Yüklenmiş İnce Taneli Normal Konsolide Zeminlerde İlave Boşluk Basıncı Gelişiminin Plastisite, Geçirgenlik ve Derinlik Açısından İncelenmesi


Kayabalı K. (Yürütücü)

  • Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
  • Proje Grubu: Fen ve Mühendislik
  • Projenin Yürütüldüğü Birim: Mühendislik Fakültesi
  • Başlangıç Tarihi: Mart 2025
  • Bitiş Tarihi: Mart 2027

Özet

Suya doygun, ince daneli normal konsolide bir zemine bir karayolu veya demiryolu dolgusu yoluyla bir toplam gerilme uygulandığı zaman, alttaki zeminin herhangi bir noktasında ve anında, zeminin o noktasındaki hidrostatik su basıncına ek olarak bir boşluk basıncı geliştiği kabul edilir. Fiziksel olarak bu durumun mümkün olmayacağı, zemine uygulanan toplam gerilmenin tamamının gözenek basıncına aktarılmasının alt kotlara inildikçe daha uzun süre alacağı düşünülmektedir. Ayrıca, zemine yükleme yapıldığı zaman bu yükün zeminin boşluk suyu ve dane iskeleti ile birlikte karşılanması daha olasıdır. Zemin ve üzerindeki dolgunun şev duraylılık analizine tabi tutulması durumunda ya da zemin taşıma kapasitesi modellemelerinde genel kabullere uyulması halinde güvenlik katsayısı açısından oldukça tutucu sonuçlarla karşılaşılması olasıdır. Uygulamada sıkça karşılaşılan böyle durumlarda güvenlik katsayısının sağlıklı bir şekilde tayin edilebilmesi için Terzaghi’nin bir boyutlu konsolidasyon teorisine dayanan bu genel kabulün irdelenmesinin araştırılmaya değer bir konu olduğuna karar verilmiştir.

Araştırmada malzeme olarak plastisitesi farklı on adet yoğrulmuş zemin ve 12 adet doğal zemin numunesi kullanılacaktır. Yoğrulmuş zeminler belli bir enerji altında statik kompaksiyonla sıkıştırıldıktan sonra ve doğal zeminler de örselenmemiş halde önce doyurulacaktır. Doyurulan zeminler belli toplam gerilmelere tabi tutularak zeminin farklı noktalarındaki ilave boşluk basınçları zamana bağlı olarak gözlenecektir. Üç farklı konumdaki basınç sensörleriyle yapılan izlemede zemin boşluk basıncı dengelendiği zaman deney sonlandırılacaktır. Farklı toplam gerilmelere karşılık gelen dengelenme süreleri uygun grafiklere aktarılarak yorumlanacaktır.

Zeminin ilave boşluk basıncının dengelenme süresi zeminin plastikliği ve/veya geçirgenliği ile ampirik olarak ilişkilendirilecektir. Araştırma sonucunda ince daneli normal konsolide bir zemine uygulanan toplam gerilmenin ne kadarlık kısmının zemin dane iskeletine aktarıldığı ve bunun da zeminin plastikliği veya geçirgenliği ile ilişkili olup olmadığı ortaya konulacaktır. Proje hipotezinin doğrulanması halinde uygulamada kullanılan tutucu yaklaşım yerine güvenlik katsayılarının tayini için daha rasyonel bir yaklaşım geliştirilmiş olacaktır.