HOMOJEN ZEMİNLERDE OPTİMUM İYİLEŞTİRME DERİNLİĞİNİN DENEYSEL OLARAK BELİRLENMESİ

Abstract

Bu çalışmada, taşıma gücü yetersiz zemin üzerine inşa edilecek bir temelin altında yapılacak iyileştirilmenin derinliği deneysel olarak araştırılmıştır. Bir yapının inşa edileceği zeminin özellikleri, o yapıdan gelecek yükleri karşılamaya yeterli değilse bu durumda zemin iyileştirmesi yapılmaktadır. Bu yöntemlerden biri olan jet grout yöntemi ülkemizde de sıklıkla uygulanmaktadır. Jet grout, zemine yüksek basınçla çimento enjekte edilmesine dayalı bir yöntemdir. Zemin iyileştirilmesi yapılırken genellikle alttaki sağlam zemin tabakasına kadar iyileştirme yapılmalıdır. Ancak sağlam zemin tabakasının derinde olduğu durumlarda iyileştirmenin hangi derinliğe kadar yapılacağı sadece elastisite teorisinden hesaplanmış katı maddeler için yapılmış kabullere dayanmaktadır. Zemini elastik ve sıkışmaz olarak kabul eden bu teorilere göre temel altı zeminlerde gerilmeler, temelin genişliğinin (B) 1.5-2.0 katı kadar derinliklere kadar etkili olmaktadır. Zemin iyileştirmesi çok maliyetli bir işlem olduğundan mühendisler bu derinliğe kadar iyileştirme yapmamaktadırlar. İyileştirmeler genellikle daha yüzeysel yapılmaktadır. Yapılan çalışmada, farklı derinliklerde iyileştirilmiş zemine oturan temellerin taşıma gücü deneylerle belirlenmiştir. Bu sayede aşırı ve yetersiz iyileştirmelerden kaçınılması sağlanmaya çalışılmıştır. Taşıma gücü açısından yetersiz zeminleri ve temeli modellemek amacıyla gevşek ve orta sıkılıktaki kumlu zemine oturan çelikten imal edilmiş bir sürekli model temel kullanılmıştır. Sürekli temelin altındaki iyileştirilmiş zemin ise beton bloklar kullanılarak modellenmiş ve deneysel sonuçlar elde edilmiştir. Yapılan deneyler bilgisayarda sonlu elemanlar metodu ile modellenerek elde edilen sonuçların kıyaslanması yapılmıştır.

In this research, improvement depth under a foundation which constructed on weak soil, is experimentally determined. When the building loads exceed bearing capacity of soil, a soil improvement technique should be used. Jet grouting is a very frequently used soil improvement method in our country. In this method, cement slurry injected into the soil with high pressure and velocity. Soil improvement should be applied to the all weak soil layers. If weak soil that extended to great depths, engineers choose an improving depth by using theory of elasticity. In this theory, soil assumed as a solid, incompressible and elastic material. According to this theory, stresses beneath the foundation, extends 1.5-2 times of the width of the foundation (B). Engineers generally don't improve soils to this depth because of the cost of the soil improvement. Soil improvements are stops at shallower depths. In this research, improved sandy soils with different depth are prepared. Bearing capacity of foundations which settled on these soils are determined. Thus it is tried to prevent excessive or insufficient improvement. In order to model the weak soils and foundation, soft- medium dense sand and steel model foundation is used. Improved soil layers are modeled as concrete blocks in laboratory. All experiments are modeled by using finite element method. Then numeric and experimental results are compared.