Marmara Ereğlisi (Tekirdağ) yöresindeki temel zeminlerinin oturma ve sıvılaşma yönünden değerlendirilmesi

NĠ ĞD E ÖME R HA LĠ S D EMĠR ÜN ĠV ERS ĠT ESĠ

T.C

NĠĞDE ÖMER HALĠSDEMĠR ÜNĠVERSĠTESĠ FEN BĠLĠMLERĠ ENSTĠTÜSÜ

JEOLOJĠ MÜHENDĠSLĠĞĠ ANABĠLĠM DALI

MARMARAEREĞLĠSĠ (TEKĠRDAĞ) YÖRESĠNDEKĠ TEMEL ZEMĠNLERĠNĠN OTURMA VE SIVILAġMA

YÖNÜNDEN DEĞERLENDĠRĠLMESĠ

AYTÜL KOġTAN TASAK

Haziran 2019

A ytül KO ġ TAN TASAK , 2019 YÜ KSEK LĠ S AN S TEZ Ġ

T.C

NĠĞDE ÖMER HALĠSDEMĠR ÜNĠVERSĠTESĠ FEN BĠLĠMLERĠ ENSTĠTÜSÜ

JEOLOJĠ MÜHENDĠSLĠĞĠ ANABĠLĠM DALI

MARMARAEREĞLĠSĠ (TEKĠRDAĞ) YÖRESĠNDEKĠ TEMEL ZEMĠNLERĠNĠN OTURMA VE SIVILAġMA

YÖNÜNDEN DEĞERLENDĠRĠLMESĠ

AYTÜL KOġTAN TASAK

Yüksek Lisans Tezi

DanıĢman

Doç Dr. Mustafa KORKANÇ

Haziran 2019

TEZ BĠLDĠRĠMĠ

Tez içindeki bütün bilgilerin bilimsel akademik kurallar çerçevesinde elde edilerek sunulduğunu, ayrıca tez yazım kurallarına uygun olarak hazırlanan bu çalıĢmada bana ait olmayan her türlü ifade ve bilginin kaynağına eksiksiz atıf yapıldığını bildiririm.

AYTÜL KOġTAN TASAK

iv ÖZET

MARMARAEREĞLĠSĠ (TEKĠRDAĞ) YÖRESĠNDEKĠ TEMEL ZEMĠNLERĠNĠN OTURMA VE SIVILAġMA

YÖNÜNDEN DEĞERLENDĠRĠLMESĠ

KOġTAN TASAK, Aytül

Niğde Ömer Halis Demir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü

Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalı

DanıĢman : Doç. Dr. Mustafa KORKANÇ

Haziran 2019, 229 sayfa

Bu çalıĢma, Tekirdağ ili Marmaraereğlisi ilçesinde Marmaraereğlisi Belediyesi sınırları içerisinde kalan 2 bölgeden oluĢan yaklaĢık 10080 hektar alanın imar planına esas temel zeminlerinin oturma ve sıvılaĢma yönünden değerlendirilmesini kapsamaktadır. GeniĢ kapsamlı belirtilen nitelikte sayı ve sondaj çalıĢmalarından alınan zemin ve kaya numuneleri üzerinde laboratuvar deneyleri yapılmıĢtır. Tüm çalıĢmalar neticesinde, alanın jeoteknik; oturma ve sıvılaĢma yönünden ayrıntılı değerlendirilmiĢ olup bunların neticesinde 2. Bölge alüvyon birimde oturma ve sıvlaĢma yönünden riskli olduğu belirlenmiĢtir. Marmaraereğlisi çevresinde önemli yapılar yapılırken ayrıntılı analiz çalıĢmaları yapılması gerektiği ve buna ek olarak çevrede zemin iyileĢtirme yöntemlerinin kulanılması önerilmiĢtir.

Anahtar sözcükler: Marmaraereğlisi, sıvılaĢma oturma, ĢiĢme potansiyeli, Tekirdağ.

v SUMMARY

EVALUATION OF FOUNDATION SOILS OF MARMARAEREĞLĠSĠ (TEKĠRDAĞ) IN TERMS OF

SETTLEMENT AND LIQUEFACTION

KOġTAN TASAK, Aytül

Niğde Ömer Halis Demir University Graduate School of Natural and Applied Sciences

Department of Geological Engineering

Supervisor : Assoc. Prof. Dr. Mustafa KORKANÇ

June 2019, 229 pages

The scope of this study is to assess foundation soils of master plan consisting 2-zoned, nearly 10080-hectare region in Tekirdağ Province, Marmaraereğlisi District, Marmaraereğlisi Municipality in terms of settlement and liquefaction. Laboratory tests were implemented on soil and rock specimens collected on field and drilling studies. In consequence of the all studies and measurements, the region was assessed by geotechnically and foundation soils were evaluated based on settlement and liquefaction in detail. In the light of these experiments and studies, entire region was analyzed in terms of settlement and liquefaction problems. It was concluded that the alluvial grounds in second region shows higher risk of settlement and liquefaction. It was suggested that more detailed analyses should be performed for important buildings and necessary measured to remediate the ground should be taken.

Keywords: Marmaraereğlisi, liquefaction, settlement, swelling potential, Tekirdağ.

vi ÖN SÖZ

Bu çalıĢmayı yüksek lisans tezi olarak değerlendirmeye aldığımdan itibaren özellikle manevi destek vererek çalıĢmalarımı pozitif bir Ģekilde yönlendiren üstün bilgisine ve anlatma tarzına hayran kaldığım çok değerli danıĢman hocam Doç. Dr. Mustafa KORKANÇ‟a, öneri ve katkılarından dolayı çok teĢekkür ederim.

Bu çalıĢmada “Tekirdağ Ġli Marmaraereğlisi Ġlçesi Ġmar Planına Esas Mikrobölgeleme Etüt Raporu” verileri kullanılmıĢtır. Rapor verilerini kullanmamda HAMA Müh. Dan.

Eğt. San. Ve Tic. Ltd. ġTi. & Geolab Laboratuvar Jeoteknik Ölçümleme Müh. Tic. Ltd.

ġti. değerli patronlarım M. Abdullah KELAM, Haydar MERDĠN, Mustafa KAPLAN ve Arzu ARSLAN KELAM‟a

Yüksek lisans çalıĢmalarım veya tüm hayatım boyunca maddi manevi desteklerini esirgemeyen; hertürlü zorlukta ayakta kalmamı sağlayan canım ailem babam Veysel KOġTAN, annem Bahar KOġTAN‟a, canım ablalarım neĢe kaynaklarım gücüme güç katanlar Elif YILMAZ, Rukiye TASAK ve GülĢah TOY „a

En önemlisi hayat arkadaĢım, canım eĢim Hasan TASAK‟a sonsuz teĢekkürlerimi

sunarım.

vii

ĠÇĠNDEKĠLER

ÖZET……. ... iv

SUMMARY ... v

ÖN SÖZ………….. ... vi

ĠÇĠNDEKĠLER ... vii

ÇĠZELGELER DĠZĠNĠ ... x

ġEKĠLLER DĠZĠNĠ ... xi

SĠMGE VE KISALTMALAR ... xiii

BÖLÜM I GĠRĠġ ... 1

1.1 ÇalıĢma Amacı ve Kapsamı ... 1

1.2 ÇalıĢma Alanının Tanıtılması ... 1

1.3 Önceki ÇalıĢmalar ... 4

BÖLÜM II MATERYAL VE METOT ... 15

2.1 Arazi ÇalıĢmaları ... 15

2.1.1 Standart penetrasyon deneyi (SPT) ... 15

2.2 Laboratuvar ÇalıĢmaları ... 18

2.2.1 Zeminlerin indeks özelliklerin belirlenmesi ... 19

2.2.2 Zeminlerin mekanik özelliklerin belirlenmesi ... 19

2.2.2.1 Konsolidasyon deneyi ... 19

2.2.2.1.1 Oturma kavramı ... 21

2.2.2.1.2 Konsolidasyon oturması ... 21

2.2.2.1.3 Ani oturma ... 28

2.2.2.1.4 Toplam oturma ... 29

2.2.2.1.5 SPT verilerine göre oturma hesaplamaları ... 29

2.2.2.1.6 Presiyometre yöntemi ile oturma hesaplamaları ... 30

2.2.2.2 Kesme kutusu keneyi ... 30

2.2.2.2.1 SıvılaĢma kavramı ... 34

2.2.2.2.1.1 SıvılaĢmayı etkileyen faktörler ... 35

viii

2.2.2.2.1.2 SıvılaĢma analiz kriterleri ... 40

2.2.2.2.1.2.1 Periyodik kayma gerilmesi kriteri (Seed ve Idriss, 1981) ... 40

2.2.2.2.1.2.2 EĢik ivme kriteri (Dobry vd., 1981) .. 46

2.2.2.2.1.2.3 SıvılaĢma indeksi kriteri (Ampirik Kriter) (Iwasaki vd., 1984) ... 48

2.2.2.2.1.2.4 Kohezyonlu tabakalar için analiz kriterleri……… 49

2.2.2.2.1.2.5 SıvılaĢma Ģiddetinin tahmini ... 49

2.2.2.2.1.2.6 Enerji metodu (Wang ve aw,1994)………....50

2.2.2.2.1.2.7 Deprem büyüklüğü kriteri (Atkinson ve Charlwood, 1984) ... 50

2.2.2.2.1.2.8 Afet bölgelerinde yapılacak yapılar hakkında yönetmelikte sıvılaĢma ile ilgili bükümler ... 51

2.2.2.2.1.2.9 EUROCODE 8 – 1998 içeriğinde sıvılaĢma ile ilgili hükümler içinde yer alan kriterler ... 54

2.3 Büro ÇalıĢmaları ... 54

BÖLÜM III TARTIġMA VE BULGULAR ... 55

3.1. Genel Jeoloji ... 55

3.1.1 Stratigrafi ... 57

3.1.1.1 DaniĢmen formasyonu(Td) ... 57

3.1.1.2 Çakıl formasyonu (Tdç) ... 57

3.1.1.3 Hisarlıdağ volkanitleri (Tkb) ... 58

3.1.1.4 Ergene formasyonu (Te) ... 59

3.1.1.5 Trakya formasyonu (Tt) ... 59

3.1.1.6 Alüvyon(Qal) ... 60

3.2. Yapısal Jeoloji ... 62

3.3. ÇalıĢma Alanının Jeolojisi ... 65

3.4. ÇalıĢma Alanında Yapılan Ġncelemelere Göre Oturma Analizi Ġle Ġlgili Bulgular . 71 3.5. ÇalıĢma Alanında Yapılan Ġncelemelere Göre SıvılaĢma Analizi ile ilgili Bulgular77 3.6. Oturma ve SıvılaĢma Analiz Sonuçlarının TartıĢılması ... 77

BÖLÜM IV SONUÇ VE ÖNERĠLER ... 79

KAYNAKLAR ... 82

EKLER…… ... 87

ix

EK-A SPT DENEY SONUÇLARI ... 87

EK-B SPT DÜZELTMELERĠ ... 103

EK-C PRESĠYOMETRE DENEY SONUÇLARI ... 132

EK-D ĠNCELEME ALANINDA YAPILAN JEOTEKNĠK SONDAJLARIN KOORDĠNATLARI VE ALINAN NUMUNELERĠN DAĞILIMI ... 134

EK-E SONDAJ KUYULARI LĠOLOJĠK ÖZELLĠKLERĠ ... 150

EK-F ZEMĠNLERĠN FĠZĠKSEL ÖZELLĠKLERĠ VE DENEY SONUÇLARI ... 181

EK-G ZEMĠNLERĠN MEKANĠK ÖZELLĠKLERĠ DENEY SONUÇLARI ... 209

EK-H KONSOLĠDASYON DENEY SONUÇLARI ... 215

EK-I SIVILAġMA ANALĠZ SONUÇLARI ... 227

ÖZ GEÇMĠġ ... 229

x

ÇĠZELGELER DĠZĠNĠ

Çizelge 2.1. Yapılan laboratuvar deneyleri özet tablosu ... 18

Çizelge 2.2. U-Tv iliĢkisi ... 26

Çizelge 2.3. Yer ivmesi ve relatif sıkılığa bağlı olarak sıvılaĢma potansiyeli durumu (Dowrick, 1975) ... 37

Çizelge 2.4. Ġnce malzeme miktarı ile uç direnci artıĢı arasındaki iliĢki (Ishihara, 1993) ... 44

Çizelge 2.5. Kohezyonlu tabakalar için sıvılaĢma analizi kriterleri ... 49

Çizelge 2.6. SıvılaĢma derecesi IL ile sıvılaĢma Ģiddeti arasındaki iliĢkiyi göstermektedir (Tezcan ve Özdemir, 2004) ... 50

Çizelge 2.7. Zemin grupları (Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik, 2007) ... 52

Çizelge 2.8. Yerel zemin sınıfları (Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik, 2007) ... 52

Çizelge 2.9. Spektrum karakteristik periyotları (ABYYHY, 2006) ... 53

Çizelge 2.10. ÇalıĢma alanı yerel zemin grupları ve sınıfları (ABYYHY, 2007) ... 53

Çizelge 2.11. SıvılaĢma riskinin gözlenmeyeceği zemin tipleri (Eurocode 8 -1998)… . 54 Çizelge 3.1. ÇalıĢma alanından alınan örneklerden konsolidasyon deney sonucuna göre oturma hesabı ... 71

Çizelge 3.2. SPT verilerine göre oturma hesabı ... 74

Çizelge 3.3. SPT verilerine göre ortalama oturma hesabı ... 75

Çizelge 3.4. Presiyometre sonuçlarına göre oturma hesabı (Menard, 1962) ... 75

Çizelge 3.5. Temel tiplerine göre izin verilebilir ve farklı oturma değerleri (Kumbasar

ve Kip,1992) ... 76

xi

ġEKĠLLER DĠZĠNĠ

ġekil 1.1. ÇalıĢma alanından görünümler ... 2

ġekil 1.2. ÇalıĢma alanı google earth uydu görüntüsü ... 3

ġekil 2.1. Yapılan sondajların dağılımını gösterir harita ... 17

ġekil 2.2. Zemin örnekleri üzerinde serbest basınç deneyinin yapılıĢı ... 19

ġekil 2.3. Ödometre deneyinde örneğin Ģematik gösterimi ... 20

ġekil 2.4. Konsolidasyon deney aletilerinin görünümü ... 21

ġekil 2.5. Kohezyonlu zeminlerde oturmanın Ģematik gösterimi ... 23

ġekil 2.6. Ġnce ve iri taneli zeminlerde oturmanın karĢılaĢtırması ... 23

ġekil 2.7. Farklı derinliklerde, farklı zamanlarda konsolidasyon derecesinin değiĢimi . 25 ġekil 2.8. Logaritma zaman metodu (Casagrande, 1940) ... 27

ġekil 2.9. Karekök zaman metodu a) Deneysel eğri, b) Teorik eğri (Taylor, 1948) ... 28

ġekil 2.10. Ani oturmanın Ģematik gösterimi ... 29

ġekil 2.11. Mohr-Coulomb zarfı göçme hipotezi, doğrusal zarfı ... 31

ġekil 2.12. Kesme kutusu kesiti (Önalp, 2007) ... 33

ġekil 2.13. Kesme kutusu deney düzeneğinin görünümü ... 33

ġekil 2.14. SıvılaĢma potansiyeli ile relatif yoğunluk ve yer ivmesi arasındaki iliĢki (Tezcan ve Özdemir, 2004) ... 37

ġekil 2.15. En kolay sıvılaĢan ve potansiyel sıvılaĢma eğilimine sahip zeminler için tane boyu açısından sıvılaĢma alt ve üst sınırlarını gösteren tane boyu dağılım eğrileri (Üçöz, 2002) ... 39

ġekil 2.16. Gerilme azaltma katsayısının (r

) derinlik ve deprem büyüklüğü ile değiĢimi (Seed ve Idriss, 1971) ... 41

ġekil 2.17. M= 7,5 depremde temiz kumlarda sıvılaĢmaya neden olan CRR ile N1(60)42 ġekil 2.18. M= 7,5 depremde siltli kumlarda sıvılaĢmaya neden olan CRR ile N

değerleri arasındaki iliĢki (Seed vd., 1975) ... 43

ġekil 2.19. CPT ile karakterizasyon için kumlu zeminlerde sıvılaĢma potansiyeli iliĢkisi (Stark&Olson,1975) ... 44

ġekil 2.20. SıvılaĢma direncinin V

ile bulunuĢu (Aydın, 2008) ... 46

ġekil 2.21. Maksimum ivmesi ile deprem merkezine olan uzaklık iliĢkisi (Tezcan ve Özdemir, 2004) ... 46

ġekil 2.22. EĢik ivme değeri önerisi (Teri ve Tezcan 1996) ... 48

xii

ġekil 3.1. ÇalıĢma alanı ve yakın çevresini içeren genel jeoloji haritası (MTA tarafından

yayımlanmıĢ 1:25000 ölçekli haritalardan derlenmiĢtir.) ... 56

ġekil 3.2. ÇalıĢma alanında yaygın olarak yüzeyleyen DaniĢmen Formasyonu genel görünümü ... 57

ġekil 3.3. Çakıl Formasyonuna ait çapraz tabakalanmalı kumtaĢının yakın görünümü . 58 ġekil 3.4. Trakya Formasyonuna ait karasal çökellerin genel görünümü (Çantaköy Yakınları) ... 60

ġekil 3.5. Ergene (Trakya) Havzasının GenelleĢtirilmiĢ Stratigrafik Kesiti (MTA ve TPAO çalıĢmalarından Dr. Ġlker ġengüler tarafından 2008‟de düzenlenmiĢtir.) ... 61

ġekil 3.6. Kuzeybatı Anadolu‟nun basitleĢtirilmiĢ diri fay haritası (Tapırdamaz ve Yaltırak, 1997). ... 62

ġekil 3.7. Marmaraereğlisi çevresindeki aktif faylar ve yüzey kırıkları (ÖzĢahin, 2015) ... 64

ġekil 3.8. ÇalıĢma alanı Jeoloji Haritası (Kasar vd., 1983; Türkecan ve Yurtsever 2002; Siyako, 2006a‟dan yararlanılarak hazırlanmıĢtır) ………... ... 66

ġekil 3.9. Ġnceleme Alanı Jeolojik Kesitlerin Konumu ... 67

ġekil 3.10. D1 ve D2 Ġnceleme alanından jeolojik enine kesitler ... 68

ġekil 3.11. D3, D4, K1 ve K2 Ġnceleme alanından jeolojik enine kesitler ... 69

ġekil 3.12. K3, K4 ve K5 Ġnceleme alanından jeolojik enine kesitler ... 70

xiii

SĠMGE VE KISALTMALAR

Simgeler Açıklamalar

N1)

Düzeltilmis SPT-N değeri

(N1)

Ġnce malzeme miktarına göre düzeltilmiĢ, normalize edilmiĢ SPT darbe sayısı

 Kayma mukavemeti açısı

amaks Maksimum yüzey ivmesi

at SıvılaĢmanın gerçekleĢebilmesi için gerekli eĢik ivmesi

B Drenajsız yükleme koĢullarında hidrostatik basınç veya hücre basıncı artıĢının bosluk suyu basıncında meydana getirdiği artıĢ parametresi.

B’ Ortalama tane çapına bağlı katsayı CA Çakma baĢlığı düzeltme faktörü CB Sondaj çapı düzeltme faktörü

CBF Tokmak düĢürme frekansı düzeltme faktörü CC Tokmak yastığı düzeltme faktörü

CE Enerji düzeltme faktörü

CN Jeolojik yük düzeltme faktörü

CS Numune alıcıdaki kılıf için düzeltme faktörü Csk Zemin iskeletinin sıkısması

cu Drenajsız kayma mukavemeti

Cv BoĢluk suyu sıkıĢması

D Deprem büyüklüğüne bağlı olarak sıvılaĢmanın olabileceği uzaklık

d Derinlik

D

Ortalama tane çapı

D

Relatif (izafi) sıkılık

e BoĢluk oranı

e

Kritik boĢluk oranı

ƒ

0,002 mm. çaplı elekten geçen yüzde malzeme miktarı

ƒ

0,005 mm. çaplı elekten geçen yüzde malzeme miktarı

ƒ

0,050 mm. çaplı elekten geçen yüzde malzeme miktarı

xiv

F

EĢik ivme kriterine göre emniyet faktörü F

Ampirik kritere göre emniyet faktörü

F

SıvılaĢma dayanımı

F

SıvılaĢma emniyet faktörü

F

Kayma dalgası hızı ile karakterizasyonda kullanılan emniyet faktörü

g Yerçekimi ivmesi

G/G

Kayma modülü oranı

G

Kumlu zeminlerde küçük uzamalarda ölçülen ön kayma modülü GS

CPT ile karakterizasyonda kullanılan emniyet faktörü

GS

SPT ile karakterizasyonda kullanılan emniyet faktörü I

SıvılaĢma Ģiddeti

I

Plastiste indisi

L ġiddetli bir depremde meydana gelebilecek kayma gerilmesi oranı m

Hacimsel sıkıĢma katsayısı

M

Deprem Ģiddeti

N Standart penetrasyon değeri N

Arazide elde edilen SPT-N değeri

P

Atmosfer basıncı

q

Uç direnci

q

Normalize edilmiĢ uç direnci

q

Sürtünme direnci

q

Serbest basınç dayanımı

R Odak uzaklığı

R Zeminin sıvılaĢma anındaki periyodik kayma direnci oranı r

Deprem Ģiddetine bağlı etkili ivme katsayısı

r

Derinliğe bağlı gerilme azaltma faktörü R

Sürtünme oranı

S

Hassaslık derecesi

V

Kayma dalgası hızı

V

Normalize edilmiĢ kayma dalgası hızı W(Z) Zemin tabakasının ağırlık fonksiyonu

w

Likit limit

w

Su muhtevası

z Tabaka ortasına kadar olan derinlik

γ

Doğal birim hacim ağırlığı

xv

γ

EĢik kayma uzaması

max

Maksimum odak uzaklığı

N

Ġnce malzeme miktarına göre uç direnci artıĢı u BoĢluk suyu basıncı artıĢı

σ

σ

σ

Toplam normal gerilme değiĢimleri σ

Hücre basıncındaki değiĢim

σ’ Normal gerilme

σ

Hücre basıncı

σ

Efektif normal gerilme

τ Kayma gerilmesi

τ

Ortalama kayma gerilmesi τ

Periyodik sınır kayma gerilmesi

Kısaltmalar Açıklamalar

ABBYYHY Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik CRR Cycling Resistance Ratio (Döngüsel Dayanım Oranı) CSR Cycling Stress Ratio (Yaratılmıs Döngüsel Direnç Oranı) SSL Steady State Line (Sabit Durum Çizgisi)

CBS Coğrafi bilgi sistemleri

LSI SıvılaĢma ġiddeti Ġndeksi

FLS Faz Dönüsüm Çizgisi

ASTM Amerikan Deney ve Malzeme Birliği

Maden Tetkik ve Arama Enstitisü TPAO Türkiye Petrolleri Anonim Ortaklığı TSE Türk Standartları Enstitüsü

TS Türk Standartları

USCS BirleĢtirilmiĢ Zemin Sınıflaması CSR YaratılmıĢ Döngüsel Direnç Oranı

CRR Döngüsel Direnç Oranı

ÇGO Çevrimsel Gerilme Oranı

KAF Kuzey Anadolu Fay Hattı

GFS Ganos Fay Sistemi

A.B.D. / U.S. Amerika BirleĢik Devletleri

xvi

EUROCODE-8

European Council of Civil Engineers- SPT Standart Penetrasyon Deneyi

CPT Konik Penetrasyon Deneyi

UD ÖrselenmemiĢ Numune

CH Yüksek plastisiteli inorganik killer ve siltli killer CI Orta Plastisiteli kil

CL DüĢük plastisiteli inorganik killer ve siltli killer

SC Killi kumlar

SM Siltli kumlar

SW Ġyi DerecelenmiĢ temiz kumlar ve çakıllı kumlar GM Siltli çakıllar ve çakıl-kum-silt karıĢımları

GC Killi çakıllar ve çakıl-kum-silt karıĢımları

GW Ġyi derecelenmiĢ temiz çakıllar, çakıl-kum karıĢımları

CR Karot

Vd. Ve Diğerleri FM Formasyon Rez. Rezidüel Km Kilometre Cm Santimetre Mm Milimetre m Metre

D Doğu

B Batı

K Kuzey

G Güney

1 BÖLÜM I

GĠRĠġ

1.1 ÇalıĢma Amacı ve Kapsamı

Yüksek lisans çalıĢması olarak hazırlanan bu çalıĢmada, Marmaraereğlisi (Tekirdağ) sınırları içinde kalan 2 bölgeden oluĢan yaklaĢık 10080 hektar alanın 1. Bölge Yakuplu ve ġahpaz mahallelerinden oluĢup 4 adet 1/5000 ölçekli halihazır harita paftalarında sınırları belirtilen alan içerisi ve 2. Bölge ise inceleme alanının daha büyük kısmı olup Marmaraereğlisi Merkezi ile birlikte ÇeĢmeli, Yeniçiftlik ve Sultanköy mahallelerini kapsar ve 31 adet 1/5000 ölçekli paftaları ile 296 adet 1/1000 ölçekli halihazır haritalarla sınırları belirtilen alanlarında arazi çalıĢmaları ve laboratuvar çalıĢmaları neticesinde, alanın jeoteknik; zeminlerinin otuma ve sıvılaĢma yönünden değerlendirlimesi amaçlanmıĢtır.

1.2 ÇalıĢma Alanının Tanıtılması

Marmaraereğlisi, Tekirdağ Ġline bağlı olup, ilimizin güney doğusunda yer almaktadır.

Ġstanbul-Tekirdağ (E-84) karayolu güzergahında, Tekirdağ Merkezine 38 km Ġstanbul‟a

90 km mesafededir. Doğusu Ġstanbul Ġlinin Silivri ilçesi, batı ve kuzey‟den Çorlu Ġlçesi,

güneyden Marmara Denizi ile çevrilidir. Ġlçe 183 km² yüzölçümüne sahiptir. Ġlçeden

itibaren Tekirdağ yönünde 21 km Ġstanbul yönünde 11 km olmak üzere toplam 32 km

uzunluğunda sahil Ģeridi bulunmaktadır.

2

ġekil 1. 1. ÇalıĢma alanından görünümler

3

ġekil 1. 2. ÇalıĢma alanı google earth uydu görüntüsü

4 1.3 Önceki ÇalıĢmalar

Trakya‟nın güney kısımları ve Tekirdağ ili ve çevresini kapsayan çalıĢmalar incelenerek baĢlıcaları kronolojik sıra ile aĢağıda özetlenmiĢ olup, devamında sıvılaĢma ve oturma analizleri ile ilgili önceki çalıĢmalara yer verilmiĢtir.

Hochstetter (1870), tarafından Trakya Formasyonu tanımlanmıĢtır. Ergene Formasyonu ile geçiĢli olması nedeniyle, Üst Miyosen - Pliyosen yaĢ konağında oluĢtuğu var sayılmaktadır.

Boer (1954), Trakya‟nın Türkiye‟de kalan kısmının jeolojisi hakkında çalıĢmalar da bulunmuĢ; DaniĢmen Formasyonunu ve Ergene Formasyono genel birim tanımlamaları belirlemiĢtir.

Holmes (1961), Istranca Dağları‟nın Batısı ve Doğusunda tanımlanan Ergene havzasındaki Soğucak Formasyonu üzerinde çalıĢmıĢ ve Orta Eosen‟de baĢlayan ve Oligosen baĢlarına kadar süren bir transgresyon sonucunda Ģelf ortamında depolanan resif-kıyı karmaĢığı karbonatlardan oluĢtuğunu belirtmiĢtir.

Kemper (1961), çalıĢmasında Trakya Havzası‟nın kuzey kenarındaki Üst Eosen – Alt Oligosen çökellerinin resifal kireçtaĢı olan kısmına özel bir dikkat sarfetmiĢ olmasına rağmen kullandığı yeni adlar yerine, çalıĢtığı Ģirketin havzanın diğer bölümlerini de içine alan genel adlandırmalarını kendi tablosunda kullanmıĢ ve daha önce sedimanter kayaç tanımınnda kullanılan birçok adı güneyden kuzeye taĢımıĢtır.

Gökçen (1967), KeĢan bölgesinde Eosen-Oligosen sedimantasyonu, Güneybatı Türkiye Trakyası‟nın çökelleri hakkında araĢtırmalar yapmıĢtır.

Ünal (1967), Trakya Havzası‟nın jeolojisi ve petrol imkanlarını saptamaya yönelik çalıĢmalar yapmıĢtır.

Kopp vd. (1969), çakıl formasyon özellikleri tanımlamıĢlardır. Genel olarak sarımsı

kahve renkli, çeĢitli boyda iyi yuvarlanmıĢ gnays, granit, Ģist, serpantin, kireçtaĢı,

5

kuvars, radyolarit ve volkanik kayaç parçalarını içeren çakıltaĢı ile sarımsı beyaz kumtaĢı ve yeĢilimsi renkli killerden oluĢtuğunu belirtmiĢlerdir.

Kellog (1973), Saroz Körfezi ve Güneybatı Trakya‟nın jeolojisini araĢtırmıĢ ve bölgenin petrol olanaklarını saptamaya yönelik çalıĢmalar yapmıĢtır.

Lebkuchner (1974), 1957-1959 yılları arasında Trakya‟nın Türkiye bölümündeki Oligosen sahasında çok sayıdaki linyit zuhurlarına yönelmiĢ olan kesintili jeoloji haritası çalıĢmaları yapmıĢtır. Orta Trakya‟nın Oligosen birimlerini ayırtlamıĢ, linyit içeren Formasyonu incelemiĢ ve bölgedeki volkanik tüfleri açıklamaya çalıĢmıĢtır.

Formasyonları haritalama çalıĢması yapmıĢtır.

Keskin (1974), Ergene Havzası‟nı oluĢturan birimlerin stratigrafik özelliklerini ortaya çıkarmak için havza içersindeki birimlerin birbirleri ile olan iliĢkilerini incelemiĢtir.

ÇalıĢmasında, Ģimdiye kadar verilen litastratigrafi isimleri korele eden bir tablo sunmuĢtur. Bundan baĢka çalıĢma sahasındaki çökelleri, Kuleli-Babaeski Yükselimi, Kuzey Ergene Havzası ve Kuzey Ergene Havzası ġelfi olarak üç ayrı ortam ürünü istifler olarak ayırmıĢtır.

Saltık (1974), ġarköy-Mürefte sahalarının jeolojisi ve petrol olanaklarının saptanması için araĢtırmalar yapmıĢtır. Ayrıca 1975 yılında Malkara-Tekirdağ-IĢıklar Dağı civarının jeolojisi ve petrol olanaklarını araĢtırmaya yönelik çalıĢmalarda bulunmuĢtur.

Doust ve Arıkan (1974), Trakya Havzası‟nın jeolojik ve ortamsal yorumunu yaparak havzanın oluĢumunu sağlayan transgresyon ile regresyonu açıklamıĢlardır.

ġengör (1979), Kuzey Anadolu Fayı‟nın özellikleri, yaĢı ve tektonik izlerini saptamaya yönelik araĢtırmalar yapmıĢtır.

ġentürk ve Okay (1984), Saroz Körfezi doğusunda kalan bölgenin metamorfizmasını inceleyen çalıĢmalar gerçekleĢtirmiĢler.

Sümengen vd. (1987), Gelibolu yarımadası ve güneybatı Trakya Tersiyer havzasının statigrafisi, sedimantolojisi ve tektoniği üzerine çalıĢmalar yürütmüĢlerdir.

ÇalıĢmalarının sonucunda Eosen kayalarını ait ayrıntılı stratigrafi ortaya çıkarmıĢlar.

6

Koyun limanı, Gaziköy, Kanlıbent ve Armuttepe Formasyonlarının adlamalarını yapmıĢlardır. Formasyonların yaĢlarını çok ayrıntılı olarak inceleyip fosillerle belgelemiĢlerdir. Eosen içerisinde iki transgresyon saptamıĢlardır.

Kasar (1987), Edirne-Kırklareli-Saray arasındaki bölgede yaptığı çalıĢmalarda temelin üstündeki birimleri incelemiĢ ve petrol potansiyeli açısından değerlendirme yapmıĢtır.

Fosil içeriğine ve litolojisine bakarak birimlerin çökelme ortamlarını saptamaya çalıĢmıĢtır.

Siyako vd. (1989), Trakya havzasının jeolojisi ve hidrokarbon olanaklarının araĢtırılması amacıyla yaptıkları çalıĢmalarda havzanın birimlerini ayrıntılı olarak incelemiĢlerdir. Orta Eosen sonlarında baĢlayıp Alt Oligosen sonlarına kadar devam eden bir transgresyon evresi sonucu çok kalın denizel sedimanlar çökelmiĢtir. Gaziköy ve Hamitabat Ģeyillerinin bol miktarda organik madde içerdiklerini ve bu nedenle hidrokarbon içerebileceklerini savunmuĢlardır.

Ercan (1992), Trakya genelindeki bazaltlarda yaptığı incelemede, bölgedeki bazaltik volkanizmayı manto kökenli ve alkali özellikli olarak belirtmiĢ ve bu bazaltların muhtemelen eski kırık hatları boyunca geliĢtiğini vurgulamıĢtır.

Yaltırak (1995), Gaziköy-Mürefte (Tekirdağ) arasının sedimenter ve tektonik özelliklerini araĢtırmaya yönelik çalıĢma yapmıĢtır. ÇalıĢmasının sonucunda bölgede dört etkin tektonik dönem saptamıĢtır. Bölgenin faylanma ve kıvrımlanmasını bir modelleme ile açıklamaya çalıĢmıĢtır. Yaptığı analizler sonucu Ganos Fayı‟nın sağ yönlü doğrultu atımlı bir fay olduğunu desteklemiĢtir.

Batı (1996), Trakya Havzası‟nın kuzey bölümündeki Üst Oligosen yaĢlı linyitlerin paleostratigrafisi ve kömür petrografisini saptamaya dönük çalıĢmalar yapmıĢtır.

Görür ve Okay (1996), Trakya Havzasının tektonik orijini belirlemeyi amaçlayan

araĢtırmalar yapmıĢlardır. Orta Eosen‟de Pontid iç okyanusunun kapanması ve kıta kıta

çarpıĢması (Ġstanbul ve Istranca zonları ile Sakarya zonu) sonucu üst levha olan Istranca

zonunun gerilmeye uğraması sonucu Trakya Havzası‟nın geliĢtiğini belirtmiĢlerdir.

7

Sakınç ve Yaltırak (1997), Trakya‟nın güney sahillerinin Pleistosen Paleocoğrafyası ve Evrimi‟ni açıklamaya yönelik çalıĢma yapmıĢlardır. Alt Miyosen ile Üst Pliyosen aralığında bölgenin Ganoz Fayı etkisiyle evrimini açıklamaya çalıĢmıĢlar. Ganoz Fayı‟nın Kuzey Anadolu Fayı etkisi sonucu batı kolunun oluĢtuğunu belitmiĢlerdir.

Tapırdamaz ve Yaltırak (1997), yaptıkları çalıĢmada Trakya‟da Senozoik volkaniklerinin paleomanyetik özellikleri ve bölgenin tektonik evrimini aydınlatmaya çalıĢmıĢlardır. Elde ettikleri verilere göre Pliyo-Kuvaterner yaĢlı bazaltlarda bulunan kayıtların temsil ettiği en son dönem günümüzde de devam etmektedir. Trakya‟nın sağ yönlü bir gerilimin etkisi altında olduğunu belirtmiĢlerdir.

Tüysüz vd. (1998), Saroz Körfezi ve kuzeyinin jeolojisi incelemiĢlerdir. Trakya Havzası‟nın yaĢadığı transgresyon ve regresyon olaylarını ve bölgedeki faylarla çökelme ortamı arasındaki iliĢkiyi açıklamıĢlardır. Kuzey Anadolu Fayı‟nın batı ucu olan Ganos Fayı‟nın geliĢimi ve bunun çökel ortam üzerindeki etkilerini açıklamıĢlardır.

Esenli (1999), Tekirdağ‟ın çevresindeki bazaltik volkanitlerin ve onların bazı yüzeylemelerinde saptanan peridotit ksenolitlerin minerolojik, petrografik ve jeokimyasal özelliklerini incelemiĢtir. Tekirdağ ve yakın çevresinde bulunan bazaltların alkali bazalt olduklarını ve levha içi tektonizmanın ürünü olduklarını belirtmiĢtir.

Bölgedeki bazaltların birincil ve ikincil minerallerine bakarak oluĢum ortamlarını ve bölgedeki makaslamadan kısmen etkilendiklerini açıklamıĢtır.

Okay vd. (2001), Istranca Masifi'nin Geç Variskan temeline ait kayaçlardan elde ettikleri zirkon yaĢlarını sunmuĢ, metamorfizmanın yaĢını, fasiyesini ve 8 metagranitlerin kökenini yorumlamıĢlardır. Hem Geç Variskan gnayslara ait hem de Triyas metasedimanter kayaçlarına ait yapısal ölçümleri değerlendiren yazarlar, Istranca Masifi'nin Triyas yaĢlı allokton kütlelerinden bahsetmiĢlerdir.

Arkoç (2005), Ergene Havzası, Çorlu-Çerkezköy arasındaki kesiminde sanayi

kuruluĢları ve nüfusun artmasıyla su gereksinimi ve proses sularının Ergene ve Çorlu

Derelerine bırakılması sonucu yeraltısuyunun kirlenme durumunu araĢtıran doktora

çalıĢması yapmıĢtır. ÇalıĢmasının sonucu olarak yeraltısuyunun ağır metal kirlenmesine

uğradığını, akiferin dinamik seviyesinde azalmanın olduğunu belirtmiĢtir.

8

Siyako (2006), çalıĢmalarında Trakya havzası Tersiyer kaya birimlerini ele almıĢlardır.

Ayrıca Trakya Havzasındaki DaniĢmen, Trakya, Yenimuhacir Formasyonlarının yaĢ aralıklarını ve burada oluĢan birimleri belirtmiĢtir.

Okay ve Yurtsever (2006), çalıĢmalarına göre; Trakya iki ana jeolojik üniteden oluĢur.

Bunlar, kuzeydoğuda Karadeniz‟e paralel uzanan Istranca Masifi‟ne ait metamorfik kayalar ve masifin güney batısındaki Ergene düzlüğünü oluĢturan Trakya havzasıdır.

ÇalıĢmalarında Istranca masifinin metamorfik kaya birimleri ile metamorfizma sonrası Kretase yaĢlı kaya birimlerini ele almıĢlardır.

Sünnetçioğlu (2008), Trakya‟da denizaltı kanyonlarının oluĢumunda bölgesel değiĢkenlerin, tektonik etkinin ve Trakya Havzası morfolojisinin rolüne ıĢık tutarak Hamitabat türbidit sistemini kontrol eden değiĢkenleri açıklamıĢtır.

Elmas vd. (2010), Istranca Masifi'nin doğu kesimlerinde yaptıkları çalıĢmalarında, amfibolit fasiyesinde metamorfizma geçirmiĢ olan Ģist ve gnayslardan oluĢan temel ile yeĢilĢist fasiyesinde metamorfizma geçirmiĢ olan metasedimanter örtünün bir fay zonu ile ayrıldığını ileri sürmüĢtür. Bu fay zonu her zaman, Paleozoyik yaĢlı yüksek dereceli metamorfik taban bloku kayaçları ile Triyas - Orta Jura yaĢlı düĢük dereceli metamorfik tavan bloku kayaçlarını yan yana getirmiĢ olduğunu belirtmiĢlerdir.

SıvılaĢma analizi ile ilgili önceki çalıĢmalara ait örnekler de aĢağıda özetlenmiĢtir.

Cassagrande (1940), sıvılaĢma üzerinde çalıĢan ilk bilim adamıdır. Yaptığı çalıĢmalar sırasında sıvılaĢma terimini kullanmamıĢ olsa da, dolgu ve Ģevlerin stabilitesini etkileyen kohezyonsuz zeminlerin karakteristik özelliklerini tanımlayarak, sıvılaĢma mekanizmasını açıklamıĢtır.

Terzaghi ve Peck (1948), yükleme esnasında gevĢek, suya doygun zeminlerin aniden akıĢkan sıvı gibi davranmasını anlık sıvılaĢma olarak tanımlamıĢlardır.

Mogami ve Kubo (1953), kohezyonsuz zeminlerde drenajsız Ģartlardaki statik, dengesiz

ve tekrarlamalı örselenmeden kaynaklanan zemin deformasyonları ile ilgili değiĢik

olayları nitelemek için kullanılmıĢtır.

9

Seed ve Idriss (1967), Japonya‟daki 1964 Niigata depremi sırasında birçok binada oturma ve devrilmelerin, temellerin altındaki kumun sıvılaĢmasından meydana geldiğini belirlemiĢlerdir.

Seed ve Idriss (1982), SıvılaĢmanın en güncel tanımını vermiĢlerdir. Bu tanıma göre;

eğer gevĢek suya doygun bir kum zemin deprem, patlama ya da okyanus dalgaları gibi zemin titreĢimlerine maruz kalırsa, sıkıĢmaya çalıĢır ve hacmi azalır. Hacimdeki bu azalma, boĢluk suyu basıncını arttırır ve artan boĢluk suyu basıncı baĢlangıç efektif gerilme değerine ulaĢırsa, efektif gerilme sıfır olur ve kum taĢıyıcılığını kaybederek sıvı gibi davranır. Zemin dayanımı üstünde bulunan yapıyı taĢıyamayacak kadar düĢer ve yapıda aĢırı hareketler oluĢarak oturmalar meydana gelir. SıvılaĢmıĢ zemindeki boĢluk suyu basıncı kum kaynaması yoluyla, yanal hareketlerle ya da çatlamalarla sıvılaĢan zemini yüzeye taĢıyabilir. Suya doygun gevĢek kumlarda görülen bu sismik olay kentsel alanlarda çok büyük hasarlara sebep olur.

Ishihara (1985), SıvılaĢmayı Ģu Ģekilde tanımlamıĢtır: “Yer sarsıntısı ve suyun yukarı doğru akıĢı nedeniyle yüksek boĢluk suyu basınçlarının geliĢimi, kumu „sıvılaĢma‟ diye adlandırılan bir duruma dönüĢtürür. SıvılaĢma durumunda efektif gerilme sıfırdır ve zemin taneleri birbiri ile teması kaybetmiĢ Ģekilde su içinde yüzer.”

Wang ve Law (1994), Kayıtlara göre büyüklüğü 5‟in altında siddeti VI‟nın altında, orta ve sığ derinlikteki bir deprem sonucu sıvılasma olayı gözlenmediğini bulmuĢlardır.

Erken ve Ansal (1994), SıvılaĢma kavramını, “Yeraltı su seviyesinin yüzeye yakın olduğu, diğer bir deyiĢle suya doygun kum tabakalarında, depremler sırasında boĢluk suyu basınçlarının artması sıvılaĢma olarak tanımlanan bir olaya yol açmaktadır. Böyle bir durumda kum tabakası, kısa bir süre için viskoz bir sıvı haline dönüĢmekte ve bu tabakaya oturan bütün yapılarda büyük oturmalar, tabakanın içinde bulunan su ve yakıt depoları gibi yapılarda ise yüzeye doğru hareketler, Ģevlerde ise kaymalar meydana gelebilmektedir” Ģeklinde tanımlamıĢlardır .

Kramer (1996), SıvılaĢma olayını farklı oluĢum sebepleri nedeniyle akma sıvılaĢması ve

tekrarlı yükleme olmak üzere iki gruba ayırmıĢtır. Arazi Ģartlarında geliĢen akma

sıvılaĢmasının oluĢum sıklığı tekrarlı yüklemeden daha az olmasına rağmen, etkileri

daha yıkıcıdır. Tekrarlı yükleme ise akma sıvılaĢmasına göre çok daha geniĢ zemin ve

10

arazi Ģartlarında oluĢtuğunu belirtmiĢtir. Bunalara örnek olarak; 1925 Santa Barbara Depremi sırasında Sheffield Barajı‟nın yıkılması, 1964 Alaska Depreminde Turnagain Tepeleri bölgesinde meydana gelen heyelan ve 1971 San Fernando Depremi sırasında AĢağı San Fernando Barajı‟nın yıkılması da akma sıvılaĢmasının yarattığı büyük çaptaki hareketlerin sebep olduğunu belirtmiĢtir.

Ulusay (2000), zemin zıvılaĢmasında 1998 Ceyhan depremi ve 1999 Kocaeli depreminden sonra bu tür zemin davranıĢları ile ilgili çalıĢmalar yapmıĢtır. Ayrıca zemin sıvılaĢması nedenlerini tanımlamıĢtr. Buna bağlı olarak yapılaĢmanın yanlıĢ zemin seçiminden ve doğru analiz yapılmadığı kanıtına varmıĢtır.

Seed vd. (2001), siltlerin sıvılaĢmaya karĢı duyarlılığını tanımlamada Casagrande plastisite kartını kullanmıĢlardır .

Köleoğlu (2002), Adapazarı Kenti zemininde yer alan alüvyonal birimlerin sıvılaĢama analizlerini yapıp, sıvılaĢma potansiyeli yüksek kesimleri tespit etmiĢtir. Ayrıca bu sonuçları 17 Ağustos 1999 Marmara depremi sonrası Adapazarı‟nda yapılan gözlemlerle karĢılaĢtırılmıĢtır.

Tao (2003), sıvılaĢma duyarlılığını belirleyen faktörlerin birden fazla olduğunu bunlardan bazılarının; zeminlerin minarel yapısı, boĢluk oranı ve relatif sıkılık, tane dağılımı, ince taneler veya zeminin mikro yapısı, baĢlangıç efektif çevre basıncı, drenaj koĢulları, zemin içindeki sıkıĢmıĢ hava, yükleme özellikleri (periyod, frekans, uygulama noktaları vb), geçmiĢ deformasyon durumu gibi kohezyonsuz bir zeminin sıvılaĢma duyarlılığı birçok faktöre bağlı olduğunu belirtmiĢtir.

Ündül ve Gürpınar (2003), Çokal vadisindeki (Gelibolu) alüvyal zeminlerin sıvılaĢma

potansiyeli üzerinde çalıĢmıĢlardır. Sonuçta çalıĢma sahası yüksek sismik riske sahip bir

bölge olarak tanımlanmıĢtır. Çokal vadisindeki alüvyon zemin için sıvılaĢmaya

denetleyen parametrelere dikkate alınarak yapılan sıvılaĢma analizlerinde SK 36 kuyusu

ve çevresinde 6,5- 18m ler arasında, SK 37 kuyusu ve çevresinde ise 3,5- 7,5 arası ile

10-18m ler arasındaki zeminlerde sıvılaĢmanın oluĢacağı liquefy-pro programı ile

hesaplanmıĢtır. Aynı ortamda 50 m‟den yüksek mühendislik yapıları yapılması

durumunda sıvılaĢma olmadığı belirlenmiĢtir.

11

Tezcan ve Özdemir (2004), relatif sıkılık – maksimum yer ivmesine bağlı olarak sıvılaĢma potansiyeli durumunu incelemiĢler ve sonucunda en büyük yer ivmesi arttıkça ve relatif yoğunluk azaldıkça sıvılaĢmanın yüksek olduğu grafiğini değerlendirmiĢlerdir.

Atak vd. (2005), zemin sıvılaĢması ve faylanmaya bağlı yer değiĢimlerinin hava fotoğrafları yardımı ile tespiti ile ilgilili çalıĢmalar yapmıĢlardır. AraĢtırma yapılmak istenen bölgede detaylı inceleme yapma olanağı bulunacağını belirtmiĢlerdir. Bu çok sık aralıklarla (yaklaĢık 100-200 m civarında) fotogrametrik noktada ölçüm yapılmasıyla sağlanacağını vurgulamıĢlar ve bu sayede fotogrametrik yöntemler, hem ortofoto harita üretimine olanak sağlama, hem de coğrafi bilgi sistemlerine temel altlık teĢkil etme özelliğiyle, deprem sonrası yapılacak yardım ve kurtarma çalıĢmaları için hayati bir önem kazanacağı sonucuna varmıĢlardır.

Sünbül vd. (2007), 1999 Marmara depreminde en çok yapısal hasar ve can kaybının yaĢandığı Sakarya ilindeki hasar durumlarını “Bulanık Mantık Metodu Ġle Adapazarı Kriterine Bağlı SıvılaĢma Potansiyeli Analizi” baĢlığı ile incelemiĢlerdir. Adapazarı‟nda gözlenen sıvılaĢmanın genellikle siltlerde oluĢtuğunu ve sıvılaĢma analizlerinin geleneksel metodlara göre yapılmasının ilk belirlemelerde zaman kaybına neden olabileceği göz önünde tutulduğunda, sıvılaĢma potansiyeli kontrolü için önerilen Adapazarı kriterine göre hazırlanan bulanık mantık yönteminin kullanılması doğru sonuçlar verdiği sonucunu varmıĢlardır.

Caltılı ve Ger (2017), Edirne ilindeki zeminlerin standart penetrasyon deneyi (SPT) kullanılarak sıvılaĢma potansiyelinin belirlenmesi adı altında çalıĢmalar yapmıĢlardır.

Ġnceleme alanının sıvılaĢma potansiyelinin belirlenmesi ve sıvılaĢma risk haritasının hazırlanması amacıyla sıvılaĢma risk indeksi Idriss ve Boulanger (2010)‟e göre yapmıĢlardır. Yapılan sıvılaĢma analizleri sonucunda aĢağıdaki sonuçlar elde edilmiĢtir.

Uzunköprü ilçe merkezinde ve Kavacık köyünde sıvılaĢma riskine rastlanılmıĢtır.

Meriç‟in ilçe merkezinde sıvılaĢma riskine rastlanılmamakla birlikte Küplü köyünde de

sıvılaĢma riskine rastlanılmıĢtır. Ġpsala ilçe merkezinde ve Kocahıdır köyünde sıvılaĢma

riskine rastlanılmıĢtır. Enez ilçe merkezinde, Sultaniçe köyünde ve Yenice köyünde

sıvılaĢma riskine rastlanılmıĢtır. Edirne merkez, Havsa ilçesi ve LalapaĢa‟da sıvılaĢma

riskine rastlanılmadığını belirtmiĢlerdir.

12

Dipova ve Cangir (2017), Lara - Kundu (Antalya) Düzlüğünün SıvılaĢma ġiddeti Ġndeksi‟ne (LSI) Dayalı SıvılaĢma Haritası adı altında bir çalıĢma yapmıĢlardır. Burada çalıĢma alanının hakim zeminleri olan kum, kil ve organik kökenli (turba) zeminlerin indeks, dayanım ve sıkıĢabilirlik özellikleri laboratuvar ve arazi deneyleri ile incelemiĢlerdir. Ayrıca, güncel sismik kaynak bölgelemesi kullanılarak, deprem tehlike analizi yapılmıĢ ve sıvılaĢma analizleri için gerekli olan parametrelerden olan amaks elde edilmiĢtir. Arazi ve laboratuvar deney sonuçları kullanılarak bölgede bulunan suya doygun kum zeminlerin sıvılaĢma potansiyeli araĢtırılmıĢtır. Coğrafi bilgi sistemleri (CBS) tabanlı bir bilgisayar yazılımı olan ArcGIS r. 9.3 (ESRI, 2009) kullanılarak veri tabanındaki tüm veriler, sayısal haritalar ve sondaj noktaları birlikte değerlendirilerek çalıĢılan bölgelerin sıvılaĢma potansiyeli araĢtırılmıĢ ve zemin sıvılaĢma Ģiddeti indeksi (LSI) haritası oluĢturmuĢlardır.

Oturma analizi ile ilgili önceki çalıĢmalara ait örnekler de aĢağıda özetlenmiĢtir.

Terzaghi (1925), Konsolidasyon problemini kuramsal olarak ilk defa incelenmiĢtir.

Terzaghi‟nin bazı basitleĢtirici varsayımlar kullanarak geliĢtirdiği konsolidasyon teorisinin hala geçerliliğini koruduğu kabul edilmektedir.

Terzaghi ve Peck (1967), Oturma miktarını efektif gerilmedeki artıĢ miktarı, hacimsel sıkıĢabilirlik katsayısı, sıkıĢabilir zeminin kalınlığına bağlı olarak konsolidasyon deneyinden elde edileceğinden belirtmiĢtir.

Kany (1967), yapı tasarımında oturma miktarlarının belirli sınırlar içinde kalmasının bir zorunluluk olduğunu ve alınacak kararlarda ekonomik kısıtlamaların ilk planda ele alınmaması gerektiğini belirtmiĢtir.

Swinborne ve Holand (1980), oturmaların, mevsimsel ve coğrafik özelliklere bağlı olarak değiĢim gösterdiğinden, farklı ülkeler için uzun süreli gözlemlerden yararlanılarak gerekli özelliklerin saptanmasının gerektiğini belirtmiĢlerdir.

Çamlıbel (1983), yapıda bir yük artımı söz konusu olduğunda, bu ilâve yüke karĢılık

gelen oturmaların yaklaĢık olarak belirlenebileceğini, çatlak oluĢumunda en önemli

nedenin farklı oturmalar olduğunu ve oturmaların % 50-75‟inin farklı oturma olduğunu

göstermiĢtir.

13

Kumbasar ve Kip (1992), temel tiplerine göre izin verilebilir ve farklı oturma değerleri üzerine çalıĢma yapmıĢlardır.

Das (1998), Plastik oturmalar ise, killi zeminlerde sabit efektif basınç altında, ek boĢluk suyu basıncının tamamen sönümlenmesine rağmen devam eden ve ikincil konsolidasyondan doğan oturmalardır.

Kumbasar ve Kip (1999), Konsolidasyon deneyi, zeminin doğal koĢullarını temsil eden numune yardımıyla zemine ait sıkıĢma davranıĢının belirlenmesini sağlamaktadır.

Oturmaların bilinmesi sığ temellerde zemin emniyet gerilmesinin, derin temellerde emniyetli ayak veya kazık yükünün bulunması bakımından gereklidir.

Das (2000), zeminlere yük uygulanır uygulanmaz, su muhtevasında değiĢiklik olmaksızın meydana gelen elastik deformasyondur diyerek ani oturmayı tanımlamıĢtır.

Günay (2008), Bostanlı yöresindeki oturma sorunlarının nedenleri, bugünkü durumu ve giderilmesi kapsamında bir geoteknik değerlendirme çalıĢması kapsamında çalıĢmalar yapmıĢtır. Bunun sonucunda Bostanlı ve yöresinde incelenen binalar, yüzeysel veya kazıklı temel olabildiği gibi, problem saptanan binalar daha çok; zemin emniyet gerilmesinin yüksek seçilmesi (yanlıĢ temel sistemine yol açabiliyor), deprem sonrası oluĢan oturmalar, YASS değiĢimi, komĢu yapılardaki iĢlemler ve geoteknik rapor hataları gibi nedenlerle oturmaların oluĢtuğu kanıtına varmıĢtır.

KayabaĢı ve Gökçeoğlu (2012), taĢıma kapasitesi ve oturma miktarının

hesaplanmasında yaygın kullanılan yöntemlerin mersin arıtma tesisi temeli örneğinde

uygulanması çalıĢması yapmıĢlardır. ÇalıĢma alanını oluĢturan kil birimde ani oturma,

konsolidasyon oturması ve yöntemi ile oturma hesaplamaları yapılmıĢtır. En düĢük

oturma sonuçlarını presiyometre yöntemi verdiğini bulmuĢlardır. Ġnce taneli zeminlerde

(kil-silt) drenajın zorluğundan kaynaklı olarak konsolidasyonun uzun sürmesi,

temeldeki oturmanın da uzun süreli olmasına neden olmaktadır. Presiyometre deneyinin

en az on basamaklı ve 1‟er dakika beklemeli basınç-hacim değiĢimi kayıtları ile

belirlenen deformasyon modül değerleri, ince taneli zeminlerin uzun süreli

konsolidasyonunun tespitinde yetersiz kaldığını bu nedenle ince taneli zeminlerde

presiyometre ile tespit edilen oturma hesaplamalarında temkinli olunması ve mutlaka

14

konsolidasyon deneyi de yapılarak konsolidasyon oturmasının da hesaplanması önerdiklerini belirtmiĢlerdir.

Enkhtur vd. (2013), yüzeysel temellerin oturmasının nümerik analizlerle hesaplanmasını ele aldığı çalıĢmasında üç farklı nümerik analiz kullanarak oturma hesapları yapmıĢlardır.

Çimen vd. (2015), az katlı bir yapıdaki farklı oturma problemine ait vaka analizi çalıĢmaları yapmıĢlardır. ÇalıĢmalarında Sta4-Cad programıyla bina modellenerek performans analizi yapılmıĢ, mevcut zemin özellikleri Plaxis 2D programında modellenerek, Sta4-Cad programından elde edilen kolon yükleri Plaxis 2D programında temele uygulanmıĢtır. Zemin kuru durumda iken oturma problemi ile karĢılaĢılmazken zemin suya doygun olduğunda sürekli temel durumunda oturma kriterinin sağlanmadığı görülmektedir. ĠnĢaat baĢlamadan önce temel tasarımının radye temel olarak yapılması durumunda ise her iki zemin koĢulunda da oturma kriteri sağlanacağını beliĢlerdir.

Bunların sonucunda zemine uygun temel tasarımının önemi vurgulamıĢlardır.

15 BÖLÜM II

MATERYAL VE METOT

ÇalıĢma alanlarında yüzeylenen jeolojik birimlerin belirlenmesi için arazi çalıĢmaları, laboratuvar çalıĢmaları ve büro çalıĢmaları olmak üzere üç bölümde değerlendirme yapılmıĢtır.

2.1 Arazi ÇalıĢmaları

Sahada yanal ve düĢey değiĢimlerinin belirlenebilmesi için 433 nokta sondaj çalıĢması buna ek olarak standart penetrasyon deneyi (SPT) presiyometre deneyi yapılmıĢtır.

Yapılan bu deneyler sonucunda gerekli hesaplamalar yapılıp detaylı bir Ģekilde çalıĢma alanının formasyonları belirlenmiĢtir.

2.1.1 Standart penetrasyon deneyi (SPT)

Arazi deneylerinde, bir cismin çakılarak (dinamik sonda) ya da itilerek (statik sonda) zeminde ilerlemesi sağlanır. Bu esnada zeminin gösterdiği direnç çeĢitli yöntemler ile ölçülerek, zeminin sıkılık-gevĢeklik, sertlik-yumuĢaklık, kayma direnci parametreleri, taĢıma gücü, oturma durumu v.b. hakkında bilgiler edinilir (Özüdoğru vd., 1997).

Yaygın olarak kullanılan, “Standart Penetrasyon Deneyi”, “Koni Penetrasyon Deneyi”,

“Presiyometre Deneyi”, “Plaka Yükleme Deneyi” ve “Arazi Veyn Deneyi” yöntemleri zemin parametrelerinin tek eksende belirlenebilmesini sağlamaktadırlar. Bu arazi deney sonuçlarını, tasarım için uygun mühendislik özelliklerine dönüĢtürmede genellikle ampirik bağıntılar ve düzeltmeler kullanılmaktadır (Coduto, 2001).

SPT deneyi, en iyi kum zeminlerde uygulanmakla beraber, ince çakıl, silt ve kil zemin türleri içinde uygundur. Deney, taĢlı, iri çakıllı ve çok sert zeminler için uygun değildir.

Bununla birlikte SPT deney sonuçları, arazi ve zemin Ģartlarından çok deney ekip ve ekipmanlarına bağlı değiĢkenlik gösterebilmektedir (Tonyalı, 2011).

SPT deneyi, önceden açılmıĢ sondaj kuyusu içinde uygulanır. Sondaj kuyusu içine

örnek alma tüpünün veya kazıkların zemine belirli miktarda (30 cm) çakılabilmesi için,

76 cm yükseklikten düĢürülen ve 63.5 kg ağırlığında Ģahmendan tarafından zemine

16

uygulanan darbelerin sayısınının (N) belirlenmesi için yapılan arazi deneyidir. Deney 45 cm‟lik zonda yapılır. Ġlk 15 cm‟lik kısmı çakmak için vurulan darbe sayıları, çakma borusu zemini oynattığından dolayı dikkate alınmaz. Ġkinci ve üçüncü 15 cm‟lik çakma için vurulan darbe sayıları ayrı ayrı kayıt edilir ve toplamları (N) olarak belirtilir. SPT uygulamaları, genel ilkeler doğrultusunda, 1.5 m‟de bir ve zemin türünün değiĢtiği düzeylerde, muhafaza borusunun tabanından itibaren yapılır. Darbeler birbirini izleyen her 15 cm‟lik giriĢ (penetrasyon) için ayrı ayrı kaydedilir, 50 darbede 15 cm‟lik giriĢ sağlanamadığı durumlarda deney durdurularak 50 darbedeki giriĢ miktarı (cm) olarak kaydedilir. SPT-N değerleri üzerinde, gerekli düzeltmeler yapılır ve düzeltilmiĢ SPT-N değerleri ile zeminin diğer fiziksel özellikleri arasında bağıntılar belirlenir. Bu bağıntılar yardımıyla zeminin diğer parametreleri hesaplanabilir (Tonyalı, 2011).

SPT deneyi tamamlandıktan sonra, sonuçlar sondaj derinliği-SPT sayısı arasındaki iliĢkiyi gösterecek Ģekilde grafiğe aktarılır. Deney esnasında ilk 15 cm‟lik çakmayı sağlamak için yapılan vuruĢ sayısı, 50‟den fazla veya 30 cm toplam çakma için 100‟den fazla ise bu kısımdaki SPT-N değeri refü olarak alınır ve sondaj loguna kaydedilir (Coduto, 2001).

ÇalıĢma alanında zemin mukavemet ve yoğunluğunu değerlendirmek; örselenmiĢ ve örselenmemiĢ örnek almak amacıyla sondaj kuyusu içinde (in situ) yapılan bir dinamik kesme deneyi olan SPT (Standart Penetrasyon Deneyi) ve ayrıca zeminin taĢıma gücü, temel altında oluĢacak oturma ve farklı oturma miktarlarını belirlemek için bilhassa çakıllı, kumlu, killi, siltli, alüvyon zeminlerde ve bozuĢmuĢ, ayrıĢmıĢ kayalar ile yumuĢak kaya temellerde Presiyometre deneyi yapılmıĢtır.

TSE 5744‟e göre yapılan deneylerin sonuçları Ek-A‟da buna bağlı olarak SPT düzeltme faktörleri Ek-B‟de verilmiĢtir. Presiyometre deney sonuçları Ek-C‟de verilmiĢtir.

Yapılan sondaj çalıĢmalarının dağılımı ġekil 2.1‟deki haritada gösterilmiĢtir.

17

ġekil 2. 1. Yapılan sondajların dağılımını gösterir harita

18

Yapılan sondajların ve bu sondajlarda alınan numunelerin dağılımı Ek-D‟de verilmiĢtir.

Açılan kuyularda DaniĢmen, Çakıl, Trakya ve Ergene Formasyonları‟nın kayalarına ait kiltaĢı, silttaĢı, kumtaĢı ve çakıltaĢı birimleri kesilmiĢ ve rezidüelleri ile Alüvyon birimlere rastlanmıĢtır. Ayrıca formasyon sınırlarında konumlanan bazı kuyularda iki farklı formasyon kesilmiĢ olup, dokanak kuyu içerisinde de gözlemlenmiĢtir.

Sondajlarda karĢılaĢılan birim ve formasyonların özet Ek-E‟de verilmiĢtir.

2.2 Laboratuvar ÇalıĢmaları

Laboratuvar çalıĢmaları arazide yapılan sondaj çalıĢmlarından örselenmiĢ ve örselenmemiĢ numuneler üzerinde gerçekleĢtirilmiĢtir. Laboratuvar deneyleri, Çevre ve ġehircilik Bakanlığı'nca onaylı GEOLAB LABORATUVAR. JEO. ÖLÇ. MÜH. TĠC.

LTD. ġTĠ. laboratuvarında TSE standartlarına uygun olarak yapılmıĢtır. Jeoteknik amaçlı zeminlerin indeks özellikleri için toplam 1818 ve mekanik özelliklerini belirlemek amacıyla toplam 1350 adet laboratuvar deneyleri Çizelge 2.1‟de deney adları ve adetleri belirtilmiĢtir.

Bu deneyler neticesinde çalıĢma alanındaki formasyonlar analiz sonuçlarına uygun olarak birleĢtirilmiĢ zemin sınıflaması (USCS ve TS 1500‟ göre) tanımlanmıĢtır.

Çizelge 2. 1.Yapılan laboratuvar deneyleri özet tablosu

Deneyin Adı Adet

Su içeriği 141

Doğal Birim Hacim Ağırlık 133

Özgül Ağırlık 82

Aterberg (Kıvam) Limitleri (LL,PL,PI) 736

Elek Analizi 736

Konsolidasyon Deneyi (ġiĢme yüzdesi ve Basıncı) 82

Tek Eksenli Basınç Dayanımı 9

Üç Eksenli Basınç Dayanımı (UU) 79

Direk Kesme Deneyi 44

Kayada Birim Hacim Ağırlık 90

Kayada Tek Eksenli Basınç Dayanımı 90

Kayada nokta yükleme basınç dayanımı 956

19 2.2.1 Zeminlerin indeks özelliklerin belirlenmesi

ÇalıĢma alanından alınan örselenmiĢ ve örselenmemiĢ numunelerin fiziksel özelliklerini belirlemek amacıyla zemin deneyleri yapılmıĢtır. Zeminin fiziksel özelliklerini deney sonuçları Ek-F‟de verilmiĢtir.

2.2.2 Zeminlerin mekanik özelliklerin belirlenmesi

Ġnceleme alanından alınan örselenmemiĢ (UD) numunelerin mekanik özelliklerini belirlemek amacıyla mühendislik deneyleri yapılmıĢtır. Bu deney çalıĢmalarından elde sonuçlarına göre oturma ve sıvılaĢma çalıĢma analizleri değerlendirilmiĢtir. Zeminin mekanik özelliklerinin deney sonuçları Ek-G‟da verilmiĢtir.

ġekil 2. 2. Zemin örnekleri üzerinde serbest basınç deneyinin yapılıĢı

2.2.2.1 Konsolidasyon deneyi

Laboratuvarda yapılan konsolidasyon deneyleri TS1900-2 standardına göre yapılmıĢtır.

Ödometre aleti kullanılarak konsolidasyon deneyi yapılmaktadır. Ödometre deneyi, ince

20

taneli toprakların 1 boyutlu konsolidasyon davranıĢının belirlenmesinde kullanılan bir deneydir. 20 mm yükseklikte ve 75 mm çapında örselenmemiĢ bir toprak numunesi, düĢey yönde etkiyen yüklere tabi tutulur. Numunenin üst ve alt yüzeylerine yerleĢtirilen poroz (geçirimli) taĢlardan zemin içindeki suyun düĢey doğrultuda dıĢarı çıkması sağlanır. Yük uygulandıktan sonra bir süre sonra, su boĢluklardan dıĢarı çıkmaya baĢlar.

Uygulanan yükle meydana gelen düĢey Ģekil değiĢtirmeler hassas bir okuma saatiyle zamana bağlı olarak ölçülür.

ġekil 2. 3. Ödometre deneyinde örneğin Ģematik gösterimi

Suyun boĢluklardan dıĢarı çıkmaya baĢlamasıyla, gözenek suyu basıncında ve boĢluk

oranında azalmaya, etkin gerilmede ise artıĢa neden olacaktır. Deneye yükler artırılarak

devam edilir (genelikle 2 kat artırılır). Ör: 50 kPa, 100 kPa, 200 kPa. Her bir yükleme

sonucunda oluĢan oturma miktarı ve zaman değerleri kaydedilir.

21

ġekil 2. 4. Konsolidasyon deney aletilerinin görünümü

Elde edilen değerler ile basınç, boĢluk oranı (e), hacimsel sıkĢma katsayısı (m

), sıkıĢma indeksi (C

) ve tabaka kalınlığı (h) gibi zeminlerin oturma değerlerini hesaplamada kullanılan sıkıĢma parametreleri belirlenir.

2.2.2.1.1 Oturma kavramı

Temele uygulanan yük nedeniyle temeli oluĢturan litolojik birimde oluĢacak sıkıĢmalar oturma olarak tanımlanır. Üç tür oturma vardır: A) Âni (drenajsız-elastik oturma), B) Birincil konsolidasyon oturması, C) Ġkincil konsolidasyon oturması (plastik oturma).

Ġkincil konsolidasyon oturması özellikle killi zeminlerin aĢırı yüklenmesi halinde söz konusu olur. Temel zemininin aĢırı yüklenmemesi nedeniyle ikincil konsolidasyon oturması hesaplanmamıĢtır (Kumbasar ve Kip, 1992).

2.2.2.1.2 Konsolidasyon oturması

Konsolidasyon problemini kuramsal olarak ilk defa inceleyen Terzaghi (1925)

olmuĢtur. Terzaghi‟nin bazı basitleĢtirici varsayımlar kullanarak geliĢtirdiği

konsolidasyon teorisinin hala geçerliliğini koruduğu kabul edilmektedir. Terzaghi

22

konsolidasyon denklemi olarak bilinen ve uygulamada yaygın olarak kullanılan bağıntının elde edilmesinde aĢağıdaki varsayımların geçerli olduğu kabul edilmektedir.

 Zemin homojendir.

 Zemin tamamen suya doygundur (boĢluklarda hava yok)

 Tanelerin ve suyun sıkıĢabilirliği, zemin iskeletinin sıkıĢabilirliğine oranla çok küçüktür ve ihmal edilebilir.

 Suyun çıkıĢında Darcy Yasası geçerlidir.

 SıkıĢmalar ve suyun zeminde hareketi tek yönde oluĢur.

 SıkıĢabilirlik ve geçirimlilik zeminin aldığı gerilme kademesinden bağımsızdır.

 BoĢluk oranı, efektif gerilmenin fonksiyonudur.

 OluĢan sıkıĢmalar kilin ilk kalınlığını oranla küçük olduğundan ortalama özellikler ve ortalama boyutlar kullanılabilir.

 Gerilme artıĢı ani olarak uygulanır.

 Zemin iskeleti hacim değiĢimine vizkos direnç göstermez.

Konsolidasyon ile oturma laboratuvarda Ödometre adı verilen deney ile yapılmaktadır.

Bu deney genellikle kohezyonlu zeminlerde uygulanır. Kohezyonlu zeminlerde oturma,

çok büyük ölçüde zamana bağlı olarak gerçekleĢir. Ġnce taneli zeminlerin permeabilitesi

çok düĢük olduğu için yüklenen zeminden, suyun dıĢarı çıkması çok yavaĢ olacaktır ve

zamana bağlı bir oturma gerçekleĢecektir. Yüklemeden dolayı küçük bir miktar ani

oturma gerçekleĢecektir. Suya doygun kohezyonlu zeminlerde (özellikle killerde) asıl

oturma, konsolidasyon oturmasıdır. Konsolidasyon oturması, primer ve sekonder

konsolidasyon oturması olarak iki Ģekilde karĢımıza çıkmaktadır.

23

ġekil 2.5. Kohezyonlu zeminlerde oturmanın Ģematik gösterimi

ġekil 2.6. Ġnce ve iri taneli zeminlerde oturmanın karĢılaĢtırması

Konsolidasyon oturması âni oturmayı izleyen aĢamada, yüklemeden hemen sonra önce taneler arasındaki boĢluklardaki havanın sıkıĢması ve bundan sonra da suyun basıncının zamanla sönümlenmesi ile oluĢan oturmadır (Genç, 2008). Bu çalıĢmada konsolidasyon oturmasının tayini için aĢağıdaki eĢitlik kullanılmıĢtır:

Terzaghi ve Peck (1967)‟in aĢağıdaki yaklaĢımından faydalanılmıĢtır.

24

Sc = mv .H.Δσ’ (2.1) S

=Oturma miktarı (cm),

∆σ= Yüklemeden dolayı tabaka ortasında meydana gelen etkin gerilme artıĢı (kg/cm

) mv= Hacimsel sıkıĢabilirlik katsayısı (cm

/kg), (konsolidasyon deneyi ile belirlenir),

∆H= SıkıĢ abilir kil tabakasının kalınlığı (m) (Tek taraflı drenajda kil tabakasının kalınlığının yarısı alınır).

Konsolidasyon denklemi

Boyutsuz zaman faktörü,

M= (2m+1)* (2.4)

H, drenaj yolu; Çift yönlü drenaj durumunda tabaka kalınlığının yarısı, tek yönlü drenaj durumunda ise tabaka kalınlığı kadardır.

Denklem, Terzaghi‟nin bir boyutlu konsolidasyon teorisinin çözümü olarak sunulmaktadır. Bu seri çözümü sayesinde, konsolidasyona uğrayacak bir kil tabakasında, boĢluk suyu basıncının, derinlik ve zamanla değiĢimi teorik olarak belirlenebilmektedir.

Oturma – zaman ilişkisi

Herhangi bir z derinliğinde, konsolidasyonun baĢlamasından (t) kadar süre geçtikten sonra, konsolidasyon yüzdesi (konsolidasyon oranı);

( )

( )

(2.5) T

= (C

∗t)/H

(2.3)

(2.2)

25

( ) ∫ ( ) ∗ (2.6)

Hesaplamalarda, tüm tabaka boyunca ortalama konsolidasyon yüzdesi;

( )

( )

Uniform bir yükleme için, ortalama konsolidasyon yüzdesinin, boyutsuz zaman faktörüyle değiĢimi Ģekilde gösterilmektedir. Grafik, uygulamada, oturma miktarının hesaplanmasında yaygın olarak kullanılmaktadır (ġekil 2.7, Çizelge 2.2).

ġekil 2. 7. Farklı derinliklerde, farklı zamanlarda konsolidasyon derecesinin değiĢimi

(2.7)

26

Çizelge 2. 2. U-Tv iliĢkisi

U(%) T_v U(%) T_v

0 0 60 0.287

10 0.008 65 0.342

20 0.031 70 0.403

30 0.071 75 0.478

35 0.096 80 0.567

40 0.126 85 0.684

45 0.159 90 0.848

50 0.197 95 1.127

55 0.238 100 ∞

Konsolidasyonun baĢlamasından belli bir süre sonra, bütün tabaka için ortalama konsolidasyon yüzdesini hesaplamak için, önce zaman faktörünün hesaplanması, sonra U değerinin okunması gerekiyor. Bu süre sonundaki oturma ise;

S

(t) = S

.U(t) (2.8)

Konsolidasyon katsayısı

Konsolidasyon katsayısı (cv ), ortalama konsolidasyon yüzdesi - boyutsuz zaman faktörü (U-Tv ) arasındaki teorik iliĢkinin, laboratuvar konsolidasyon deneyinde, konsolidasyon oturması - zaman iliĢkisine benzerliğinden yararlanarak belirlenebilir.

Çözüm grafiksel metotlarla yapılmaktadır. Genellikle tercih edilen yöntemler,

logaritma-zaman ve karekök-zaman metotlarıdır.