2. Örselenmemiş killi toprak örneğinin birim hacim ağırlığı 18.5 kN/m

(1)

JEO 358-02 TOPRAK MEKANİĞİ DERSİ ÖRNEK PROBLEMLER

1. Doğal koşullarıyla alınmış bir toprak örneğinin, 2290 g ağırlığında ve 1.15x10

^-3

m

³

hacme sahip olduğu belirlenmiştir. Fırında 24 saat kurutulduktan sonar, söz konusu toprak örneği 2035 g gelmiştir. Toprak örneğinin özgül ağırlığı 2.68, boşluk oranı 0.52 ise, doğal yoğunluğunu, birim hacim ağırlığını, su içeriğini, gözenekliliğini ve doygunluk derecesini hesaplayınız.

2. Örselenmemiş killi toprak örneğinin birim hacim ağırlığı 18.5 kN/m

³

, su içeriği % 10 ve özgül ağırlığı ise 2.65’dir. Buna göre, ilgili toprak örneğinin:

a) Doygunluk derecesini (S) ve boşluk oranını (e),

b) Aynı boşluk oranında, tümüyle doygun koşuldaki birim hacim ağırlığı ve su içeriğini, c) Tümüyle kuru koşullardaki birim hacim ağırlığını hesaplayınız.

3. 4 farklı toprak için yapılan elek analizi ve hidrometre deneyi sonuçları ile D toprağına ilişkin LL ve PL deney sonuçları aşağıda verilmiştir. Ayrıca, C örneğine ilişkin ince taneli kesimin plastik özellikte olmadığı bilinmektedir (non-plastic). Her bir toprağı BTSS’ne göre sınıflayınız.

Örnek No. A B C D

Elek açıklığı Tane boyu Geçen (%) Geçen (%) Geçen (%) Geçen (%)

63 mm 20 mm 6.3 mm 2 mm

600 m (0.6 mm) 212 m (0.212 mm) 63 m (0.063 mm)

0.020 mm 0.006 mm 0.002 mm

100 64 39 24 12 5 1

100 98 90 9 2

93 76 65 59 54 47 34 23 14 7

100

95

69

46

31

(2)

Konik Penetrasyon (mm)

15.5 18.0 19.4 22.2 24.9

w (%) 39.3 40.8 42.1 44.6 45.6

PL

(1)

= 23.9 PL

(2)

= 24.3

4. Laboratuvarda gerçekleştirilen bir Standart Proktor deneyi sonuçları aşağıdaki gibidir. Kompaksiyon eğrisini çizerek, toprak örneğine ait optimum su içeriği (W

opt

) ve maksimum kuru birim hacim ağırlığı (

kmax

) bulunuz (kompaksiyon kalıbının hacmi 1130 cm

³

’tür).

Toprak ağırlığı (g) 1759 1855 1918 1941 1923 1901

Su içeriği 12 14 16 18 20 22



d

=/1+w



n

(g/cm

³

)



k

(g/cm

³

)

5. Bir inşaat alanında yapılan sondajlar sonucunda aşağıdaki şekilde olduğu gibi bir zemin profili elde edilmiştir.

Buna göre;

a) Şekilde verildiği haliyle;

b) YAS 2.4 m düşürülürse kil tabanındaki etkin gerilmeyi hesaplayınız.

c) Derinliğe karşılık gerilme grafiklerini çiziniz.

4 m

3.6 m

2.4 m

Kum Kum

Kil Kaya



n kum

=18 kN/m

³

G

s

=2.72 e=0.535



sat kil

=19.7 kN/m

³

(3)

6. Bir toprak örneği üzerinde, üç adet üç eksenli drenajsız deney yapılmıştır. Deney sonuçları aşağıdaki şekilde elde edilmiştir.

Deney no. Hücre basıncı (kPa) Boşluk suyu basıncı (kPa)

Asal gerilme farkları (Deviatorik) (kPa)

1 100 20 290

2 200 70 400

3 300 136 534

Makaslama dayanım parametrelerini a) Toplam gerilmelere göre,

b) Etkin gerilmelere göre hesaplayınız.

7. Bir siltli kil örneği üzerinde yapılan doğrudan makaslama deney sonuçları verilmiştir.

Normal gerilme (kPa) 210 315 420

Makaslama gerilmesi (kPa) 115 142 171

Makaslama dayanım parametrelerini hesaplayınız.

8. Kare şeklinde ve 2.5 m genişliğe sahip bir temel, yüzeyden 1.5 m derinlikteki bir kum zemin içine inşa edilecektir. Kumun makaslama dayanım parametreleri c’=0 ve ’=38

⁰

’dir. Nihai taşıma gücünü;

a. YASS temelden çok derinde ise,

b. YASS yüzeyde ise belirleyiniz (

nkum

: 18 kN/m

³

; 

satkum

: 20 kN/m

³

).

(4)

9. Aşağıdaki şekilde dörtgen şekilli ABCD alanına 100 kPa’lık bir yük etkimektedir. Plan ve kesit görünümü verilen ve yüzeyden 2 m derinlikte bulunan O noktasına, sözü edilen yük nedeniyle etkiyecek düşey gerilme miktarını hesaplayınız.

10. Doygun bir kil örneği üzerinde yapılan konsolidasyon deney sonuçları aşağıdaki çizelgede sunulmuştıur:

P (kN/m

²

)

0 54 107 214 429 858 1716 3432 0

Def.

Ölçer Okuması (mm)

5.000 4.747 4.493 4.108 3.449 2.608 1.676 0.737 1.480

Örneğin özgül ağırlığı 2.73, deney başlangıcında örnek uzunluğu 19.00 mm ve deney sonundaki su içeriği % 19.8

ise, örneğe ilişkin ön konsolidasyon basıncını bulunuz ve örneğin ön konsolidasyon geçmişini yorumlayınız. Ayrıca,

hacimsel sıkışabilirlik katsayısını (m

v

) 100-200 kPa ve 1000-1500 kPa’lık yük değişimleri için belirleyip, örneğe

ilişkin sıkışma indisi değerini (C

c

) hesaplayınız.

(5)