Homojen zeminlerde optimum iyileştirme derinliğinin deneysel olarak belirlenmesi

Abstract

Bu çalışmada, taşıma gücü yetersiz zemin üzerine inşa edilecek bir temelin altındayapılacak iyileştirilmenin derinliği deneysel olarak araştırılmıştır. Bir yapının inşa edileceğizeminin özellikleri, o yapıdan gelecek yükleri karşılamaya yeterli değilse bu durumda zeminiyileştirmesi yapılmaktadır. Bu yöntemlerden biri olan jet grout yöntemi ülkemizde desıklıkla uygulanmaktadır. Jet grout, zemine yüksek basınçla çimento enjekte edilmesinedayalı bir yöntemdir. Zemin iyileştirilmesi yapılırken genellikle alttaki sağlam zemintabakasına kadar iyileştirme yapılmalıdır. Ancak sağlam zemin tabakasının derinde olduğudurumlarda iyileştirmenin hangi derinliğe kadar yapılacağı sadece elastisite teorisindenhesaplanmış katı maddeler için yapılmış kabullere dayanmaktadır. Zemini elastik vesıkışmaz olarak kabul eden bu teorilere göre temel altı zeminlerde gerilmeler, temelingenişliğinin (B) 1.5-2.0 katı kadar derinliklere kadar etkili olmaktadır. Zemin iyileştirmesiçok maliyetli bir işlem olduğundan mühendisler bu derinliğe kadar iyileştirmeyapmamaktadırlar. İyileştirmeler genellikle daha yüzeysel yapılmaktadır. Yapılançalışmada, farklı derinliklerde iyileştirilmiş zemine oturan temellerin taşıma gücü deneylerlebelirlenmiştir. Bu sayede aşırı ve yetersiz iyileştirmelerden kaçınılması sağlanmayaçalışılmıştır. Taşıma gücü açısından yetersiz zeminleri ve temeli modellemek amacıyla gevşek ve ortasıkılıktaki kumlu zemine oturan çelikten imal edilmiş bir sürekli model temel kullanılmıştır.Sürekli temelin altındaki iyileştirilmiş zemin ise beton bloklar kullanılarak modellenmiş vedeneysel sonuçlar elde edilmiştir. Yapılan deneyler bilgisayarda sonlu elemanlar metodu ilemodellenerek 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, asoil improvement technique should be used. Jet grouting is a very frequently used soilimprovement method in our country. In this method, cement slurry injected into the soil withhigh 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 usingtheory of elasticity. In this theory, soil assumed as a solid, incompressible and elasticmaterial. According to this theory, stresses beneath the foundation, extends 1.5-2 times ofthe width of the foundation (B). Engineers generally don't improve soils to this depthbecause of the cost of the soil improvement. Soil improvements are stops at shallowerdepths. In this research, improved sandy soils with different depth are prepared. Bearingcapacity of foundations which settled on these soils are determined. Thus it is tried toprevent excessive or insufficient improvement. In order to model the weak soils and foundation, soft- medium dense sand and steel modelfoundation is used. Improved soil layers are modeled as concrete blocks in laboratory. Allexperiments are modeled by using finite element method. Then numeric and experimentalresults are compared.