ZEMİN MEKANİĞİ -1

Ders Notları

Öğr.Grv. Erdinç ABİ

AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ

2012

1

Zemin; kaya(ç)ların fiziksel parçalanması (mekanik ayrışma) ve/veya

kimyasal ayrışma ile oluşur.

Şekil 1. Kaya-Zemin-Kaya Dönüşüm Çemberi

* Kayaları Parçalayan Etmenler;

- Sıcaklık farklılıklarının yarattığı termal şok,

- Organik (bitki ve ağaç köklerinin) maddelerin çürütme tesiri,

- Akarsulardaki suyun aşındırıcı etkileri,

- Şiddetli yağışlar,

- Dalgalar,

- Rüzgârlar,

- Buzullar vb.

1. Bölüm

ZEMİNLER HAKKINDA GENEL BİLGİLER

2

* Zeminler; Yerinde oluşmuş ve taşınmaz zeminler olmak üzere, iki ana

gruba ayrılırlar;

+Yerinde Oluşmuş Zeminler:

+Taşınmış Zeminler:

Alüvyon Zeminler:

Zemin Mekaniği : Zeminlerin özelliklerini, yük vb. etkiler altında

davranışını inceleyen bilim dalıdır. Bir başka deyişle, zemin mekaniği;

fizik, mekanik, hidrolik vb. bilgilerin zemine uygulanması olarak

tanımlanabilir.

* Zeminler Hakkında Bazı Bilgiler:

Zeminler, kabaca iki ana gruba ayrılabilirler:

Şekil 2. Kabaca Zeminlerin Sınıflandırılması

3

+ İri Taneli Zeminler (kumlar ve çakıllar), tanelerin dizilişine bağlı olarak

sıkı (az boşluklu) ve gevşek (çok boşluklu) durumda bulunabilirler.

Şekil 3.

+ Çok ince kum (kaya unu), silt zeminler oluşma sırasında petek

(boşluklu) bir yapı dizilişi gösterebilirler. Böyle bir yapı çok boşlukludur.

Böyle zeminler, ıslandıkları zaman büyük oturmalara uğrarlar (çökebilen

zeminler).

Şekil 4.

Kohezyon :

4

Siltler; kayaçların fiziksel parçalanması sonucu oluşmuş olup, kaya unu

adını da alırlar.

Killer ise; kayaçların kimyasal ayrışması ile oluşmuş çok çok ince taneli

zeminlerdir.

Kohezyonlu (ince taneli) zeminler ıslak iken, kuru iken serttir.

Islandıktan sonra bir miktar şişerler (hacimleri artar), kurudukları

zaman büzülürler. (hacimleri biraz azalır.)

Islak iken plastiklik özelliği (kolay şekil verebilme özelliği) gösterirler.

Çakıllar, kumlar ve saf siltler ıslandıklarında plastiklik özelliği

göstermezler (plastik olmayan zeminler).

+ Kil ve siltler (veya killi siltler) birbirine benzemekle birlikte, arazide

basit yöntemlerle birbirinden ayırt edilebilirler. Siltler suda hızlı dağılır,

killer yavaş dağılır. Islak silt hızlı kurur, kil yavaş kurur. Kuru silt

parmaklar arasında kolayca ufalanır (dağılır), kuru kil kolayca

ufalanmaz. Islak kil parmaklara daha çok yapışır.

Geoteknik : Zemin mekaniği, kaya mekaniği ve temel mühendisliğini

içeren kapsamlı bir bilim dalıdır. Tüm mühendislik alanlarında olduğu

gibi geoteknikte de iki tür problem söz konusudur: Gerilme problemleri

ve Şekil Değiştirme Problemleri.

5

+ Gerilme problemleri mekanikte “stabilite” problemleri olarak da

alınır. Bir cisim almakta olduğu gerilmelere karşı yeterli dayanıma sahip

değilse ezilir, kırılır yada yıkılır. Bunu bir felaket problemi olarak da

tanımlamak mümkündür.

+ Öte yandan bir binanın kuzey köşesinin güneyine göre birkaç cm fazla

oturması; barajın hareket ederek onlarca cm yerinden oynaması hatta

Atatürk barajında görüldüğü gibi metre düzeyinde düşey hareket, veya

bir asfalt yolda görülen enine dalgalılık hemen her gün karşılaşılan

ancak kullanıcının farkına bile varmadığı “deformasyon

problemlerinden” birkaçıdır.

Zemin Mekaniği Terminolojisi :

Kaya (=Kayaç) : Yerkabuğunun bir kısmını oluşturan sert ve rijit

maddeler olup, başkalaşım, tortul yada mağmatik türden olabilirler.

Zemin : Esas bileşenlerini katı (dane), sıvı (su) ve gazın (hava)

oluşturduğu, bazen içerisinde organik maddelerin de olabildiği ve

esas itibarıyla kayaçların ayrışması sonucunda oluşmuş maddelere

zemin denir.

Organik Zeminler : İçerisinde dane, su ve hava yanında esas itibarıyla

bitkilerden oluşan bol miktarda organik madde içeren zeminlerdir.

Bitkisel Zeminler : Tamamına yakın miktarını bitkisel orijinli

maddelerin oluşturduğu yumuşak, yüksek sıkışabilirliğe sahip, boşluk

oranları ve su içerikleri çok yüksek olan maddelerdir.

6

Yerinde Oluşmuş Zeminler : Ana kayacın ayrışması sonucunda oluşan

ve olduğu yerde kalan zeminlerdir.

Taşınarak Oluşmuş Zeminler : Kayaçların ayrışması ile oluşan

zeminlerin zaman içerisinde rüzgar ve/veya su etkisiyle taşınarak

başka bir yere depolanması ile oluşmuş zeminlerdir.

Alüvyon : Nehir ve akarsuların taşıyarak bir yere depoladığı esas

olarak kum ve çakıllardan oluşan zeminlerdir.

Kohezyon : Zemin danelerini birbirine bağlayan (yapıştıran)

elektriksel ve bağlayıcı kuvvetlerdir. Kısaca zemin tanelerinin birbirini

çekmesine kohezyon denir.

Kohezyonlu Zemin : Bol miktarda kil içeren, plastik ve kohezyonu olan

zeminlerdir.

Kohezyonsuz Zeminler : Kohezyonu ve plastikliği olmayan kum ve

çakıl gibi zeminlerdir.

Lös : Rüzgarlarla taşınarak, silt boyutundaki tanelerden oluşan

zeminlere lös denir.

Kumul : Kum boyutundaki tanelerden oluşan zeminlere kumul denilir.

Moloz : İçerisinde alüvyon, rüzgarla taşınmış kum, çakıl, kil, silt, lös ve

benzeri maddeler içeren konsolide olmamış kitlelerdir.

7

Çok Yumuşak Zemin : Parmaklar arasından kayan kendini tutamayan

zeminlerdir.

Yumuşak Zemin : Kolayca yoğrulabilen ve bu sırada parmaklara

yapışan zeminlerdir.

Sert Zemin : Orta derecede bir basınçla yoğrulabilen (parçalanabilen)

zeminlerdir.

Çok Sert Zemin : Kayda değer bir basınç uygulandığında

parçalanabilen zeminlerdir.

Katı Zemin : El ile uygulanan basınç altında parçalanamayan

zeminlerdir.