Suya doygun normal konsolide killi zeminlerin boşluk suyu basıncı değişimi

Abstract

SUYA DOYGUN NORMAL KONSOLİDE KİLLİ ZEMİNLERİN BOŞLUK SUYU BASINCI DEĞİŞİMİ Uğur Dağdeviren İnşaat Mühendisliği, Yüksek Lisans Tezi, 2005 Tez Danışmanı: Prof. Dr. Mustafa TUNCAN ÖZET Suya doygun kohezyonlu zeminlerdeki en önemli sorunlardan birisi, aşırı boşluk suyu basıncının zemin davranışına etkisidir. Uygulanan ilave gerilmeler (statik veya dinamik) sonunda oluşan ilave boşluk suyu basıncının sönümlenmesi zamana bağlı olarak gerçekleşmektedir. Bu süreç zeminlerin yapısal özelliklerine bağlıdır. Zeminlerin konsolidasyon parametrelerinin doğru olarak belirlenebilmesi için, deneyler örselenmemiş numuneler üzerinde yapılmalıdır. Yaygın olarak kullanılan klasik konsolidasyon deneyinde ise numune örselenmekte ve konsolidasyon karakteristikleri her an değişmektedir. Deney sırasında örselenmenin olmadığı bir sistem sonuçların daha güvenilir olmasını sağlayacaktır. Suya doygun zemin numunelerinin, drenaja kapalı bir sistemde yüklenmesi sonucu numunede hacim değişimi ve örselenme oluşmayacaktır. Bu çalışmada, örselenmenin olmadığı bir deney sisteminin ön hazırlıkları yapılmış ve problemin matematiksel modeli geliştirilmiştir. Deneysel modelden 4 farklı başlangıç şartı ve değişmeyen sınır şartları tayin edilmiş ve boşluk suyu basıncı iletim denklemi önerilmiştir. Bu denklemin tam analitik ve nümerik çözümü yapılmıştır. Ayrıca konsolidasyon teorisiyle, basınç iletim yaklaşımının ilişkisi ele alınmıştır. Çalışma sonunda, nümerik metodun kullanılabilirliği için modelin mümkün olduğunca çok parçaya bölünmesi gerektiği bulunmuştur. Konsolidasyon teorisinde boşluk suyu basıncının %50, %67 ve %90'ının sönümlenmesi için geçen sürelerle, basınç iletiminde, 2. üstel yaklaşımda basıncın %50, %67 ve %90'ının iletilmesi için geçen sürelerin birbirine çok yakın olduğu görülmüştür. Bu, konsolidasyon katsayısı ile önerilen yayılım katsayısının arasında bir ilişki olabileceğini göstermektedir. Anahtar Kelimeler: Analitik Çözüm, Basınç İletim Katsayısı, Boşluk Suyu Basıncı, Konsolidasyon, Matematiksel Model.

PORE WATER PRESSURE VARIATION OF SATURATED NORMALLY CONSOLIDATED CLAYEY SOILS Uğur Dağdeviren Civil Engineering, Master Thesis, 2005 Supervisor: Prof. Dr. Mustafa TUNCAN SUMMARY One of the most important problem in saturated cohesive soils is the effect of excess pore water pressure to the soil behaviour. The excess pore water pressure occured by the effect of additional stresses (static or dynamic) is damped depending on time. In order to determine the consolidation parameters, tests were conducting on remolded samples. The samples are remolded during the conventional consolidation test and the consolidation characteristics can be changed. If there is no disturbance on samples during the consolidation test, the results obtained are reliable and dependable. There will be no volume change and disturbance on saturated soil samples, if they are loaded with undrained condition. In this study, prestudy of the test system without disturbance is made and the mathematical model is developed. There are 4 different initial conditions and the equation for the pore water pressure is proposed. The analytical and numerical solution are made. In addition to this, the relation between the consolidation theory and pressure conductivity approach was discussed. At the end of study, the model is need to be divided into several pieces in order to get usable numerical method. It is observed that there is a close relationship between time for dumping due to pore water pressure to the order of %50, %67 and %90 and time for pressure conductivity using second order exponential equation approach to the order of %50, %67 and %90. This shows that there is a relation between the coefficient of consolidation and proposed coefficient of pressure conductivity. Keywords: Analytical Solution, Coefficient of Pressure Conductivity, Pore Water Pressure, Consolidation, Mathematical Model.