Sivas Cumhuriyet Üniversitesi kampüs alanı zeminlerinin jeo-mühendislik özelliklerinin incelenmesi

Abstract

-1- ÖZET Yüksek Lisans Tezi SÎVAS CUMHURİYET ÜNİVERSİTESİ KAMPUS ALANI ZEMİNLERİNİN JEO-MUHENDÎSLÎK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ Işık YILMAZ Cumhuriyet üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman: Yrd. Doç. Dr. Ergun KARACAN Bu çalışmada Sivas Cumhuriyet Üniversitesi kampus alanı zeminlerinin jeomühendislik özelliklerinin be lirlenmesi ve inşaat uygulamaları açısından değerlen dirilmesi amaçlanmıştır. Yukarıdaki amaca yönelik olarak> önce çalışma alanının 1:5 000 ölçekli jeoloji haritası yapılmış tır. Daha sonra, çalışma alanındaki zeminlerden alınan 21 örselenmiş ve S örselenmemiş örnek üzerinde uluslararası standartlara uygun olarak yapılan laboratuvar deneyleri ile, zeminlerin indeks özellikleri, konsolidasyon özellikleri ve kesme dayanımı parametreleri elde edilmiştir. Daha sonra arazi gözlemleri ve laboratuar verilerinin birlikte değerlendirilmesi ile çalışma alanının 1:5 000 ölçekli mühendislik jeolojisi haritası yapılmıştır. Yapılan çalışmadan elde edilen sonuçlara göre; çalışma alanındaki zeminler akarsu ortamına özgü özellikler taşımaktadır. Çalışma alanındaki zeminlerin ince taneli düzeylerinde kil minerali olarak simektit egemendir. Ayrıca, siraektite az miktarda da klorit, illit ve klorit-ıı vermikülit interstratif iyesi eşlik etmektedir. Zeminlerin silt, kum ve çakıl boyundaki tanelerini ise; kalsit, feldispat ve kuvars oluşturmaktadır. Çalışma alanındaki ince taneli düzeyleri ortalama olarak 7. 1 çakıl, 7. 20 kum, 7. 47 silt ve 7. 32 kil oluşturmakta dır. Yine ince taneli düzeylerin ortalama olarak özgül ağırlık değeri, 2.59; kıvam sınırları ve indeks değer leri ise, ortalama olarak, LL= 7. 56; PL= 7. 25`, Ip= 7. 30`, Ls= 7. 14; Wg=7` 33.3; A= 1.04; tn= 1.81 g/cm3; Wn= 7. 27.16; Sr= 7. 88.66; Vmax= 7. 26.68; n= 0.45; e= 0.83 ve Il= 0 düzeyindedir. Birleştirilmiş zemin sınıflama sına göre ince taneli düzeylerin 7. 96' sı CH; 7. 4' ü MH grubuna girmekte olup, aktivite değerleri açısından normal aktif ve çoğunlukla şişme potansiyeli yüksek ve çok yüksektir. Bu zeminlerin ortalama olarak önyükleme basınçları 1.06 kg/cm2; sıkışma indeksi değerleri, 0.23; şişme indeksi değerleri, 0.02; hacimsel sıkışabilirlik katsayısı 0.0387 cm2 /kg; konsolidasyon katsayısı değerleri, 0.00268 cm2 /sn; geçirimlilik -8 katsayısı değerleri 12.96x10 cm/sn, kesme dayanımları 0.43 kg/cm2, içsel sürtünme açıları ise 22° düzeyinde bulunmuştur. Çalışma alanında temel sömellerinin üzerine oturduğu kil tabakasının çok farklı kalınlıklara sahip olması, farklı oturmalara sebep olmaktadır. Ayrıca killerin şişme potansiyellerine ve kil tabakası kalın lığı farklılıklarına bağlı olarak, temellerde farklı oturma ve killerin şişmesinden kaynaklanan iki yönlü bir deformasyon sisteminin varlığı belirlenmiştir.

Ill SUMMARY MsC Thesis THE STUDY OF THE GEO -ENGINEERING CHARACTERISTICS OF CUMHURİYET UNIVERSITY CSIVAS) CAMPUS AREA SOILS Işık YILMAZ Cumhuriyet University Graduate School of Natural and Applied Science Department of Geological Engineering Supervisor: Yrd. Doç. Dr. Ergun KARACAN This study aims to determine the geo -engineering characteristics of Cumhuriyet University (Sivas) cam pus area soils for engineering applications. In order to achieve above the objective, first, 1:5 000 scaled geological mapping studies of the cam pus area has been undertaken. Following the geological mapping studies, index properties, consolidation cha racteristics and shear -strength parameters were de termined on 21 disturbed and 6 undisturbed samples by laboratory experiments in accordance with the related International Standarts. Finally, field observations and the result obtained from the laboratory experi ments have been discussed and an engineering geologi cal map of 1:5 000 scaled has been undertaken in the lights of above observations. The experimental data and field observations indicated that the campus area soils posses the cha racteristics of fluvial environment. Symectite appears to be dominant clay mineral, In addition illite, chlorite and interstratify of chlorite-vermiculite appears in less quantity accom panied with fine grained levels which are composed ofIV 1% conglomerate, 20% sand, 47% silt, 32% clay size materials. The average specific gravity of solid par ticles in these levels is 2.59*, average Atterberg limits and index properties are as follows; LL= 56%; PL= 25%; Ip= 30%; Ls= 14%; we= 33.3%; A= 1.04; xn= 1.81 g/cm ; Wn= 27.16%; Sr= 88.6%; Vmax= 26.6%; n= 0.45; e= 0.83 and Ij_= 0. According to Unified Soil Classification System, 96% is CH and 4% is MH group. They are normally active`, but have high and very high swelling potential. Their calculated average pre-loa ding pressure is about 1.06 kg/cm2; compression index» 0.23; swelling index= 0.02; coefficint of volume com pressibility» 0.0387 cm2 /kg; coefficient of consolida tion 0.00268 cm2 /sec; coefficient of permeability» -8 12.96x10 cm/sec; shear strength is about 0.43 kg/cm2 and calculated internal friction angle is about 22°. The difference in the thickness of clay layers cause different settlement under the foundation. In addition, there is a deformation system on two ways which depens on swelling potential and different thickness of clay layers in study area.