Geotekstil ile güçlendirilmiş marjinal dolguların sızma kuvvetleri altındaki davranışlarının laboratuvar deneyleri ile incelenmesi

Abstract

Taşıma gücü düşük yumuşak killi temel zeminine sahip dolgu imalatlarında başvurulması gereken birçok zemin iyileştirme yöntemlerine alternatif olarak geosentetikler de kullanılabilmektedir. Geosentetikler fiziksel ve mekanik iyileştirmelere ek olarak geleneksel metotlara göre daha ekonomik çözüm sunarlar. Ancak, özellikle geotekstil ile güçlendirilmiş imalatlarda granüler dolgu malzemesi yerine arazide kolay bulunabilir ince dane ihtiva eden yerel zeminlerin kullanılması eğilimi bulunmaktadır. Standartlarda verilen ince dane miktarından daha fazla silt + kil oranına sahip marjinal dolgularda düşük hidrolik geçirgenlik nedeni ile boşluk suyu basınç birikimi yaşandığı ve bunun da stabilite (duraylılık) kayıplarına sebep olduğu bilinmektedir. Ancak, geleneksel olarak dolgu tabanlarında ayırma ve güçlendirme amaçlı kullanılan geotekstillerin sızma kuvvetleri altındaki davranışına yönelik bir çalışma bulunmamaktadır. Bu çalışmada geotekstil ile güçlendirilmiş marjinal dolgunun sızma kuvvetleri altındaki davranışı laboratuar deneyleri ile incelenmiştir. Bu kapsamda iki adet fiziksel şev deneyi (şev açısı 45 derece)) yapılmıştır. Bu deneylerden biri sadece marjinal dolgu malzemesi kullanılarak yapılan şevden (Matris Dolgu) oluşurken diğeri geotekstil ile güçlendirilmiş marjinal dolgudan oluşmuştur. Şevler 100 cm genişliğinde, 195 cm uzunluğunda ve 110 cm yüksekliğindedir. Uygulanan hidrolik yük altında matris dolguda topuktaki sığ göçmeleri takiben dairesel global kayma gözlemlenirken, geotekstil ile güçlendirilmiş marjinal dolgu sızma kuvvetleri altında fiziksel değişim yaşamamış ve stabilitesini korumuştur.

During the construction of engineered fills over soft clayey soils with low bearing capacity, geosynthetics are used as an alternative to the applications of various soil improvement techniques. In addition to the physical and mechanical improvements, geosynthetics generally offer more economical solutions when compared to conventional soil improvement methods. At the same time, there is a tendency to use locally available soils with finer particle sizes instead of granular free-draining soils during the construction of fills reinforced especially with geotextiles. It is known that pore-water pressure buildups are witnessed at marginal fills that have higher percentage of silt and clay particles than what is allowed by the guidelines for fine particles. As a result, the low hydraulic conductivity of the marginal slope results in instability. However, there is no study in the literature that investigates the behavior of geotextiles under seepage since geotextiles are generally used for its separation and reinforcement functions at fill foundations. In this study, the behavior of geosynthetically (in this case geotextile) reinforced marginal slope under seepage was investigated by physical laboratory experiments. In this context, two slope (45 degree angle) experiments were conducted. One was constructed by using only marginal fill soil (Matrix Slope) and the other was constructed with the addition of a geotextile installed at the base. Slopes are 100 cm wide, 195 cm long and 110 cm high. Under the applied hydraulic head, the matrix slope underwent shallow failures at the toe followed by rotational global failure, whereas, geotextile reinforced marginal slope did not experience any physical deformation and preserved its stability.