Kumda aktif ve pasif durumlar için hareket miktarlarının model deneylerle araştırılması

Abstract

ÖZET Dayanma yapılan, zemini iki farklı düzeyde tutan ve yanal zemin(toprak) basınçlarının etkisinde olan yapılardır. Dayanma yapılarının güvenli ve ekonomik olarak projelendirilmeleri için, onlara gelen yanal zemin basınçlarının bilinmesi gerekir. Yanal zemin basınçlarının hesaplanmasında kullanılan birçok teori veya yöntemin temeli, aktif ve pasif durumlardır. Aktif ve pasif durumların oluşması için gerekli olan deformasyon miktarları önemli olup, geçmiş araştırmalarda az ilgi çekmiştir. Ayrıca geçmişte bu konuda yapılan araştırmaların koşulları(düzlem deformasyon koşulları) tartışmalıdır. Bu deneysel çalışmada; kumda model dayanma duvarının rijit ötelenmesi ile aktif ve pasif durumlar incelenmiştir. Aktif veya pasif durum oluşturmak için gerekli olan yatay hareket miktarları; stereo-fotogrametri tekniği ile kırılma yüzeyinin ilk oluşması, çıplak göze göre daha doğru olarak saptanarak belirlenmiştir. Zira, çıplak gözle kırılma olayı daha geç anlaşılabilmektedir. Stereo- fotogrametri tekniği ile, kırılma yüzeylerinin yeri ve biçimi de, doğru olarak belirlenmiştir. Deney koşulları düzlem deformasyon deney koşulları ölçütlerine uygundur. Deneylerde, Of(Trabzon) sahil kumu kullanılmıştır. Aktif durumda ortalama yatay genişleme hareket miktarları; birim deformasyon cinsinden, çok gevşek kum için 0.0067 'den büyük, gevşek kum için 0.0067-0.0055 arasında, orta sıkı kum için 0.0055-0.0038 arasında, sıkı kum için 0.0038-0.0029 arasında ve çok sıkı kum için 0.0029 'den küçüktür. Aktif durumun oluşması için gerekli yatay hareket miktarları kum yüksekliği cinsinden sıra ile, 0.0040H 'den büyük, 0.004H-0.0029H arasında, 0.0029H-0.0016H arasında, 0.001 6H-0.001 1 H arasında ve 0.001 1 H 'den küçüktür. Pasif durumda ortalama yatay sıkışma hareket miktarları; birim deformasyon cinsinden, çok gevşek kum için 0.102 'den büyük, gevşek kum için 0.102-0.073 arasında, orta sıkı kum için 0.073-0.0345 arasında, sıkı kum için 0.0345-0.022 arasında ve çok sıkı kum için 0.020 'den küçüktür. Kum yüksekliği cinsinden ise sıra ile; 0.1 42H 'den büyük, 0.142H-0.112H arasında, 0.112H-0.068H arasında, 0.0680H-0.0480H arasında ve 0.048H 'den küçüktür. Bu sonuçlar önceki çalışmalarda verilen değerlerle uyum içindedir. Ancak, bu çalışmada bulunan değerler rölatif sıkılığın geniş bir aralığını kapsamaktadır. Kırılma yüzeyleri; Rankine Teorisine benzer olarak yaklaşık düzlem olup, aktif durumlarda üstte bir miktar eğriselliğe, pasif durumlarda ise altta bir miktar eğriselliğe sahiptirler. Kırılma düzlemlerinin yatayla yaptıkları açılar, Rankine Teorisinin verdiklerine yakındırlar. ANAHTAR SÖZCÜKLER: Aktif Durum, Pasif Durum, Dayanma Duvarları, Yanal Zemin Basınçları, Kohezyonsuz Zemin, Stereo-Fotogrametri Tekniği

SUMMARY THE EXPERIMENTAL INVESTIGATIONS THE AMOUNTS OF THE LATERAL MOVEMENT FOR THE ACTIVE AND PASSIVE CASES IN SAND The soil retaining structures hold soil mass at two different levels and are subjected to lateral pressures by soil(earth). It is necessary to know lateral soil pressures, in order to design soil retaining structures safely and economically. Several theories or methods used in determining lateral earth pressures based on the active and passive cases. The amount of necessary movements in order to bring about active and passive cases in soil are important and they attracted little attention by the researchers in the past. In addition, the conditions(the plane strain conditions) of research works done in the past in this subject are discussible. In this experimental study, active and passive cases created by rigid translation of a model retaining wall in sand were studied. The amounts of the necessary lateral movements in order to create active and passive cases and the first phase of the failure surfaces were determined by stereo-photogrammetric technique more correctly than by naked eye. Because, determination of the failure surface's first occurrence is determined by naked eye lately. Thus, the place and the shape of the failure surfaces are determined more correctly. The experimental conditions fulfill the criteria for the plane strain tests. The Of(Trabzon) beach sand were used in the experiments. The amount of the average lateral movements in terms of unit deformation (strain) in active cases; are greater than 0.0067 for very loose sand, between 0.0067 and 0.0055 for loose sand, between 0.0055 and 0.0038 medium dense sand, between 0.0038 and 0.0029 for dense sand and smaller than 0.0029 for very dense sand. The necessary amounts of the lateral movements for active case in terms of the sand height(H) are subsequently, greater than 0.0040H, 0.0040H-0.0029H, 0.0029H-0.0016H, 0.001 6H-0.0011H and smaller than 0.001 1H. The average amounts of lateral compression in terms of unit deformation in passive cases; are greater than 0.102 for very loose sand, between 0.102 and 0.073 for loose sand, between 0.073 and 0.0345 for medium dense sand, between 0.0345 and 0.022 for dense sand and smaller than 0.022 for very dense sand. The figures in terms of sand height(H) subsequently, greater than 0.142H, between 0.142H-0.112H, 112H-0.068H, 0.068H-0.048H and smaller than 0.048H. These results are in good agreement with the values given in previous works. However, the values given in this study cover almost full gap of relative density and are more detailed than the previous ones. The experimental failure surfaces are straight similar those in Rankine Theory and have little amount of curvature in the upper section. They are again straight in passive cases, but have little amount of curvature in the lower section. The experimental angles between the failure surfaces and the horizontal direction are in agreement with those in Rankine Theory. Key Words: Active Case, Passive Case, Retaining Wall, Lateral Earth Pressures, Cohesionless Soil, Stereo-Photogrammetric Technique VI