geoteknİk arazİ karakterİzasyonucdn.istanbul.edu.tr/filehandler2.ashx?f=gudumluoturum-1.pdf ·...

GEOTEKNİK ARAZİ KARAKTERİZASYONU

GEOTECHNICAL SITE CHARACTERIZATION

Sadık ÖZTOPRAK1, Orhan E. İNANIR2, S. Banu İKİZLER3, Nejan HUVAJ4

ÖZET

Anahtar Kelimeler: Zemin etüdü, geoteknik arazi karakterizasyonu, sondaj, laboratuvar ve arazi deneyleri

ABSTRACT

Keywords: Soil investigation, geotechnical site characterization, boring, lab and field tests

1. GİRİŞ

Geoteknik Tasarım - Bölüm 2: Zemin Etüdü ve deneyleri

Jeoteknik Etüt ve Deneyler – Numune Alma Yöntemleri ve Yeraltı Suyu Ölçümleri - Bölüm 1: Teknik Uygulama Esasları

Jeoteknik etüt ve deneyler – Arazi deneyleri

Araştırma Mühendislik Hizmetleri Teknik Şartnamesi

Jeoteknik Etüt Şartnamesi

Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği

Geoteknik Tasarım Esasları

Uygulamalı Jeoteknik Bilgiler

A short course in Geotechnical Site Investigation

Zemin Etüdü El Kitabı

Geotechnical Site Characterization

2. GEOTEKNİK ARAZİ KARAKTERİZASYONUNUN PLANLANMASI

2.1. Amaç ve Kapsamın Tanımlanması

2.2. İzlenecek Yöntemin Belirlenmesi

Yöntem-1 Yöntem-2 Yöntem-3

2.3. Anahtar Noktalar

3. SONDAJ ve NUMUNE ALMA

3.1. Sondaj Yöntemleri

Port- Kron

Set OD

Çentik genişliğe

(mm)

Çentikalanı(cm2)

Karotalanı(cm2)

Delikalanı(cm2)

Karotun deliğe oranı

(%)

Karot anma

boyutu

Delik anma

boyutu

B46 T46 31.0

B56 T56 41.0

B66 T66 51.0

B76 T76 61.0

B86 T86 71.0

BWG BWM 42.0

BWT - 44.5

NWG NWM 54.5

NWT - 58.5

HWF HWG 76.0

HWT - 81.0

OD :ID :B, T,WT, WF, WG ve WM,

Karotiyer (kısa gösterim)

Met

rik

Karo

tiyer

Impe

ryal

Ka

rotiy

erKarot matkabı

ID OD

Donanım P boyutlu(mm)

S boyutlu(mm)

Not - Üçüncü tüp, metal veya plastik olabilir.

5

14

15

6

3.3. Numune Alma Yöntemleri

3.3.1. Zeminde Numune Alma Yöntemleri

Zemin özellikleriKalite sınıfı

1 2 3 4 5Değişmeyen zemin özellikleri

Tane boyutuSu muhtevasıYoğunluk, yoğunluk indeksi, permeabiliteSıkışabilirlik, kayma mukavemeti

Belirlenebilen özelliklerTabakaların sırasıTabaka sınırları - genişTabaka sınırları - inceAtterberg limitleri, tane yoğunluğu, organik içerikSu muhtevasıYoğunluk, yoğunluk indeksi, porozite, permeabiliteSıkışabilirlik, kayma mukavemeti

EN ISO 22475-1’e göre numune alma kategorisi

Kategori A

Kategori B

C

Numune Alıcının

Adı Uzunluğu

(mm) Kalınlığı

(mm) İç çapı (mm)

Dış çapı (mm)

L/D oranı

Alan oranı (%)

Kesici başlık koniklik açısı

( ) Tipi

L t ID OD L/D AR

Numune Alıcının

Adı Uzunluğu

(mm) Kalınlığı

(mm) İç çapı (mm)

Dış çapı (mm)

İçteki açıklık

B/t oranı

L/D oranı

Alan oranı (%)

Kesici başlık koniklik açısı( ) Tipi

L t Dc De ICR B/t L/D AR OCA

Numune Alıcı Tanımı Açıklama Numune Alıcı Tipi

Kategori/ Kalite Sınıfı

*

SPT S-SPT B/4

Şelbi OS-TW A/1 - A/2 B/3 Pistonlu Numune

Alıcı PS-TW(S)A/1 B/3

Pistonlu Numune Alıcı PS-TW(H)

A/1 B/3

Üç Tüplü Karot Numune Alıcı CS-TT A1

GP-R GP-D LS (CS-ST) A1

GP-Tr CS-TT A1

GP-S PS-TW(H) A1

* Tablo 9, Sütun 6 uyarınca kategori/kalite sınıfı tasnif edilebilir.

Özel Numune Alıcılar Standart Numune Alıcılar

NUM

. ALM

A M

EKAN

İZ.

İTM

E M

EKAN

İZM

ASI

3.3.1. Kayada Numune Alma Yöntemleri

Sütu

n2

34

56

78

910

Sond

ajsı

vısı

Gös

terim

Num

une

alm

a al

eti

Sond

aj k

uyus

u ça

p ar

alığ

ı iç

in k

ılavu

z a(m

m)

aKa

rot

Kırın

tılar

1Y

okK

uru

sist

em

karo

tlu d

öner

so

ndaj

Tek

tüpl

üka

rotiy

er70

c-20

0O

rta- y

ükse

k se

rtlik

te k

aya

Yum

uşak

, aş

ınab

ilir,

suya

ha

ssas

kay

aY

okB

(A)

Kar

ot b

oyu,

mat

kabı

n aş

ırı

ısın

mas

ını ö

nlem

ek iç

in 0

,5

m.’y

i aşm

amal

ıdır.

2V

arK

arot

lu d

öner

so

ndaj

Tek

tüpl

üka

rotiy

er70

c-20

0O

rta- y

ükse

k se

rtlik

te k

aya

Çat

lakl

ı, yu

muş

ak k

aya

Ele

k ka

lıntıs

ı ve

asılı

mad

deB

(A)

Son

daj s

ıvısı

kar

ot

mal

zem

esin

in

örse

lenm

esin

e se

bep

olab

ilir

3V

arK

arot

lu d

öner

so

ndaj

İki t

üplü

karo

tiyer

70c-

200

Aşı

nabi

lir,

suya

has

sas

kaya

Tüm

kay

atip

leri

Ele

k ka

lıntıs

ı ve

asılı

mad

deA

(B)

-

4V

arK

arot

ludö

ner

sond

aj

Üç

tüpl

üka

rotiy

er70

-200

-Tü

m k

aya

tiple

riE

lek

kalın

tısı v

e as

ılı m

adde

A-

5V

arK

arot

lu ç

elik

ha

latlı

son

daj

Çel

ik h

alat

lıka

rotiy

er v

eya

üç

tüpl

ü ka

rotiy

er70

-180

-Tü

m k

aya

tiple

riE

lek

kalın

tısı v

e as

ılı m

adde

A-

6V

arK

arot

suz

döne

r son

daj

Ser

t mat

kap,

döne

r yat

aklı

mat

kap,

DTT

H50

-350

-Y

okE

lek

kalın

tısı v

e as

ılı m

adde

C-

aM

uhaf

aza

boru

sunu

n ku

llanı

lmas

ının

müm

kün

oldu

ğu d

urum

lard

a, k

ılavu

z de

ğerle

r dik

kate

alın

mal

ıdır.

bP

aran

tez

için

de v

erile

n nu

mun

e al

ma

kate

goril

eri,

özel

likle

uyg

un v

eya

uygu

n ol

may

an z

emin

şar

tların

da s

ağla

nabi

lir. B

u hu

sus

bazı

dur

umla

rda

açık

lanm

alıd

ır.c

Baz

ı kris

talli

kay

alar

da, k

ayan

ın ta

rifi v

e ta

nım

lanm

ası i

çin

en a

z 30

mm

çap

ında

ola

n so

ndaj

kuy

usu

yete

rli o

labi

lir.

DTT

H: K

uyu

dibi

mat

kabı

.No

t - T

ek tü

plü

karo

tiyer

yer

ine

iki t

üplü

kar

otiy

er k

ulla

nıld

ığın

da, n

umun

e ça

pı k

uyu

çapı

ndan

dah

a kü

çükt

ür.

Son

daj a

letin

e ba

ğlı t

ij

Son

daj a

letin

e ba

ğlı t

ij

Son

daj a

letin

e ba

ğlı t

ij

Son

daj a

letin

e ba

ğlı ç

elik

hal

atlı

çıka

rtıla

bilir

iç

karo

tiyer

li tij

Son

daj a

letin

e ba

ğlı t

ij

Num

unel

erEl

de

edile

bilir

nu

mun

e al

ma

kate

goris

i b

Açık

lam

alar

Num

une

alm

a şe

kli

Son

daj a

letin

e ba

ğlı t

ij

1

Satır

Sond

aj y

önte

mi

Dona

nım

aiç

in a

sgar

i uy

gun

olan

so

ndaj

yö

ntem

i

3.3.1. Yeraltı Suyunda Numune Alma Yöntemleri

3.5. Arazi Kayıtları, Karot Sandığı ve Log Hazırlanması

Vakumlu Su Numune Alıcı

Hijy

enik

Tek

Kul

lanı

mlık

Ye

raltı

suyu

Num

une

Alıcı

Vaku

mlu

Yer

altıs

uyu

Nu

mun

e Alıcı

Beyl

er K

ovası

3.4. Numunelerin Taşınması ve Depolanması

4. Laboratuvar Deneylerinin Arazi/Zemin Karakterizasyonuna Etkileri

4.1. Numune Alıcı ve Örselenmenin Deney Sonuçlarına Etkileri

Tüp numune alma Sondaj

Saklama Tüpten çıkarma Hazırlama Deney

İzlenen yol Aktivite

1-2 Delme 2-3-4-5 Tüpe numuneyi alma

5-6 Tüpü çıkarma 6-7 Taşıma ve saklama 7-8 Numuneyi çıkarma 8-9 Örneği hazırlama

[1]

Tüpü dışarı çıkarma

NGI 54mm NGI 86mm

Blok numune

54 mm’lik numune

Şelbi tüpü ELE100 NGI54 Japon standartı piston Sherbrooke Laval

4.2. Deney Seçimi ve Deneyin Yapılışının Etkileri

1 Üç eksenli plakası 2 Bender eleman 3 Zemin numunesi 4 Dalga jeneratörü 5 Osiloskop

Bender deneyi Go=74 MPa

İnce kum, Dr= %34, 3=200 kPa

Kayma deformasyonu, (%)

Kaym

a m

odül

ü, G

(MPa

)

Sönü

mle

me,

D (%

)

RCT

TST

5. ARAZİ DENEYLERİNİN ARAZİ/ZEMİN KARAKTERİZASYONUNA ETKİLERİ

5.1. Deney Seçimi ve Zemin Karakterizasyonuna Katkıları

Kayma Dalgası Hızı, Vs (m/s)

Derin

lik (m

)

qc (MPa)

Aşağı kuyu sismik, Vs (m/s)

Vs (bender eleman)

CPT Z1_B4

Bender eleman deneyleri GP (Gel-push) numune alıcı ile alınan örselenmemiş siltli kum numune üzerinde yapılmıştır

A

razi

İnce

lem

e Yö

ntem

leri

a)

Muh

tem

el e

lde

edile

bilir

sonu

çlar

N

umun

e Al

ma

Araz

i den

eyle

ri Ye

raltı

suyu

ölç

ümle

ri

5.2. SPT Deneyi

SPT Tüpü : Çarıklı SPT Tüpü : Konik Uçlu

Açıklama 1 2 3

4

5 6 F dr

Er :

E(t)’ :

Eteori :

:m :g :

Derinlik G.W.L 'v SPT ETR SPT

(m) (m) (kPa) N (%) N1,60

11

13

19

13

16

27

13

6

12

15

11

14

16

16

11

15

7

6

CR CS CBCE CN Zemin

5.3. Presiyometre Deneyleri

Kuyu duvarındaki deformasyon (%)

Topl

am b

asın

ç (kP

a)

PBP (Önceden delmeli pres.)

PIP (İtmeli presiyometre)

SBP (Kendi delmeli pres.)

oh

ho = Ko vo

ho

ho ho=po

(a) (b)

(a) (b)

Önerilen

Kesici uç bağlantı yeri Arm (kol) olarak adlandırılan deformasyon ölçme mekanizması

Boşluk suyu basıncı ölçme noktası

Boşluk suyu basıncı ölçme noktası

Kesici uç

5.4. CPT Deneyleri

123

u3

u2

u1

2

1

3

Zemin, b Değerlendirme, c

Uç Direnci 35 kPa or 5 %

Çevre Sürtünmesi 5 kPa or 10 %

Boşluksuyu Basıncı 10 kPa or 2 %

Eğim 2°

Derinlik 0,1 m or 1%



Boşluksuyu Basıncı, d 25 kPa or 3 %

Eğim 2°

Derinlik 0,1 m or 1 %



Boşluksuyu Basıncı 50 kPa or 5 %

Eğim 5°





a

bA

B

CD

cGG*HH*

d

Uygulanabilirlik

Ölçülen parametrenin müsaade edilen asgari doğruluk seviyesi, tavsiye edilen iki değerden doğruluk seviyesi yüksek olanıdır. İzafi doğruluk ölçülen değer üzerinden hesaplanmalıdır (Bütün ölçüm aralığı yüdesi üzerinden değil).ISO 14688-2 [1] Uyarınca:Homojen tabakalanmış Çok Yumuşak- Katı Killer ve Siltler (tipik olarak qc < 3 MPa)Ardalanmalı tabakalanmış Yumuşak-Katı Killer (tipik olarak qc ≤ 3 MPa) ve Orta Sıkı Kumlar (tipik olarak 5 MPa qc < 10 MPa)Ardalanmalı tabakalanmış Katı Killer (tipik olarak 1,5 MPa qc < 3 MPa) ve Çok Sıkı Kumlar (tipik olarak qc > 20 MPa)Çok Katı - Sert Killer (tipik olarak qc ≥ 3 MPa) ve Çok Sıkı Kumlar (iri taneli) (qc ≥ 20 MPa)

Zemin tabakalanması (Profil) ve tanımlanması amacıyla (düşük belirsizlik seviyesinde)Temsili Zemin tabakalanması (Profil) ve tanımlanması amacıyla (yüksek belirsizlik seviyesinde)Dizayna esas değerlendirme amacıyla (düşük belirsizlik seviyesinde)

Boşluksuyu basıncı sadece TE2 durumunda ölçülürTemsili olarak değerlendirme amacıyla (yüksek belirsizlik seviyesinde)

CPT Sınıfı

Test Tipi

Ölçülen Parametreler

Müsaade edilen asgari doğruluk

Müsaade edilen Azami ölçüm sıklığı, a

2TE1TE2 20 mm

ABCD

G, H* G, H G, H G, H

1 TE2 20 mm A G, H

NOT Çok yumuşak zeminlerde daha yüksek doğruluk istenebilir.

3TE1TE2 50 mm

ABCD

GG, H* G, H G, H

4 TE1 50 mm

ABCD

G* G* G*G*

Kontrol rutini Deney başı Deney sonu Her 6 ayda

*

*

Uç Direnci qt (MPa) Sürtünme fs (MPa) Boşluk suyu u2 (MPa) Kayma dalgası Vs

Derin

lik (m

)

5.5. Jeofizik Deneyler

5.5.1. Sismik Deneyler: MASW, Cross-Hole, Down-Hole, PS-Logging

A B C D

5.5.2. Elektrik Rezistivite ve Geo-radar

Dolgu

Kum

yass

Siltli kum

Kil

Kum

Kil

Direnç (ohm/m) Zemin / Malzeme Renk

+58.00

+74.20

2

+77.40

+61.40

4. SI RA ANKRAJ KO TU

22

BAÞLIK KÝRÝÞÝ

2

+67.80

1-1 İKSA KESİTİ

2


+71.00


+59.80

İ KSA ÜST KO TU


25

+66.20


ÖLÇEK : 1 /1 0 0


Nİ HAİ KAZI KO TU

+72.60


+75.80

Prof

il3


22

+64.60

Prof

il1

2


2


Prof

il2

KUÞAK KÝRÝÞÝ

2


+79.40

+63.00

2


1 0 0 /1 0 0

Ø80cm FOREKAZIK

2

+69.40

ZEMÝN TARAFI

300 - 700 m

~

Vs Kayma Dalgası Tomogramı

______________

6. ZEMİN KARAKTERİZASYONU – PARAMETRE BELİRLEME

6.1. Nümerik Modellerin Parametre İhtiyacı

6.2. Modüllerin Belirlenmesi

Plastisite

Doğrusal olmayan elastisite

Akma

vEG oo 12

25.35.30.350oo EEE

1 (%)

q =

1 -

1

Artan deformasyon hızı

Artan deformasyon hızı

* Dinamik parametreden statiğe geçişte deneme yanılma yoluyla, statikten dinamiğe geçişte ise doğrudan elde edilir.

Kayalar

Kohezyonlu

Taneli

Zeminler

Statik Elastisite Modülü, Es (MPa)

Ed /

Es

6.3. Drenaj Şartlarına Göre Mukavemet Parametrelerin Belirlenmesi

Zemin Tasarım

Vs (m/s)

Efektif gerilme parametreleri

Toplam gerilme parametreleri


A kumu (gevşek-sıkı)

B kili (yumuşak)

C kili (katı-sert)

D ayrışmış kayası (W4-W6 ayrışma seviyesi)

Zemin Tasarım

Vs (m/s

Efektif gerilme parametreleri


A kumu (gevşek-sıkı)

B kili (yumuşak)

C kili (katı-sert)

D ayrışmış kayası (W4-W6 ayrışma seviyesi)

6.4. Laboratuvar ve Arazi Deneylerinin Modellenmesiyle Parametre Belirlenmesi

(a) Kırmataş (Çakıl) (b) Kil

7. SONUÇLAR

TEŞEKKÜR

Yazarlar, kendilerini böyle bir oturuma konuşmacı olarak seçen ve bu dökümanı hazırlama fırsatı veren ZMGM17 konferansı düzenleme kuruluna, özellikle de Prof. Dr. S. Feyza Çinicioğlu ve Prof. Dr. İlknur Bozbey’e şükranlarını sunarlar. Bu rapordaki birçok şekil ve bilgi için Geogrup A.Ş.‘ye teşekkürü bir borç biliriz.

KAYNAKLAR

7

18

Proc. 17th Intl. Conf. Soil Mechanics & Geotechnical Engineering

geoteknİk arazİ karakterİzasyonucdn.istanbul.edu.tr/filehandler2.ashx?f=gudumluoturum-1.pdf ·...

Documents