsa kuyulardaki su düzeyleri vb.), taşkınlar olup olmadığı vb.

hakkında bilgi edinilir.

 Komşu alanlar için, varsa, zemin inceleme rapor veya raporları elde edilerek incelenir,

 Hava fotoğrafları (geniş alanlar için) incelenir.



Zemin yüzeyine yakın sığ derinlikleri öğrenmek



Elle veya makine ile açılır.

Kil Sondaj Kuyusu 50-75-90 mm Çap 6-30 m Derinlik Muayene Çukuru

1-2 m Genişlik 3-5 m Derinlik

Kazıcı

Sondaj Makinası

El Aletleri

Geoteknik Mühendisliğinde zemin hakkında 2 yolla bilgi alınır.

1.

Laboratuvar Deneyleri

2.

Arazi Deneyleri

1. Laboratuvar Deneyleri Laboratuvar deneyleri için 2 çeşit örnek alınabilir.



Örselenmemiş Örnek:

Zemin doğal durumunu, biçimini, porozite veya boşluk oranını, su muhtevasını vb. korur. Taşsız çakılsız, çok sert olmayan ince

taneli zeminlerden alınır.

a) Yüzeyden örnek alınması

b) Sondaj kuyusundan numune alma



Alan Oranı

𝐴𝑙𝑎𝑛 𝑂𝑟𝑎𝑛𝚤 = 𝐷

− 𝐷

𝐷

≤ % 10 0.10 𝑜𝑙𝑚𝑎𝑙𝚤𝑑𝚤𝑟.

Tüpün cidar kalınlığı minimum olmalı Alan oran, bir örnek alıcının bir tür kalitesini gösterir. Alan oranının, 0,10 dan küçük olması istenir.

Örnek alıcının dış ve iç yüzeyinin

pürüzsüz olsun istenmektedir. Zemin örneğinin girişi ve çıkarılması

sırasındaki örselenmeleri azaltmak

için, iç yüzey ince bir yağ tabakası

ile yağlanır.

 Alış Oranı

𝐴𝑙𝚤ş 𝑂𝑟𝑎𝑛𝚤 = 𝐴𝑙𝚤𝑛𝑎𝑛 𝑈𝑧𝑢𝑛𝑙𝑢𝑘 𝐺𝑒𝑟ç𝑒𝑘 𝑈𝑧𝑢𝑛𝑙𝑢𝑘

Alış Oranı < 1 ise Sıkışma var

Alış Oranı = 1 ise Sıkışma yok



Sondaj kuyusundan örnek alınırken çeşitli derinliklerden örnek alınır.

Bunun için çeşitli

derinliklerde sondaja ara

verilir. Sondaj ekipmanları

kuyudan çıkarıldıktan

sonra ilgili derinlik için

birbirine eklenen sondaj

çubukları (tij, çubuk

sistem)ucuna takılan örnek

alıcı, kuyu tabanına

indirilir. İterek veya

basarak zemine sokulur.

 Örselenmiş Örnek: Zemin, dağılmış, parçalanmış durumdadır.

Ama, yine de, doğal su muhtevasını koruyabilir. Kumlu, çakıllı zeminlerden alınan bir miktar zemin ile, kil ve siltlerden alınan parçalanmış topak veya parçalar, örselenmiş örnektir.

 Sondajlarda varsa yeraltı su düzeyini belirlemek için basitçe kuyuya indirilecek ucuna bir cisim bağlı ip yardımı ile belirlenebilir.

Günümüzde sondaj kuyusundaki yer altı su düzeyini ölçmek için

elektronik aletler kullanılmaktadır.

Özellikle kohezyonlu zeminlerde, yer altı su düzeyi ölçmek için 12- 24 saat beklenmelidir. Böylece, kuyudaki su düzeyi normal

seviyesine inmiş olur.

İnceleme derinliği, yapı yüklerinden, oturma, taşıma gücü vb. açılardan, olayların büyük kısmının yer aldığı derinliktir. Anlamlı derinlik olarak da adlandırılan bu derinlik altındaki olaylar ihmal edilebilir kabul edilir. Anlamlı derinlik, zemine uygulanan basıncın 1/5 veya 1/10 değerine azaldığı derinlik veya zemine uygulanan basıncın azalan değerinin, zeminin kendi ağırlığından oluşan düşey gerilmelerin 1/10’una eşit olduğu derinlik olarak tanımlanabilir.

Ortalama olarak anlamlı derinlik, üniform yüklenmiş dikdörtgen bir alanın tabanından itibaren, kısa kenarın (B) 1,5- 2 katı, şerit yüklerde 3B kadardır.



Tekil Temel ve radyelerde= D

+(1,5-2)B



Şerit temellerde= D

+3B



Kazıklı temellerde =sağlam zemine kadar veya yapının kısa kenarının 1.5 katı derinliğe kadar



Barajlarda sağlam kayaya kadar



Otoyollarda 1-5 metre derinliğe kadar

NOT: İnceleme taşıma gücü ve oturma açılarından yetersiz

tabakada kesilmez.

 İnceleme çukuru ve sondajların yeri ve sayısı, tabakalaşmanın tabaka kalınlıklarının, zemin cins ve özelliklerinin vb.nin alan altında yatay doğrultuda değişimlerini yeterli ölçüde verecek şekilde olmalıdır.

İnceleme çukuru ve sondajların yeri ve sayısı, projenin tipi boyutu, araştırma bütçesi ve beklenen yüklerin yerlerine göre belirlenir.

Sondaj ve inceleme çukurlarının sayısını belirlemek için kesin kurallar yoktur. Bu işlem incelenecek alanın büyüklüğü, zemin ve kaya koşulları ile ilgili beklentiler, yapının tipi gibi çok sayıda etkenin etkisindedir.

 Basit yapılar (100-300 m²): İnşaat sahasının ortasında bir tane

 Büyük yapılar: İnşaat sahasının büyüklüğüne göre 3 veya 5 tane

 Yapı grubu için: 20 -50 m aralıkla oluşturulacak kare ağın köşe notlarında

 Barajlarda: 10-20 m aralıklarla

 Karayollarında: 100-300 metre aralıklarla

120 m

Örneğin, Çok katlı bir Alışveriş Merkezi Projesi

Yetersiz sondaj kuyusu; zemin profili ve özellikleri yeterince belirlenemez.

Sondaj kuyusu

120 m

Çok fazla ve gereksiz maliyet artıran sondaj planlaması.

120 m

İyi planlama

Muayene Çukuru

Zeminde çapı 0.1-0.3 m olabilen bir kuyu veya delik açarak (3-5 m) zeminin öğrenilmesi



El burgusu ile sondaj



Motorlu burgularla sondaj



Rotary (dönel) sondaj

Sığ derinlikler (3-5 m) için, el alet veya burguları ile sondaj

yapılabilir. Birbirine vidalanarak vb. eklenen içi boş çelik çubukların (tijler) ucuna takılan özel kova, burgu vb. zemine bastırılarak ve döndürülerek kullanılır. Alet, zaman zaman yukarı çekilerek, zemin boşaltılır. Burgu, çubuk boyunca sürekli olabilir veya sadece uç

kısmında yer alabilir.

El burguları, genellikle, çok sert olmayan, kohezyonlu zeminler için uygundur. Sert, çakıllı taşlı zeminler için uygun değildirler. Sondaj

kuyusu, genellikle kaplanmaz. Zaman zaman sondaja ara verilerek,

örselenmemiş örnek alınır. Sondaj sırasında, kova veya burgu

yanlarından yükselerek çıkan zemin, örselenmiş örnek sayılır. Boşaltılan

zeminden, geçilen tabakalar, kalınlıkları izlenir. Burgunun ilerleme hızından,

sertlik-yumuşaklık, sıkılık-gevşeklik tahmin edilir.

Bunlar ya elle taşınabilir (portatif), küçük motorlu tipte, veya kuleli (iskeleli) motorlu tipte olabilirler. Portatif olanlarda, iki kişinin kollarından tuttuğu, bir küçük benzinli vb. motorun döndürdüğü,

birbirine eklenebilen sürekli burgulu çubuklar vardır.

Bunlarla, 10-20 m'lik sondaj açılabilir.

• Çıkan Zemin Örselenmiş Örnek

• İlerleme hızından, zeminin sertliği veya sıkılığı tahmin edilir

• 1-2 m’de bir örselenmemiş örnek alınabilir

Bu yöntemde; ucuna çeşitli kesici uçlar takılabilen, birbirine vidalanmış, su borusuna benzer boru (tij) sistemini, bastırarak döndürülebilen motor bulunur. Motor ve kule sistemi,

doğrudan yer üzerine yerleştirilebildiği gibi, hareketli (tekerlekli, paletli, vb.) bir sistem üzerine de oturabilir.

Bastırılarak döndürülebilen kesici uç zemini parçalarken, tij sisteminin

içinden basılan su da, zeminle karışarak, tijlerin dışından yükselerek, çamur

tankına gelir.

• İlerleme hızından, zeminin sertliği veya sıkılığı tahmin edilir.

• Çıkan çamurlu su da, adeta örselenmiş örnek gibidir. Çıkan çamurdan, geçilen zemin öğrenilir.



Doğal koşullarda uygulanır.



Genelde daha ucuzdur.



Bulgular tabakayı temsil edebilmektedir.



Deney sonuçları deney sonrasında kullanılabilir.



Çevre basıncı ve drenaj koşulları gibi faktörler kontrol edilemez.



Yeterli numune alınamadığı durumlarda zemini tanıma problemi.



Tasarım için arazi deney sonuçlarının uygun mühendislik özelliklere dönüştürmek için amprik bağıntıların kullanılması.

2. Arazi Deneyleri

Arazi Deneyleri Üstünlükleri ve Sınırlamaları

 Standart Penetrasyon Deneyi (SPT)

 Statik (koni) Penetrasyon Deneyi (CPT)

 Dinamik Sonda Deneyi

 Pressiyometre Deneyi

 Plaka yükleme Deneyi

 Vs.

Örselenmemiş numune almak çok zordur. Bu yüzden arazi deneylerine başvurulur.

Örneğin,Penetrasyon Deneyleri

Bu durumda, temel tasarımında çoğunlukla penetrasyon deneylerinden

yararlanılır.

 Sondaj kuyusu içinde Standart bir numune alıcı, 63.5 kg ağırlık 76 cm yükseklikten serbest düşürülerek zemine toplam 45 cm çakılır.

 Her 15 cm penetrasyon için gerekli darbe sayıları belirlenir.

 Son 30 cm giriş için gerekli vuruş sayılarının toplamı, SPT-N darbe sayısı olarak tanımlanır (N).

 Zemin sondajları sırasında genelde her 1.5 m ilerlemede bir SPT yapılır.

 kaba daneli zeminlerin yerleşim sıkılığı

 ince daneli zeminlerin kıvamı

64

SPT zeminde dinamik göçmeye neden olur.

65

66

Zemin Numunesi

Standart Penetrasyon Deneyi

(SPT)

Tokmak (63.5) kg

Yükseklik (76 cm)

Standart ucun (numune alıcı) zemine 30 cm girmesi için gerekli düşüş sayısı kaydedilir. (SPT N)

Standart Penetrasyon Deneyi (SPT)

69

70

Halka Tokmak

Güvenli Tokmak

Otomatik Tokmak

a d

71

 Kohezyonsuz zeminlerin taşıma gücü ve oturması

 Kayma mukavemeti açısı (  ) ve rölatif sıkılık (D

)

D

, ^ = f (N)

 Serbest basınç (q

) ve drenajsız kayma mukavemeti (c

), hacimsel sıkışma katsayısı (m

)

q

, c

, m

= f(SPT-N)

 Sıvılaşma potansiyeli

 Kayma dalgası hızı

Kıvam N q_u (kPa) Çok Yumuşak ^{<2 <25} Yumuşak ^{2–4 25–50} Orta Katı ^{4–8 50–100}

Katı ^{8–15 100–200}

Çok Katı 15–30 200– 00

Sert ^{>30 >400}

72

Sıkılık N  D_r(%)

Çok Gevşek ^{<4 <30 <15} Gevşek 4-10 30–32 15-35

Orta Sıkı 10-30 32–35 35-65

Sıkı 30-50 35–38 65-85

Çok Sıkı ^>50 >38 85-100

N : SPT Darbe Sayısı q_u : Serbest Basınç Direnci

 : Kayma Direnci Açısı D_r : Rölatif Sıkılık

İnce Daneli Zeminler İri Daneli Zeminler

o Efektif jeolojik yük-Derinlik (C

)

o Tokmak düşürme frekansı (C

)

o YASS

o Çekiç Düşürme Yöntemi-Enerji (C

)

o Tij boyu (C

)

o Sondaj çapı (C

)

o Numune alıcıdaki kılıf (C

)

o Çakma başlığı (C

)

o Çakma başlığındaki blok yastık (C

)

73

74

Etkiyen faktörler dikkate alınarak SPT verileri bir düzeltme katsayı ile çarpılarak düzeltilir.

 𝑵^′ = 𝟏𝟓 + ^𝟏_𝟐(𝑵 − 𝟏𝟓)

 N₆₀=(C_E.C_B.C_C.C_R.C_BF.C_S.C_A)N’

 N_1,60=C_N. N₆₀₌C_N. C_E.N’

Geoteknik uygulamalarda genelde efektif düşey gerilme C_N ve enerji düzeltmesi C_E yapılmakta, diğerlerinin etkisi daha az olduğundan ihmal edilebilmektedir.

N₆₀=Teorik serbest düşme tokmak enerjisinin %60’ına göre düzeltilmiş vuruş sayısı

(N₁)₆₀ = Teorik serbest düşme tokmak enerjisinin %60’ına ve efektif jeolojik basıncı 100 kPa alarak düzeltilmiş vuruş sayısı

N = Arazide ölçülen SPT darbe sayısı C_N= Derinlik düzeltme faktörü

C_E= Enerji düzeltme faktörü C_R= Tij boyu düzeltme faktörü

C_B= Sondaj kuyusu çapı düzeltme faktörü C_S= Numune alıcı kılıf düzeltme faktörü C_A= Çakma başlığı düzeltme faktörü

C_BF= Tokmak düşürülme sıklığı (hızı) düzeltme faktörü Cc= Tokmak yastığı düzeltme faktörüdür.

SPT’ye Etkiyen Faktörler ve Düzeltme



75

76

 Zeminin homojen, derinlikle değişmeyen birim

ağırlık ve su içeriğine sahip olması

durumunda SPT-𝑁 değerleri derinlikle artar.

 Dolayısıyla da deney daha yüksek düşey ve yatay çevre basınçları altında

gerçekleştirilir.

𝐶_𝑁 = 100 𝜎′

’=Düzeltme yapılacak derinlikteki efektif gerilme

‘= 100 kN/m² olduğu derinliklerde 𝐶_𝑁 = 1.0

Üstünlükleri Sınırlayıcı Yanları

 Deney süresi kısadır.

 Uygulama kolaydır.

 En yaygın arazi deneyidir.

 Numune alınabilir.

 Maliyet düşüktür.

 Mühendislik yorum için çok sayıda korelasyon.

 Operatöre bağlıdır.

 Deney sonucu bir çok değişken etkiler.

 Çakıllı zeminlerde uygulama zordur. Numune alıcı hasar görebilir.

 YASS altında kaynamadan

dolayı sonuçlar yanıltıcı olabilir.

78

79

 Statik sonda deneyi olarak da bilinen CPT, 60° ve 10 cm² kesit alana sahip konik bir başlığın hidrostatik basınç ve 10-20 mm/sn sabit bir hızla zemin içine itilerek uygulanan bir arazi deneyidir.

 Sondaj kuyusu gerektirmez. Yüzeyden uygulanır.

 Özellikle yumuşak kil, yumuşak silt ve ince-orta kum zeminlerde uygundur. Çakıllı ve sert zeminlerde uygulanamaz.

1. Uç direnci (q_c)

2. Çevre sürtünmesi (f_s) 3. Boşluk suyu basıncı (u) ölçülür.

Koni

q

f

q

= q

+ f

A_c=10 cm²

A_f=150 cm² (Sürtünme ceketi)

80

10 cm² Kesit Alanlı

Yüzey

Sürtünmesi (f

)

Koni Uç Direnci

(q

)

81

 Uç direnci (q_c=Q_c/A_c) : Konik uca etkiyen toplam düşey kuvvetin, en kesit alanına oranı. (gerilme biriminde)

 Sürtünme direnci (f_s=Q_s/A_f) : Sürtünme ceketine etkiyen toplam kuvvetin, sürtünme yüzeyine oranı. (gerilme

biriminde)

 Sürtünme Oranı (R_f=f_s/q_c) : Aynı derinlikte ölçülen sürtünme direncinin uç direncine oranı. Sürtünme oranı genellikle

kumlarda 1’den küçük, killerde 1’den büyüktür.

 Net uç direnci (q_N=q_c^*-_v) : Düzeltilmiş uç direnci değerinden toplam düşey gerilmenin çıkarılması.

82

q

= q

+ f

Geoteknik mühendisliğinde arazi incelemelerinde CPT aşağıdaki amaçlar için uygulanır:

1. Zemin tabakalaşmasını belirlemek ve tabakaları tanımlamak.

Tabaka değişimleri ve kalınlıkları, zemin cinsi vb.

2. Tabakaların geoteknik özelliklerini belirlemek.

D_r, , c_u, k vs.

3. Geoteknik tasarım için doğrudan sonuçlara ulaşmak.

Taşıma gücü, kazık temel, sıvılaşma vs.

83

84

Üstünlükleri Sınırlayıcı Yanları

 Sondaj kuyusu gerekmez.

 Deney süresi kısadır.

 Sürekli ölçüm ve veri kayıt edilir.

 Tekrarlanabilir.

 Maliyeti daha düşük.

 Operatör etkisi daha az.

 Maliyet düşüktür.

 İnce tabakalar ayırt edilebilir.

 Mühendislik yorum için çok sayıda korelasyon

 Numune alınamaz.

 Her zeminde uygun değildir.

 İri çakıl, blok içeren zeminlerde uygulanamaz.

 Sert killerde uygulanamaz.

 Derinlerde düşeyden sapma olur.

 Uygulanması için daha kalifiye eleman gerekir.

• Önceden açılmış sondaj kuyusu

• İstenilen derinliğe ölçen hücre (prob) indirilir.

• Sondaj kuyusunda, kaplanmamış belli bir uzunluk için, iç yanal (radyal) basıncın uygulanmasıdır.

• Her tür zemine uygulanabilir.

• Zemin mukavemet ve

oturma özellikleri belirlenir.

 Zaman zaman (1-2 m'de bir) sondaja ara verilerek, sondaj ekipmanı kuyudan çıkarılır.

Presiyometre sondası, kuyuya indirilir.

 Sonda; alt ve üstte iki koruyucu (sınırlayan) lastik hücre ile, ortada bir ölçen (ölçüm) lastik hücreden oluşur.

 Koruyucu hücreler, basınçlı gaz (C0₂ vb.) ile şişirilir. Bunlar, ölçen hücreyi, alttan ve üstten sınırlayarak, düşey doğrultuda deformasyonu önlerler.

 Ölçen hücre, basınçlı su ile şişirilir.

 Gönderilen suyun ve gazın basınçları ölçülür.

 Hücrenin yanlara temasından sonra, hücreye gönderilen suyun hacminden, yanal (radyal, yarıçap doğrultusunda) şekil değiştirme (r) hesaplanır.

 Yan yüzlerde kırılma meydana gelene kadar yükleme (basınç; uygulaması) yapılır.

Ölçen Hücre

Koruyucu Hücre

• Deney sonunda Basınç- Yanal şekil değiştirme ilişkisi çizilir.

• Bu ilişkide yanların kırılmasına yol açan basınca, limit basınç;

(sınır basınç), P_l denilir.

• Bazı bağıntılarla; P - r ilişkisinin doğrusal kısmından, yanal yönde presiyometre deformasyon modülü, E_p, elde edilir.

• E_p, zemin cinsine göre bir katsayı () ile bölünerek, düşey doğrultudaki deformasyon modülü elde edilir.

Zemin Cinsi E_p (bar) P_l (bar)

Çamur-Turba 2-5 0.2-1.5

Yumuşak kil 5-30 0.5-3

Orta-sert kil 30-80 3-8

Sert sıkı kil 80-400 6-20

Marn 50-600 6-40

Gevşek siltli kum 5-20 2-15

Kum ve Çakıl 80-400 12-50

Çökel Kumlar 75-400 10-50

Kireçtaşı 800-200000 30-100 veya daha fazla

Yeni Dolgu 5-50 0,5-3

Eski Dolgu 40-150 4-10

P_l ve E_p adeta birer anahtar bilgilerdir. Bu bilgiler ile;

zeminin sıkılık-gevşeklik durumu, sertlik-yumuşaklık durumu, kayma direnci parametreleri, emin taşıma gücü, temel oturmaları vb.

belirlenir.

• Deney, derinlik boyunca, her 1-2 m'de bir yapılır.

• Deney sonunda P_l ve E_p- Derinlik ilişkisi çizilir.

Kare (daire) plakanın (300 mm x 300 mm) göçene kadar adım adım yüklenmesi ve yükler altında plakanın

oturmasının ölçülmesi

Yük-Oturma grafiği çizilir. Temel boyutlarına dönüştürülür.

Yol vb. dolgular için idealdir.

Deney düzeneği.

Yük

Oturm a

plaka

Plaka Yükleme Deneyi

• Plakanın uzunluğu ve çapı 0.3-0.7 m

• Plakanın kalınlığı en az 25 mm (rijit)

• Deney için açılan çukurun genişliği, plaka genişliğinin en az 5 katı olmalı

• Plaka deney çukurunda zemin yüzeyine yerleştirilir

• Dane çapının, plaka çapının 1/10’unu geçmemesi gerekir.

Plaka Yükleme Deneyi

Plakanın oturması iki deformasyon saati ile ölçülür

Plaka Yükleme Deneyi

• Plaka göçene kadar adım adım yüklenir (Plakanın tahmin edilen sınır taşıma gücü 5-10 adıma

bölünerek uygulanır)

• Yükler altında plakanın oturması ölçülür

• Her adımda oturmalar

sona erene kadar beklenir

• Yük-Oturma grafiği çizilir

Yüklenen plakanın etkilediği derinlik, plaka çapının 1.5 katı kadar olması nedeni ile yanıltıcı sonuçlar verebilmektedir.

Bu nedenle temellerin taşıma gücü tayininde zemin özelliklerinin derinlikle değişmediği durumlarda uygun bir deneydir. Zemin özelliklerinin derinlikle değiştiği tabakalı zeminlerde deney sonuçları yanıltıcı olmaktadır.

Plaka Yükleme Deneyi

İnşaat Mühendisliğinde, geniş alanların zemin yüzünden hızlı bir şekilde incelenmesinde kullanılan başlıca jeofizik yöntemler;

• Sismik Kırılma Yöntemi (Sismik Yöntem)

• Elektriksel Direnç Yöntemi (Rezistivite Yöntemi)

Sismik Kırılma Yöntemi (Sismik Yöntem)

• Zeminde şok (titreşim) dalgaları oluşturularak, bunların yayılma süreleri, jeofon (sismograf) denilen aletlerle belirlenir.

• Zeminde şok dalgaları oluşturmak için ya bir miktar patlayıcı sığ bir derinlikte patlatlılır, veya ağır bir çekiçle zemin yüzündeki bir metal plakaya vurulur.

• Zemin üzerinde, bir

doğrultu boyunca yöntem uygulanır. Ya çok sayıda jeofon kullanılır, veya bir jeofon, sabit şok

kaynağından, gittikçe uzaklaştırılarak, deney tekrarlanır.

 Deney sonunda, uzaklık-yayılma süresi grafiği çizilir. Bu grafik, tabakalı zeminde, kırık doğru parçalarından oluşur. Şok

dalgaları, zemin içinde, zemin cinsine göre, farklı hızlarda yayılırlar. Şok kaynağından çıkan dalgalardan, 1. tabaka

içinde doğrudan yayılanlar, ilk jeofonlara daha önce varırlar.

Daha sonraki jeofonlara ise; alttaki tabakaya ulaşıp, onun içinde yayılıp, tekrar yüzeye varanlar, doğrudan yayılanlara göre, daha önce varırlar.

 Bunların kat ettikleri yol daha uzun olsa da, alttaki tabakada yayılma hızı daha büyük olduğu için, jeofonlara daha erken varırlar. Böylece, bu yöntemde tabakların, aşağıya doğru

gittikçe artan dalga yayılma hızlarına sahip olmaları gerektiği anlaşılmış olur. Doğada genellikle böyle bir tabakalanma

vardır.

Sismik Kırılma Yöntemi (Sismik Yöntem)

Sismik Kırılma Yöntemi (Sismik Yöntem)



Uzaklık-yayılma süresi grafiğinde, kırılma noktaları, yeni bir tabakanın varlığına işaret eder.



Grafik ve bazı bağıntılarla, tabaka kalınlıkları, zeminin cinsleri vb. belirlenir.



Örneğin 1. tabakadaki dalga yayılma hızı,

formülü ile hesaplanır.



Her zeminin kendine özgü bir dalga yayılma hızı olduğundan, ilgili tablolardan, V hızından zemin cinsi tahmin edilir.

Sismik Kırılma Yöntemi (Sismik Yöntem)

Elektriksel Direnç Yöntemi (Rezistivite Yöntemi)

Zemin üzerinde, bir

doğrultuda, 4 metal çubuk, eloktrot olarak eşit

aralıklarla zemine çakılır.

Dıştaki iki çubuk arasında, doğru akım (batarya

vb.)oluşturulur. İçteki iki çubuk arasında, potansiyel farkı (V) oluşturulur. Zeminin ortalama elektriksel

özdirenci,  hesaplanır.

: Zeminin elektriksel özdirenci (Ohmm),

D: Uzaklık (m),

V: Potansiyel farkı (Volt), I: Akım şiddeti (Amper)

Hesaplanan özdirençten, özellikleri bilinen zeminler üzerinde yapılan çalışmalardan zemin cinsi, yeraltı su düzeyi, varlığı, tabakalar vb. tahmin edilir.

Elektriksel Direnç Yöntemi (Rezistivite Yöntemi)

Yöntem iki türlü uygulanır.

• Ya sistem ötelenerek alan, yatay doğrultuda öğrenilir.

• Veya sistemin simetri ekseni sabit tutularak, D gittikçe artırılır. Bu şekilde, zemin, derinlik boyunca öğrenilir. Çünkü, D arttıkça,

elektrik akımının kapsadığı derinlik artar.

Elektriksel Direnç Yöntemi (Rezistivite Yöntemi)

Herhangi bir inşaat işi için, bir alanda yapılan inceleme çalışmaları sonucunda, bir rapor hazırlanır. Bu rapor; zemin incelemesi raporu, zemin etüt raporu, geoteknik rapor, geoteknik inceleme veya etüt raporu adını alır.

Böyle bir rapor, başlıca 3 bölümden oluşur.

1. Bölümde; konuyu, alanı vb. tanıtıcı bilgiler verilir.

2. Bölümde; yapılan çalışmalar (arazi çalışmaları, laboratuvar deneyleri vb.) ile ilgili bilgiler sunulur.

3. Bölümde; değerlendirmeler, sonuçlar, öneriler vb. verilir.

 Şekiller, tablolar, temel bağıntılar, sırayla numaralandırılır.

 Şekillerin altına, tabloların üstüne, kısa açıklamalar yazılır.

 Bağıntılardaki terimler, kısaca açıklanır.

 Varsa, kaynaklar verilir.

 Rapor, izlenebilir bir açıklıkla yazılır.