Geoteknik Mühendisliği bakımından, taşıma gücü ve oturma bakımından yetersiz zeminler üzerine inşa edilecek yapılarda, temel zemininin projenin uygulanabilmesini etkileyecek boyutlara ulaşması durumunda arazi zemin koşullarının iyileştirilmesi gerekmektedir. Söz konusu projelerin geoteknik mühendisliği açısından değerlendirilmesi sonucu, yüzeysel temellerle güvenilir sonuçlar elde edilmemesi halinde, ya proje sahasının değiştirilmesi ya da istenilen özelliklere sahip olmayan zeminin kaldırılarak yerine uygun zeminlerin kullanılması tercih edilmekte idi. Ancak son yıllarda gelişen teknolojilere bağlı olarak ekonomi de dikkate alınarak çeşitli zemin iyileştirme yöntemleri önerilmektedir. Zemin iyileştirmesi ile, mühendislik bakımından elverişli olmayan zeminin, proje sahasında öngörülen projenin yüklerini taşıyabilecek duruma daha ekonomik bir şekilde getirebilmek amaçlanmaktadır.Bu çalışma, taş kolonlarla zemin iyileştirilmesi yapılırken, kolonların oluşturulmasında kullanılan farklı gradasyondaki kum malzemelerin taşıma gücü üzerindeki etkilerinin araştırılmasına yöneliktir. Model deneyler, Çukurova Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü Zemin Mekaniği ve Geoteknik Laboratuvarında gerçekleştirilmiştir. Model deneylerde kullanılan zeminler üzerinde mühendislik ve endeks özelliklerini bulmaya yönelik çalışmalar sonucunda, zeminin sınıfı, TS 1500’e göre orta plastisiteli kil (CI) olarak belirlenmiştir. Söz konusu zeminin likit limit değeri yaklaşık olarak % 42, plastik limit değeri yaklaşık olarak % 24 olarak belirlenmiştir. Deneylerde taşıma gücü zayıf zemini, taş kolonlar ile iyileştirmek için kullanılan taş kolon malzemesi olarak ise literatürde kullanılan farklı gradasyonlara sahip kum zeminler kullanılmıştır. Kolonların malzeme seçimi için, 4 farklı gradasyon hazırlanmıştır. Gradasyonlar sırasıyla, % 100 iri kum (4.75mm-2.0mm aralığında), %100 orta kum (2.0mm-0.42mm aralığında), %100 ince kum (0.42mm-0.075mm aralığında) ve %34 ince kum-%33 orta kum-%33 iri kum olacak şekilde ASTM standartlarına göre hazırlanmıştır. Laboratuvar ortamında model taş kolonlar üretilirken ilk olarak, doğal kil zemin numunesi, iki parçalı kalıp yağlanarak çelik tübe yerleştirilmiştir. Kalıbın iki ağzından taşan zemin numunesi kıl testereyle kesilip atılmıştır. Daha sonra söz konusu kil zemin numunesinin merkezi hassas olarak belirlendikten sonra, çapı 1.0 cm ve ince cidarlı ortamı boş olan metal çubuk yardımıyla doğal zemine dikkatlice yerleştirilmiştir. Çapı 1.0 cm olan ince cidarlı metal çubuğun içindeki kil zemin temizlendikten sonra metal çubukta dikkatlice çıkarılmıştır. Daha sonra kil zemin ortasında oluşan boşluk hacmi hesaplanarak istenilen kum zemin için istenen sıkılık belirlendikten sonra, boşluk içerisine 3 tabaka ve her tabaka 25 vuruşa denk gelecek şekilde yerleştirilmiştir. Taş kolonlu zemin ortamı oluşturulduktan sonra, deney numuneleri serbest basınç deneyine tabi tutularak taşıma güçleri belirlenmiştir. Deneylerde, zemin numunesinin presin alt plâtformuna merkezlenerek oturtulduktan sonra üst başlık numune üst yüzüne rahatça ve tam değecek şekilde indirilmesine standartta da (TS1900-2) belirtildiği gibi dikkat edilmiştir. Boy değişmeyi ölçen komparatör saati, alt ve üst başlıklar arasına yerleştirilerek sıfırlanmıştır. Yükleme numunede dakikada % 0.5 - % 2 arası birim boy kısalması oluşturacak şekilde standartta belirtildiği (TS1900-2) gibi yapılmıştır. Taş kolonların oluşturulmasında kullanılan malzemenin farklı gradasyonlarda seçilmesi durumunda yapılan deneyler sonuçlarına bakıldığında;
Gradasyonda, % 100 iri kum (4.75mm-2.0mm aralığında) kullanılması durumunda serbest basınç dayanımı 3.483 kg/cm2,
Gradasyonda, 100 orta kum (2.0mm-0.42mm aralığında) kullanılması durumunda serbest basınç dayanımı 3.560 kg/cm2,
Gradasyonda, %100 ince kum (0.42mm-0.075mm aralığında) kullanılması durumunda serbest basınç dayanımı 3.444 kg/cm2,
Gradasyonda, %34 ince kum-%33 orta kum-%33 iri kum kullanılması durumunda serbest basınç dayanımı 3.870 kg/cm2 olarak belirlenmiştir.
Sonuçlara bakıldığında, taş kolon malzemesi olarak %34 ince kum-%33 orta kum-%33 iri kum kullanılması durumda en iyi serbest basınç dayanımına ulaşıldığı belirlenmiştir. % 100 iri orta ve ince kum kullanılması durumunda, %34 ince kum-%33 orta kum-%33 iri kum kullanılması durumuna göre sırasıyla %10, %8 ve % 11 oranlarında serbest basınç dayanımlarında azalmaların meydana geldiği belirlenmiştir.
Anahtar Kelimeler: Zemin İyileştirmesi, Taş Kolonlar, Kolon Malzeme Seçimi
|
