Zemin, inşaat mühendisliği açısından önemli bir konudur. Zemin, üzerine yapılacak yapıların temelini oluşturur ve yapıların güvenliği ve dayanıklılığı için zeminin özelliklerini bilmek gerekir. Zemin, farklı boyutlarda tanelerden ve boşluklardan oluşan heterojen bir karışımdır. Zemin türleri, tanelerin büyüklüğüne, şekline, dağılımına, yoğunluğuna, kohezyonuna, sürtünmesine ve drenajlılığına göre sınıflandırılır.
Başlıca zemin türleri şunlardır:
- Çakıllı Zeminler: Büyük boyutlu tanelerden (2 mm'den büyük) oluşan granüler ve kohezyonsuz zeminlerdir. Drenajlı ve yüksek taşıma gücü kapasitesine sahiptirler. Yüksek içsel sürtünme açılarına sahiptirler. Elastisite modülleri oldukça yüksek, poisson oranlarıysa düşüktür. Genellikle bu tür zeminlerin tabakalar boyunca devam ettiği durumda yüksek oturmalar beklenmez .
- Kumlu Zeminler: Orta boyutlu tanelerden (0.06-2 mm arası) oluşan granüler ve kohezyon miktarları az olan zeminlerdir. Drenajlı ve taşıma gücü kapasiteleri içeriğine bağlı olarak değişkenlik gösterebilir. Kum zeminlerde taşıma gücü kapasitesi içsel sürtünme açısına bağlıdır. Ancak kumlu zeminlerde oturma miktarları yüksek olabilir, bu yüzden taşıma gücü kapasitesi hesapları kimi zaman yanlış yorumlamalar ortaya çıkarabilir. Kum zeminlerde kontrol edilmesi gereken asıl durum oturmanın sınırlandırılabilmesidir. Deprem etkisi altında sıvılaşabilen zeminlerdir. Bu yüzden boşluk suyu basıncının değişimine oldukça dikkat etmek gerekir .
- Killi Zeminler: Küçük boyutlu tanelerden (0.002 mm'den küçük) oluşan kohezyonları granüler zeminlere göre oldukça yüksek olan zeminlerdir. Çoğu zaman drenajsız kabul edilirler. Drenajlılık durumları permabilitelerine bağlıdır. Taşıma gücü hesapları yapılırken iki şekilde yapılabilir. 1) Ani Dayanım Hesapları 2) Uzun Dönemli Taşıma Gücü Hesapları Ani dayanım hesapları yapılırken drenajsız kayma mukavemeti kullanılırken, uzun dönemli hesaplamalarda içsel sürtünme açısı ve kohezyon kullanılır. Çok yüksek deformasyonlar gösterebilirler. Kumlarda olduğu gibi taşıma gücü kapasitesinden daha çok oturma hesapları kontrol edilmelidir. Yük hafızasına sahip olduklarından, karakter olarak uzun vadede konsolidasyon oturmaları ve ikincil oturmalar beklenebilir. Kilin davranışı özellikle, su içeriği ve plastisiteye bağlıdır .
- Siltli Zeminler: Küçük ve orta boyutlu tanelerden (0.002-0.06 mm arası) oluşan granüler ve kohezyonlu zeminlerdir. Siltler bir ara formdur ve davranışını doğrudan etkileyen faktörler vardır. Plastisite ve permabiltesine bağlı olarak davranışları değişebilir. Örneğin PI>12 den daha fazla olan bir silt kile yakın davranış gösterirken, non-plastik bir silt yeraltı suyunun altında olması durumunda sıvılaşabilir bir zemin olarak ortaya çıkabilir .
Zemin türleri belirlenirken farklı deneyler kullanılır. Bunlar arasında şunlar sayılabilir:
- SPT (Standart Penetrasyon Testi): Zemine çelik bir çubukla darbe uygulayarak zeminin direncini ölçen bir testtir.
- CPT (Cone Penetration Test): Zemine konik uçlu bir prob sokularak zeminin direncini ölçen bir testtir.
- Presiyometre Testi: Zemine şişirilebilir bir balon sokularak zeminin elastisite modülünü ölçen bir testtir.
- MASW (Multi-channel Analysis of Surface Waves): Yüzey dalgalarının analizi ile zeminin kayma hızını ölçen bir testtir.
- Laboratuvar Deneyleri: Zeminden alınan numuneler üzerinde yapılan deneylerdir. Su muhtevası, boşluk oranı, porozite, doygunluk derecesi, rölatif sıkılık, plastisite indeksi, permabilite gibi parametreleri belirlemek için kullanılır.
Zemin türleri bilindiğinde uygun temel tipi seçilebilir. Temel tipleri şöyle sınıflandırılabilir:
- Yüzeysel Temeller: Zemine yakın derinlikte yapılan temellerdir. Tekil temeller, duvar altı temeller, birleşik temeller, mütemadi temeller ve radye temeller bu gruba girer.
- Derin Temeller: Zemine derinlemesine inerek daha sağlam tabakalara dayanan temellerdir. Kazıklar ve kuyu temeller bu gruba girer.
Comments