zeminlerin sınıflandırılması
DESCRIPTION
Soil ClassificationSoil TypesClassTRANSCRIPT
1
Hafta Konular Kaynaklar1 Zeminle İlgili Problemler ve Zeminlerin Oluşumu [1], s. 1-132 Zeminlerin Fiziksel Özellikleri [1], s. 14-79; [23]; [24]; [25]3 Zeminlerin Sınıflandırılması [2], s. 93-110; [22]4 Zeminlerin Kompaksiyonu [1], s. 172-187; [23]5 Zemin Hidroliği [1], s. 102-171; [23]6 Toplam ve Efektif Gerilme Kavramları [2], s. 133-1457 Zeminde Gerilmeler ve Deformasyonlar [1], s. 236-2788 Gerilme Altında Zemin Davranışı - Ara sınav [2], s. 147-1849 Zeminlerde oturma ve Sıkışma [1], s. 460-470, [2], s. 190-21210 Konsolidasyon Teorisi [1], s. 487-532; [23]11 Konsolidasyon Sürecinde Zaman [2], s. 212-23412 Zeminlerde Kayma Mukavemeti ve önemi [1], s. 188-19513 Kayma Mukavemeti Parametreleri [1], s. 195-235; [23]14 Kumların ve Killerin Kayma Mukavemeti [2], s. 258-290; [25]
HAFTALIK DERS PLANI
q Zeminlerin Dane Boyutu DağılımıElek analizHidrometer analizGranülometre Eğrisi
q Zeminlerin SınıflandırılmasıDane çapına göreÜçgen Sınıfanladırma’ya görePlastisite Kartı’na göreBirleştirilmiş Zemin Sınıflandırmasına göreKarayolu Zemin Sınıflandırmasına göre
Zeminlerin Sınıflandırılması
Prof. Dr. Osman SİVRİKAYA
Zemin Mekaniği I Ders Notu
2
Zeminlerin sınıflandırılmasında, danelerinbüyüklüğü (çapı) ile bunların kuru ağırlık olarakzemindeki yüzdesi dikkate alınır. Bu bilgilerinelde edilmesinde dane büyüklüğü analiziyapılır. Dane büyüklüğü analizi “elek analizi”ve “ıslak analizi” olmak üzere iki aşamadayapılır. Elek analizi çakıl ve kum türü zeminleriçin ıslak analiz ise silt ve kil türü zeminleriçin yapılır.
I- ZEMİNLERİN DANE BOYUTUDAĞILIMI
n Bir cismin tanımlanabilmesi için, yapılan işlemlerden biri,büyüklüğünün tespitidir. Zeminlerin dane boyutu; göz veözel ölçekle, elekle, mikroskop ve elektron mikroskop iledoğrudan; çökeltme (ıslak) analiz ile dolaylı olarakbelirlenir. Belirtilen ölçüm yöntemlerinden Elek ve Islakanalizleri laboratuvar şartlarında kolaylıkla uygulanır.
n Dane çapı dağılımının bulunmasında, bir zemini oluşturandane çaplarının ve değişik çap sınıflarına isabet edendanelerin toplam ağırlıklarının belirlenmesi amaçlanır.Kaba daneli zeminlerin geçirimliliği ve b.h.ağırlığıdışında, boyut ve dağlımın doğrudan etkin olduğu özellikbulunmamaktadır.
n Zemin numunesinde, dane çapının 0.074 mm (200 noluelek) den büyük olan kısmında Elek analizi, daha küçükolan dane grubunda ise ıslak analiz yapılır.
Prof. Dr. Osman SİVRİKAYA
Zemin Mekaniği I Ders Notu
3
İnce daneli ve Kaba daneli Zeminler
n 200 nolu elek– 0.074 mm
n “No. 200” neanlama gelir...
n Kaba Daneli Zeminler …….(Elek Analizi)
n İnce daneli Zeminler …….(Hidrometre)
HidrometreElek Seti
Prof. Dr. Osman SİVRİKAYA
Zemin Mekaniği I Ders Notu
4
A- Elek Analizi (Mekanik Analiz)
n Elek analizi için genellikle kare gözlü elekler kullanılır.İri gözlü elekler için inch cinsinden (1 inch = 2.54 cm),ince gözlü elekler rakamla adlandırılır. Elekte karegözün kenar uzunluğuna “elek göz çapı” veya “elek çapı”denir ve bu dane çapına karşılık gelir.
z Bu prosedür kabadaneli zeminler içinuygundur
z Mesela.... No.10 elek,1 in.’de 10 aralık(delik) vardır.
Prof. Dr. Osman SİVRİKAYA
Zemin Mekaniği I Ders Notu
5
Öncelikle doğal halde bölgeden aldığımız numune, 1 gün süreyle etüvde105 derecede kurutulacak daha sonra tavanın darası alınır veelimizdeki numune tavaya konur ve tartılır sonuç yazılır. En üstekielekten elenmek koşuluyla eleme işlemine başlanır ve her eleğinüzerinde kalan numune tartılır. Bu işlemden sonra yüzde geçenmiktarlar hesaplanır. Zemin içinde silt ve kil, numuneyi topakladığındankuru eleme mümkün olmaz. Bu durumda numuneye ilave edilen birçözücü madde ile serbest şerbet haline getirilen karışım elektenyıkama yolu ile geçirilir.
n Toplam numune ağırlığı=2.050 kgn Eleme yapıldıktan sonra toplam numune ağırlığı=2.010 kgn 2.050-2.010=0.040 kg »%2 fark kabul edilebilir.
Elek no Elek üzerinde kalan miktar(gr) % geçen miktar1 50 97¾ 270 84½ 220 73
3/8 80 694 320 53
10 320 3740 550 9100 160 2200 30 0.4tava 10
Prof. Dr. Osman SİVRİKAYA
Zemin Mekaniği I Ders Notu
6
% P = 100 x EGM/TZM
EGM = Elekten geçen zemin miktarıTZM = Tüm zemin miktarı
Her elekten geçen yüzde hesaplandıktansonra, dane çapı dağılım eğrisi çizilir. Daneçapı (büyüklüğü) dağılım eğrisinde, yatayeksen dane çapı (D, mm) ve düşey eksendeelekten geçen yüzde (% P) yer alır.
Her elek için geçen yüzde:
Tava
Çap d4
Çap d3
Çap d2
Çap d1
Kütle mp
Kütle m4
Kütle m3
Kütle m2
Kütle m1
Toplam kütle M
d2 çapından % geçen = 100*(mp + m4 +m3)/M
Prof. Dr. Osman SİVRİKAYA
Zemin Mekaniği I Ders Notu
7
Prof. Dr. Osman SİVRİKAYA
Zemin Mekaniği I Ders Notu
8
Amerikan ElekleriASTM: E 11-1961
İngiliz ElekleriBS: 410-1962
Elek No Çap (mm) Elek No Çap (mm)2” 50.80 2” 50.80
1(1”/2) 38.10 1(1”/2) 38.10¾” 19.00 ¾” 19.05
3/8” 9.51 3/8” 9.524 4.76 4 4.767 2.83 6 2.808 2.38 7 2.40
10 2.00 8 2.0014 1.41 12 1.4016 1.19 14 1.2018 1.00 16 1.0025 0.707 22 0.71030 0.590 25 0.60035 0.500 30 0.50040 0.420 36 0.42045 0.354 44 0.35550 0.297 52 0.30060 0.250 60 0.25070 0.210 72 0.21080 0.177 85 0.180
100 0.149 100 0.150120 0.125 120 0.125170 0.088 170 0.090200 0.074 200 0.075
ASTM TS-1500
KumKum
ÇakılÇakıl
B- Islak Analizi
n Zeminin 74 mikron’dan (200 nolu elekten geçen) küçükkısmı için Islak analizi uygulanır.
n Islak analizin uygulanmasında, 200 nolu elekten geçenzeminden bir miktar alınarak cam silindir içerisindedamıtık su ile karıştırılarak bir süspansiyon elde edilirve danelerin çökmesi için beklemeye bırakılır.
n Islak analiz hesaplarında Stokes yasasından yararlanılır.Stokes yasası, danelerin sıvı içerisinde çökme hızınıverir.
n Islak analiz; Pipet yöntemi veya Hidrometreyönteminden birisi ile yapılabilir.
Prof. Dr. Osman SİVRİKAYA
Zemin Mekaniği I Ders Notu
9
q Bir zeminde, ince danelerin dane çapı dağılımının bulunması içinyapılmaktadır. Hidrometre analizi, suda zemin danelerininsedimantasyon prensibine dayanır.q Zemin su ile karıştırıldığında, zemin danelerinin şekline boyutunave suyun viskozitesine bağlı olarak, farklı hızlarda çöker.q Zemin danelerinin hızı, Stokes yasası ile ifade edilir.
Deneyin yapılışıq Hidrometre zemin süspansiyonun içine yerleştirilir.q Zaman, sedimantasyonun başlangıcından ölçülür.q Hidrometre, zemin süspansiyonun gs ni ölçer.q Daneler çöktüğünde, süspansiyonun gs si azalır. gs nin değişimiçöken danelerin miktarına bağlıdır.q Analizde kullanılabilecek, katkılar ve düzeltmeler kullanılmalıdır.
* Hidrojen peroksit yada Sodyum hekzametafosfat (calgon)* Sıçaklık, menüsküs, çözelti düzeltmeleri.
Hidrometre Analizi
D: çöken danelerin çapı (cm)v: çökme hızı (cm/sn)t: çökme süresi (sn)h: çökme miktarı (cm)gs: çöken danelerin birim ağırlığı (gr/cm3)h: sıvının viskozitesi (gr sn/cm2) dir.
gL=gw=1 gr/cm3, gs=2.65 gr/cm3 (ortalama) ve g=9.81 cm2/snalınırsa; çöken danenin çapı, cm cinsinden:
( )LsgvDgg
h-
=18
v = h/t = g(gs-gL)D2/18h
M: suyun viskozitesi ve danelerin birim hacim ağırlığına bağlıdır.t
HeMthD == 0105.0
Prof. Dr. Osman SİVRİKAYA
Zemin Mekaniği I Ders Notu
10
n Elek ve hidrometre analizinde, danelerin karışım içindeki %si, belirli çaptan küçük olanlar için “yüzde geçen, P (%)”olarak ifade edilir. Bulduğumuz P (%) miktarlara göre“granülometri eğrisi” yani “dane çapı dağılım eğrisi” çizilir.Bu eğride; çakıl, kum, silt ve kil yüzdeleri bulunmaktadır.
n İnce daneli zeminlerde dane çapı dağılım eğrisi, hemenhemen hiç önem taşımazken, kaba daneli zeminlerde anlamlıolabilmektedir. Bu amaçla, “granülometre kriterleri” tarifedilmiştir.
n Danelerin %10, %30 ve %60’ına karşılık gelen çaplarınokunmasından bulunan D10, D30, D60 değerleri değerlerikullanarak Cu (üniformluk katsayısı) ve Cr (süreklilikkatsayıları) hesaplanır. Hesapladığımız Cu ve Cr değerlerini,Kaba daneli zeminlerin sınıflandırılması için akışdiyagramında kullanarak zemini sınıfını buluruz.
n 10 nolu elek kum-çakıl sınırını, 200 nolu elek de silt-kilsınırını göstermektedir.
C- Granülometre Eğrisi
Prof. Dr. Osman SİVRİKAYA
Zemin Mekaniği I Ders Notu
11
P(%
)
D (mm)
SAMPLE:......................BOREHOLE:.................DEPTH:..............DATE:................
AUSTRALIAN STANDARD SIEVE SIZES
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0CLAY FRACTION SILT FRACTION
PER
CE
NTA
GE
PAS
SAG
E
SAND FRACTION GRAVEL FRACTION
PARTICLE SIZE - mm
90
80
70
60
50
40
30
20
10
90
80
70
60
50
40
30
20
10 90
80
70
60
50
40
30
20
10
100
0
PER
CEN
TAG
ER
ETAI
NE
D
75m
m
150
212
300
425
600 1.18
mm
2.36
4.75
6.70
2009.50
13.2
19.0
26.5
37.5
63.0
75.0
FINE MEDIUM COARSE FINE MEDIUM COARSE FINE MEDIUM COARSECOBBLES
0.002 0.006 0.02 0.06 0.2 0.6 2 6 20 60 2000.0001 0.001 0.01 0.1 1.0 10 100
MONASH UNIVERSITY Department of Civil Engineering - Geomechanics Laboratory RCA 16-3-1998 SEID258
SAMPLE:......................BOREHOLE:.................DEPTH:..............DATE:................
AUSTRALIAN STANDARD SIEVE SIZES
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0CLAY FRACTION SILT FRACTION
PER
CE
NTA
GE
PAS
SAG
E
SAND FRACTION GRAVEL FRACTION
PARTICLE SIZE - mm
90
80
70
60
50
40
30
20
10
90
80
70
60
50
40
30
20
10 90
80
70
60
50
40
30
20
10
100
0
PER
CEN
TAG
ER
ETAI
NE
D
75m
m
150
212
300
425
600 1.18
mm
2.36
4.75
6.70
2009.50
13.2
19.0
26.5
37.5
63.0
75.0
FINE MEDIUM COARSE FINE MEDIUM COARSE FINE MEDIUM COARSECOBBLES
0.002 0.006 0.02 0.06 0.2 0.6 2 6 20 60 2000.0001 0.001 0.01 0.1 1.0 10 100
MONASH UNIVERSITY Department of Civil Engineering - Geomechanics Laboratory RCA 16-3-1998 SEID258
Prof. Dr. Osman SİVRİKAYA
Zemin Mekaniği I Ders Notu
12
0 .0 0 0 1 0 .0 0 1 0 .0 1 0 .1 1 1 0 1 0 00
2 0
4 0
6 0
8 0
1 0 0
P a r tic le s ize ( m m)
%Fi
ner
W İyi derecelenmiş
0 .0 0 0 1 0 .0 0 1 0 .0 1 0 .1 1 1 0 1 0 00
2 0
4 0
6 0
8 0
1 0 0
P a r tic le s ize (mm)
%Fi
ner
W İyi derecelenmiş
U Üniform
Prof. Dr. Osman SİVRİKAYA
Zemin Mekaniği I Ders Notu
13
0 .0 0 0 1 0 .0 0 1 0 .0 1 0 .1 1 1 0 1 0 00
2 0
4 0
6 0
8 0
1 0 0
P a r tic le s ize (mm)
%Fi
ner
W İyi derecelenmiş
U Üniform
P Kötü derecelenmiş
0 .0 0 0 1 0 .0 0 1 0 .0 1 0 .1 1 1 0 1 0 00
2 0
4 0
6 0
8 0
1 0 0
P a r tic le s ize (mm)
%Fi
ner
W İyi derecelenmiş
U Üniform
P Kötü derecelenmiş
C İyi derecelenmiş (biraz killi)
Prof. Dr. Osman SİVRİKAYA
Zemin Mekaniği I Ders Notu
14
0 .0 0 0 1 0 .0 0 1 0 .0 1 0 .1 1 1 0 1 0 00
2 0
4 0
6 0
8 0
1 0 0
P a r tic le s ize (mm)
%Fi
ner
W İyi derecelenmiş
U Üniform
P Kötü derecelenmiş
C İyi derecelenmiş (biraz killi)
F İyi derecelenmiş (çok ince)
Granülometre eğrisini tanımlayan ifadeler
• D10 = Efektif çap– %10’nından geçen çap D10
• Cu = D60 / D10 = Uniformluk katsayısı– Cu = 1 tek dane çapına sahip
• Cc = (D30 )2/( D10.D60) = Derecelenme katsayısı
Prof. Dr. Osman SİVRİKAYA
Zemin Mekaniği I Ders Notu
15
10
60u D
Dc =
İyi Derecelenmiş Zeminler
Kötü Derecelenmiş Zeminler
Dane Boyutlarının Aralığı,
Çakıllar için: Cc = 1-3 ve Cu>4
Kumlar için: Cc = 1-3 ve Cu>6
İki Özel Durumu İçeren Zeminler ise:
(a) Üniform zeminler; Aynı DaneBoyutuna sahip Zeminler
(b) Bazı Dane Boyutlarını İçermeyenZeminler
)D(*)D()D(c
6010
230
c =
SAMPLE:......................BOREHOLE:.................DEPTH:..............DATE:................
AUSTRALIAN STANDARD SIEVE SIZES
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0CLAY FRACTION SILT FRACTION
PER
CE
NTA
GE
PAS
SAG
E
SAND FRACTION GRAVEL FRACTION
PARTICLE SIZE - mm
90
80
70
60
50
40
30
20
10
90
80
70
60
50
40
30
20
10 90
80
70
60
50
40
30
20
10
100
0
PER
CEN
TAG
ER
ETAI
NE
D
75m
m
150
212
300
425
600 1.18
mm
2.36
4.75
6.70
2009.50
13.2
19.0
26.5
37.5
63.0
75.0
FINE MEDIUM COARSE FINE MEDIUM COARSE FINE MEDIUM COARSECOBBLES
0.002 0.006 0.02 0.06 0.2 0.6 2 6 20 60 2000.0001 0.001 0.01 0.1 1.0 10 100
MONASH UNIVERSITY Department of Civil Engineering - Geomechanics Laboratory RCA 16-3-1998 SEID258
SAMPLE:......................BOREHOLE:.................DEPTH:..............DATE:................
AUSTRALIAN STANDARD SIEVE SIZES
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0CLAY FRACTION SILT FRACTION
PER
CE
NTA
GE
PAS
SAG
E
SAND FRACTION GRAVEL FRACTION
PARTICLE SIZE - mm
90
80
70
60
50
40
30
20
10
90
80
70
60
50
40
30
20
10 90
80
70
60
50
40
30
20
10
100
0
PER
CEN
TAG
ER
ETAI
NE
D
75m
m
150
212
300
425
600 1.18
mm
2.36
4.75
6.70
2009.50
13.2
19.0
26.5
37.5
63.0
75.0
FINE MEDIUM COARSE FINE MEDIUM COARSE FINE MEDIUM COARSECOBBLES
0.002 0.006 0.02 0.06 0.2 0.6 2 6 20 60 2000.0001 0.001 0.01 0.1 1.0 10 100
MONASH UNIVERSITY Department of Civil Engineering - Geomechanics Laboratory RCA 16-3-1998 SEID258
D10
D30
D60
Prof. Dr. Osman SİVRİKAYA
Zemin Mekaniği I Ders Notu
16
0
20
40
60
80
100
0.001 0.01 0.1 1 10 100
Grain size (mm)
D30
ElekHidrometre
D10 = 0.013 mmD30 = 0.47 mmD60 = 7.4 mm
Kumlar Çakıllarİnce
%Pa
ssin
g
n Eğriden, kum çakıl ve ince danelerin %’leri ifade edilir.n Ayrıca, zemin danelerinin üniformluluk ve
derecelenme katsayıları için gerekli olan D10, D30 veD60 çapları belirlenir.
Dane Çapı (mm)
%Ge
çen
Prof. Dr. Osman SİVRİKAYA
Zemin Mekaniği I Ders Notu
17
II- ZEMİNLERİN SINIFLANDIRILMASI
n Zeminlerin sınıflandırılması kavramı, mühendislik alanındakullanılan ortak bir dil olarak düşünülebilir. Zeminlerinsınıflandırılmasının amacı, zeminleri özelliklerine göregruplamaktır. Belirli türde zeminlerin belirli özelliklerivardır. Zemin sınıfı bilindiğinde özellikleri de genelolarak belirlenmiş olur.
n Zemine atfedilebilecek birkaç harf veya sayı, zemininolası fiziksel özellikleri, hatta mekanik davranışıhakkında çok hızlı olarak iyi bir fikir sağlayabilmektedir.
n Zemin sınıflandırma sistemleri; bilgi alışverişininkolaylaştırılması, araştırma ve uygulamalarda uyumsağlaması ve ayrıca büro, laboratuvar ve şantiyearasında bağlantının sağlanması amacıyla geliştirilmiştir.
Dane Çapı (mm)
İri Kaya
0.002 200632.000.075
Kil Silt Kum Çakıl Blok Taş
Granüler Zeminler veyaKohezyonsuz Zeminler
KohezyonluZeminler
Dane Çapı (mm) Cinsi
200 – 60 Taş (Moloz)
60 - 2 Çakıl
2 – 0,075 Kum
0,075 - 0,002 Silt
0,002 > Kil
A- Zeminlerin dane çaplarına göresınıflandırılması
İnce DaneliZeminler
Kaba DaneliZeminler
Prof. Dr. Osman SİVRİKAYA
Zemin Mekaniği I Ders Notu
18
q Zeminlerin dane çapına göre sınıflandırılmasında,belirli çap aralıklarında kalan zemin gruplarına belirliisim verilir. Dane çapına göre zeminlerinsınıflandırılmasında en yayğın kullanılan MIT(Massachusetts Institute of Technology) sistemidir.
q Zeminlerin dane çapına göre sınıflandırılmasıyapılırken, zeminin dane çapı dağılım eğrisi çizilir.Her bir grubun zemin içerisindeki ağırlıkca yüzdesibelirlenir. Yüzdesi en büyük olana göre zeminadlandırılır.
Zemin Türü Dane çapı, D (mm)Blok (Block) 200 -60Çakıl (Gravel) 60 - 2
İri çakıl (coarse gravel) 60 - 20Orta çakıl (medium gravel) 20 - 6İnce çakıl (fine gravel) 6 - 2
Kum (Sand) 2 - 0.06İri kum (coarse sand) 2 - 0.6Orta kum (medium sand) 0.6 - 0.2İnce kum (fine sand) 0.2 - 0.06
Silt (Silt) 0.06 - 0.002İri silt (coarse silt) 0.06 - 0.02
Orta silt (medium silt) 0.02 - 0.006İnce silt (fine silt) 0.006 - 0.002
Kil (Clay) < 0.002
Prof. Dr. Osman SİVRİKAYA
Zemin Mekaniği I Ders Notu
19
n Türkiye de yıllardır kullanılmakta olan ASTM ve AASHTO gibiAmerikan sınıflandırma sistemlerinde, çakıl ile kum arasındaki ayırımNo.4# elek karşılığı olan 4.76 mm olarak yapıla gelmiştir.
n Çakıl ve kum arasındaki en makul ayırım kılcal kuvvetlerin etkinliksınırı olan 2.00 mm (No.10#) olduğundan TS1500/1987'de bu boyutageçilmiştir.
n Nitekim, ASTM standardına giren AASHTO'da da çakıl 2 mm'yedeğiştirilmiştir. İngiliz standardı da sınırı 2mm'de tanımlamaktadır.
Zemincinsi
Oturma(Konsolidasyon)
Akıcı kumdurumu
Donmakabarması
Yer altı suyuindirmesi
Enjeksiyon
Çakıl --- --- --- Mümkün MümkünKaba kum --- --- --- Mümkün MümkünOrta kum --- Beklenmez --- Mümkün ---İnce kum --- Mümkün --- Mümkün ---Silt Mümkün Mümkün --- --- ---Kil Mümkün --- --- --- ---
Zeminlerin Bazı Mühendislik Özellikleri
Prof. Dr. Osman SİVRİKAYA
Zemin Mekaniği I Ders Notu
20
Kum+Silt+Kil = 100%30 % Kum20 % Silt50 % Kil
B- Üçgen Sınıflandırman Geliştirilen en eski sınıflandırma yöntemlerinden biri Feret
üçgeni dir. Tarım amaçlarına göre kullanılan bu yöntemdekum, silt ve kil % leri esas alınır. Zemin çakıl içeriyorsa;önce düzeltmeler yapılır, daha sonra üçgen diyagramkullanılır.
Lem: %20'den azkil içeren zemin
n Tamamen wL ve IP indisine dayanarak Plastisitegrafiği yardımıyla; silt, kil ve bunların karışımı olanince daneli zeminler için sınıflandırma yapılır.
C- Plastisite Kartı (grafiği) ilesınıflandırma
20 100500
20
0
40
60
Likit Limit
Plas
tisite
İndi
si
Silt
Kil
YüksekPlastisiteli
DüşükPlastisiteli
35
Orta Plastisiteli
Prof. Dr. Osman SİVRİKAYA
Zemin Mekaniği I Ders Notu
21
n A doğrusunun üstünde Killer, altında ise Siltler yer alır.wL=%50 değeri ise yüksek ve alçak plastisite sınırınıbelirtmektedir. Burada, M: Silt, C: Kil ve O: Organik zeminive L: Düşük, I: Orta ve H: Yüksek Plastisiteyi göstermektedir.
n Gösterimde; 1. harf esas zemini (M, C, O) tanımlar.IP > IP(A doğrusu) ® CIP < IP(A doğrusu) ® M
2. harfin kullanımında ise wL esas alınır (plastisite: H, I, L).wL > 50 ® H
35 < wL < 50 ® IwL < 35 ® L
n Örneğin CH: yüksek plastisiteli kil, ML: düşük plastisiteli siltzemini gösterir. wL< %20 olan zeminler, çoğunlukla fazlamiktarda kum içerirler.
n wL eşit olan zeminlerde, IP’si büyük olan kuru iken mukavemetidaha fazladır. Buna karşılık geçirimlilik katsayısı daha düşük,dolayısıyla oturma süresi daha uzundur. Hem kayma mukavemetihem de sıkışabilirliği, plastisitesi ile doğru orantılıdır.
n Burada U- Doğrusu doğal zeminler için ölçülebilecek likitlimit ve plastisite indisileri üst limitini göstermektedir.
n Bunun üstündeki noktalar fiziksel olarak bulunamayacağıgibi, bir zemin U-doğrusu üstünde noktalayacak olursahata yapıldığı kabulü ile deneylerin tekrarı önerilmektedir.
Prof. Dr. Osman SİVRİKAYA
Zemin Mekaniği I Ders Notu
22
A-Çizgisi
U-Çizgisi
Prof. Dr. Osman SİVRİKAYA
Zemin Mekaniği I Ders Notu
23
D- Birleştirilmiş Zemin Sınıflandırılması(UCSC)
q Birleştirilmiş Zemin Sınıflama (UCSC) sistemi,günümüzde kullanılan en son sınıflama sistemidir. ASTMD2487 standardı olarak günümüzde en şekli olarakkullanılmaktadır. Bu sistemde, sınıflamada aşağıdakikriterler kullanılmaktadır:
a- Zemin elek no. 200 den geçen yüzdesib- İri daneli olanların No.4 elekin üzerinde kalan yüzdesic- Dane dağılımı kriterleri: Cu ve Cr değerlerid- Kıvam limitlerie- No.40 elek ten geçen zeminin plastisite kartındaki yerif- Organik madde içeriği
Zeminler
Organik zem.
Turba zem.- Pt
Kaba daneli zem. İnce daneli zem.
Çakıl- G Kum - S
İyiderece.
W
Kötüderece.
P
Killi /Siltli
Yük.Plastisiteli - H Düş.Plastisiteli - L
Organik- OKil - C Silt - M
Prof. Dr. Osman SİVRİKAYA
Zemin Mekaniği I Ders Notu
24
q Bu sistemde zemin 2 harfli simge (GW, GP, SW, SP, GC,GM, SC, SM; CL, ML, CH, MH) veya 4 harfli simge (GW-GM,GW-GC, GP-GM, GP-GC, SW-SM, SW-SC, SP-SM, SP-SC)ile gösterilir. Dane dağılım eğrisi çizilip, granülometri kriterlerive plastik özellikler saptandıktan sonra, Tablo yukarıdan aşağıve soldan sağa doğru eleme yoluyla kullanılır.
q 15 ana grup vardır. 2 durumda zemin için çift simge (4harf) kullanılır.* Zeminin % 95 kaba daneli olması ve kum-çakıl %’leri eşit
olduğunda (GW-SW yada GP-SP gibi)* Zemin içinde % 5-12 ince daneli zemin bulunması halinde
Prof. Dr. Osman SİVRİKAYA
Zemin Mekaniği I Ders Notu
25
Prof. Dr. Osman SİVRİKAYA
Zemin Mekaniği I Ders Notu
26
Türk Standardında Zemin Sınıflandırılması
n TS zemin sınıflandırma sistemi, 1987 ve son olarak 2000’degözden geçirilmiştir.
n Bu revizyonda, o güne kadar ASTM’nin tercümesi olanTS1500’den bazı farklar öngörülmüştür. Bunlardan en önemlisikabul edilen Çakıl ve Kum Boyutları olmuştur. BirleştirilmişSistemde çakıl alt limiti 4.76 mm (4 No.#) olaraktariflenirken, TS1500’de bu sınır 2.00 mm (10 No.#)’yeindirilmiştir.
n TS1500/2000’in getirdiği bir diğer önemli değişiklik,plastisite kartıdır. Özellikle 1999 Marmara depreminde NPsiltler de görülen sıvılaşma olayları, ince daneli zeminlerindüşük, orta ve yüksek plastisiteli olarak ayrılmasının dahagerçekçi olacağını göstermiştir.
n TS1500/2000 ile getirilen bir başka yenilik ise, CL-ML çiftsimgesinin kaldırılmasıdır. Bu şekilde daha somut birsınıflandırma yapılabilecektir.
Prof. Dr. Osman SİVRİKAYA
Zemin Mekaniği I Ders Notu
27
Prof. Dr. Osman SİVRİKAYA
Zemin Mekaniği I Ders Notu
28
Prof. Dr. Osman SİVRİKAYA
Zemin Mekaniği I Ders Notu
29
E- Karayolları Sınıflandırma Sistemi(AASHTO)
n Günümüzde uygulandığı şekliyle AASHTO karayollarısınıflandırma sistemi (1978) olarak anılmakta, zemini adyerine harf ve sayılarla sınıflandıran bir sistemdir.
n Zeminleri yedi benzer yük taşıyabilirlik ve hizmet grubunagöre ayırmaktadır.
n Zemin 200 No. # (76 mikron), 40 No. # (0.42 mm), 10 No. #(2 mm) ten geçen % leri, kıvam limitleri ve bunların birleşimiolan Grup İndisinin (GI) kullanımı ile sınıflandırılır.
n AASHTO sisteminde, çizelgede önce soldan sağa, gerekiyorsasonrada yukarıdan aşağıya eleme işlemi gerçekleştirilir.Zeminin sınıfı bulunduktan sonra grup indisi (GI) belirtilir.
n Yol üst yapısını taşıyacak olan doğal zemin (taban), en iyiden(A-1), en kötü (A-7)’ye doğru sınıflandırılmaktadır.
Prof. Dr. Osman SİVRİKAYA
Zemin Mekaniği I Ders Notu
30
Sizlere verilenuygulamaları, yapmayı
unutmayınız !
Prof. Dr. Osman SİVRİKAYA
Zemin Mekaniği I Ders Notu