BİLDİRİ DETAY

Ali AYTAÇ AYDEMİR, Utkan MUTMAN
TAŞ KOLON UYGULAMASI İLE ZEMİN İYİLEŞTİRMESİ: VAKA ANALİZİ
 
Öz: Giriş: Kötü zemin şartlarına sahip sahalarda inşa edilecek yollar için geleneksel zemin inşaatı yöntemleri ekonomik boyutunu kaybetmektedir. Hem yaklaşım dolguları altındaki zeminin taşıma gücünü arttırmak hem de bu tarz köprü yapılarındaki en büyük problem olan dolgu-köprü arasındaki farklı oturmaları minimize edebilmek adına taş kolon uygulamaları düşünülmektedir. Taş kolonlar sorunlu zemin olarak adlandırılan yumuşak veya gevşek zeminler üzerine inşa edilecek yapıların temel zeminini iyileştirmek için kullanılan bir zemin iyileştirme yöntemidir. Amaç: Taş kolonların konsolidasyon oturmasını hızlandırması ve toplam oturmaları azaltması doğrultusunda, teknik özellikleri hakkında bilgi verilmesi ve seçilen bölgedeki vakanın incelenmesidir. Kapsam: Zeminlerin toplam ve farklı oturmalarının azaltılması, pekiştirme oturmalarının hızlandırılması, zeminin taşıma gücünün arttırılması, sıvılaşma potansiyelinin azaltılması ve şev stabilitesinin arttırılması gibi durumlarda kullanılan alternatif bir zemin iyileştirme yöntemi olan taş kolonlar seçilen bölgedeki vakada çözüm yöntemi olarak kullanılmıştır. Zayıf kil tabakaları üzerine yaklaşık 7 m yüksekliğinde yaklaşım dolgusu yapılacaktır. köprü yapımındaki bu yaklaşım dolgusunda meydana gelecek olan oturmaları azaltmak amacıyla taş kolon yapılmıştır. Dolgu altlarına imal edilecek taş kolonlar hem düşey dren gibi çalışıp oturma süresini kısaltacak, hem de taşıma gücünün yeterli seviyeye yükseltilmesini sağlayacaktır. Sınırlıklar: Seçilen vakada oluşan konsolidasyon oturmalarının taş kolon yöntemi ile çözülmesi konusunda sınırlandırılmıştır. Kritik önem oturma miktarından çok oturma süresidir. Projede yaklaşım dolguları için beklenen imalat süresi 2 aydır. İyileştirme sonrasında tüm konsolidasyon oturmalarının bu sure zarfı içerisinde tamamlanması beklenmektedir. Yöntem: Yumuşak kohezyonlu zeminlerdeki (killer ve siltler) uygulamalarda vibratörün ilerlerken yarattığı delginin boş hacmi içerisine kırmataş malzeme doldurularak sıkıştırılır ve kil matriks içerisinde rijit granüler kolonlar oluşturulur. Bu yöntemde, doğal zeminde de yanal ötelenmelere neden olan gerilmelerin konsolidasyonu sonucu sınırlı bir iyileşme olduğu bilinmekle birlikte, tasarımda herhangi bir iyileşme dikkate alınmamaktadır. Ancak, rijit kolon ve doğal zeminden oluşan kompozit malzemenin dayanımı ve sıkışabilirliği orijinal zemine oranla önemli ölçüde iyileştirilmiş olmaktadır. Taş kolon uygulamalarında zemin yüzeyine etkiyen yüklerin üniform yayılı ve tek bir taş kolon üzerine gelen yüklerin 20 ton ila 50 ton aralığında olması öngörülmektedir. En etkin iyileştirmeler yüzeye yakın, sıkışma potansiyeline sahip ve drenajsız kayma dayanımının 15 kN/m² ile 50 kN/m² aralığında değiştiği silt ve kil katmanlarında elde edilmektedir. Uygulama derinliğinin 6 m ile 10 m aralığında olduğu durumlarda diğer zemin iyileştirme yöntemlerine kıyasla en ekonomik çözüm olarak ortaya çıkmaktadır. Zemin kayma dayanımının 100 kN/m² 'yi aşması halinde vibratörlerin zemin içerisinde ilerlemesi mümkün olamamaktadır. Bulgular: Arazide yapımı tamamlanmış olan vaka analizleri yapılmıştır. Zeminin tabakalarına ait değerlendirmelerde köprü inşa alanındaki sondajlardan faydalanılmış olup, köprü temellerinin yüzeyde yapay dolgu bulunan çok yumuşak-yumuşak kil tabakaları üzerine oturacağı görülmüştür. Bu tabakalardan oldukça derinde ise orta sıkı-çok sıkı kum tabakaları ile karşılaşılmıştır. İyileştirme sonrasında hesaplanacak konsolidasyon oturmaları müsaade edilen limitlere (maksimum 10 cm) düşmeli ve yapılacak iyileştirme çalışmaları, oturmaları hızlandırarak makul sürelerde gerçekleşmesini sağlamalıdır. Yaklaşım dolgularında yüksekliklerin fazla olması zeminin sadece 16 mt lik kısmında taş kolon uygulaması yapılması daha alt katmanlardaki 18 m lik tabakanın da beklenen oturmalara karşılık vermemesi proje üzerinde dikkat edilmesi gereken donelerin varlığının göstergesi olmuştur. Tüm bu bilgiler göz önünde tutularak taş kolonun zemin iyileştirmesindeki deformasyonlarının incelenmesi gerektiği tarafımızca tespit edilmiştir. Sonuç: Önemli bir mühendislik yapısının temellerindeki zemin problemi, taş kolon uygulaması ile çözülmüştür. Taş kolonlar sayesinde zemin taşıma kapasitesi yaklaşık 3 kat artırılmış, oturmalar %50 oranında azaltılmış ve oturmaların tamamlanma süresi kısaltılmış, güvenlik, zaman ve ekonomik açıdan projeye çok önemli avantajlar sağlamasına rağmen yerinde yapılan taş kolonlar proje yapılırken 10 cm olarak hesaplanmasına rağmen oturma miktarı yerinde 30-35 cm leri bulduğu tespit edilmiştir. Bu değerler göz önünde tutularak tekrar alt zeminlerde dikkate alınarak bir oturma hesabı ve taş kolon boyunun incelemesi yapılarak karşılaştırılacaktır

Anahtar Kelimeler: Konsolidasyon, Taş Kolon, Zemin İyileştirme



 


Keywords: