Samsun-Kalın (Sivas) demiryolu modernizasyon projesinde çimento ve novocrete ile zeminlerin stabilizasyonu

Abstract

Bu yüksek lisans tezinde, Samsun-Kalın (Sivas) Demiryolu Modernizasyonu Projesi'nde güzergâhtaki zayıf zeminlerin çimento ile iyileştirilmesi araştırılmıştır. Araştırma kapsamında zeminlerin çimento ile iyileştirilmesinde çimentonun mühendislik özelliklerine katkı sağlayan puzolanik, saf, toz, bağlayıcı mineralin (NovoCrete) çimento ve zemin iyileştirmesine etkisi değerlendirilmiştir. Güzergâhtaki zeminlerin mühendislik özellikleri belirlenmiş ve modernizasyon projesindeki limit değerlerin altında kalın kesimlerdeki zayıf zeminlerin iyileştirilmesinde geleneksel yöntemlerden farklı olarak çimento ile zemin iyileştirmesi planlanmıştır. Öncelikle laboratuvar ortamında farklı zemin türlerinde, farklı oranlarda çimento ve NovoCrete eklenerek yapılan deneyler sonrasında, proje ölçütlerini sağlayan ideal katkı oranları belirlenmiştir. Projede, genelde katkı oranları 1 metrekare iyileştirilecek zemin için 60 kilogram çimento ve çimentonun %2 oranına karşılık gelen 1,12 kilogram NovoCrete kullanılmıştır. Bu katkı oranı veya oranlarıyla, Samsun-Kalın Demiryolu Modernizasyon Projesi'nde yaklaşık olarak 70 km uzunluğundaki kesimde iyileştirme yapılmıştır. Bu tez kapsamında güzergâhtaki en sorunlu kesim olan Zile-Artova arasındaki 30 kilometre uzunluğundaki bölümde zeminlerin iyileştirilmesinde NovoCrete Teknolojisi (Çimento+Puzolanik Bağlayıcı Mineral) ile iyileştirilme yöntemleri ve bu yöntemle yapılan iyileştirmeyle elde edilen sonuçlar değerlendirilmiştir. Gerçekleştirilen uygulama sonrası yapılan laboratuvar ve arazi deneyleri ile elde edilen zemin özellikleri ile uygulama öncesine ait mevcut zemin özellikleri karşılaştırılmıştır. Bu doğrultuda NovoCrete Teknolojisi ile yapılan iyileştirme sonuçlarının zeminin mühendislik özelliklerine olumlu etkileri saptanmış ve sonuçlar proje ölçütlerine göre değerlendirilmiştir. Değerlendirme sonucunda, proje için ilk başta ön görülen geleneksel iyileştirme yöntemine kıyasla NovoCrete Teknolojisi ile iyileştirme yönteminin projeye önemli ölçüde hız ve zaman kazandırdığı ve zemin türüne göre belirlenen katkı oranları ile yerinde iyileştirilmiş zemin tabakasında mukavemeti ve esnekliği arttırarak proje ölçütleri üzerindeki değerlere ulaşıldığı tespit edilmiştir.

In this master thesis, within the scope of Samsun-Kalın (Sivas) Railway Modernization, the improvement of weak soils on the route with cement was investigated. Within the scope of the research, the effect of pozzolanic, pure, powder, binder mineral (NovoCrete), which contributes to the engineering properties of cement in the improvement of soils with cement, was evaluated. The engineering properties of the soils on the route were determined and in order to improve the weak soils in the sections below the limit values in the modernization project, it was planned to improve the soil with cement unlike traditional methods. Firstly, the experiments were carried out by adding different proportions of cement and NovoCrete in different soil types in the laboratory, and then the ideal contribution rates that meet the project criteria were determined. In the project, 1.12 kilograms of NovoCrete, which corresponds to 2 kilograms of cement and 60 kilograms of cement, was used for the treated soil area with 1 square meter. With this contribution rate or proportions, improvements have been made in the approximately 70 km long section of Samsun-Kalın Railway Modernization Project. In this thesis, NovoCrete technology (cement + pozzolanic binder mineral) treatment methods and the results obtained with this method were evaluated in the improvement of soils in the 30 km long section between Zile-Artova which is the most problematic section on the route. Soil properties obtained by laboratory and field tests after the application were compared with the existing soil properties before the application. In this respect, the positive results of the improvements made with NovoCrete technology on the engineering properties of the soil were determined and the results were evaluated according to the project criteria. As a result of the evaluation, it was found that NovoCrete technology provides significant speed and time to the project compared to the traditional improvement method originally envisaged for the project, and the values on the project criteria are reached by increasing the strength and flexibility in the on-site improved soil layer with the contribution rates determined according to the type of soil.