Için Arşiv 2015

Süreksizlikler, kaya kütlelerindeki eklem, tabaka düzlemi, fay dilinim, foliasyon, çatlak gibi mekanik süreksizlikler yüzeyleri veya kırıklardır. Mühendislik uygulamalarında, özellikle kaya kütlelerinin tanımlanması açısından. süreksizliklere ilişkin özelliklerin kaydedilmesi gerekir.

1. Süreksizlik Türleri

     Süreksizlik türleri kaydedilirken, her süreksizlik türü için aşağıda verilen uluslararası standartlara uygun simgeler kullanılır.

Eklem: “J” harfi ile simgelenir.

Tabakalanma: “B” harfi ile simgelenir.

Fay zonu: “FZ” harfi ile simgelenir.

Fay: “F” harfi ile simgelenir.

Dilinim(klivaj): “C” harfi ile simgelenir.

Şistozite: “S” harfi ile simgelenir.

Yapraklanma(foliasyon): “Fo” harfi ile simgelenir.

Laminasyon: “l” harfi ile simgelenir.

Makaslama düzeyi: “SP” harfi ile simgelenir.

Gerilim çatlağı: “TC” harfi ile simgelenir.

Fisür: “F” harfi ile simgelenir.

Damar: “V” harfi ile simgelenir

2. Süreksizliğin Durumu

Süreksizliğin durumunu tanımlamak için aşağıda verilen tanımlar kullanılır.

2.1. Açık

2.2. Kapalı(sıkı)

2.3. Çimentolu veya dolgulu

• Kohezyonsuz malzeme(kum veya silt)
• Kil veya kil matriks
• Şişen kil veya kil matriks
• Klorit, talk veya jips
• Diğerleri (kuvars, kalsit, vb., kısaltılmış olarak belirtilmeli)

      3. Süreksizlik Aralığı ve Eklem Sıklığı

Süreksizlik aralığı, komşu süreksizler arasındaki uzaklık olarak tanımlanır. Söz konusu özellik, yüzleklerde (mostralarda) hat etüdü veya pencere haritası yapılarak doğrudan ölçülebileceği gibi, sondaj karotlarından da tayin edilebilir.

İki tür uzaklık ölçülür:

• Görünür uzaklık: Süreksizlik ölçüm hattı veya sondaj ekseni boyunca iki süreksizlik arasında ölçülen uzaklık.
• Gerçek uzaklık: Ölçülen süreksizlik takımı (seti) arasındaki dik (en kısa) uzaklık.

Görünür ve gerçek uzaklıklar, en az 3 m uzunluğunda bir şerit metre kaya yüzleği boyunca serilerek hesaplanır. Süreksizlikler arasındaki uzaklığın tanımlanması amacıyla aşağıda verilen tanımlama ölçütleri kullanılabilir.

• Ölçüt 1 (Geological Society Engineering Group Working Party, 1977)

     > 2 m                     : Aşırı derecede geniş aralıklı

600 mm – 2 m       : Çok geniş aralıklı

200 mm – 600 mm: Geniş aralıklı

60 mm – 200 mm   : Orta derecede geniş arlıklı

20 mm – 60 mm     : Orta derecede geniş aralıklı

6 mm – 20 mm       : Yakın (dar) aralıklı

< 6 mm                   : Çok dar aralıklı

• Ölçüt 2 (ISRM,2007)

< 20           : Çok dar aralıklı

20 – 60       : Dar aralıklı

60 – 200     : Yakın aralıklı

200 – 600    : Orta derecede aralıklı

600 – 2000  : Geniş aralıklı

2000 – 6000: Çok geniş aralıklı

> 6000        : İleri derecede geniş aralıklı

 

 

 

 

Share

Kaya ortamları, bozunmaya uğramış, aşırı derecede kırıklı-çatlaklı veya boşluklu olmadıkları taktirde, yapı temelleri için uygun ortamlar olarak değerlendirilirler. Bazı gözenekli kireçtaşları, volkanik kayalar ve bazı şeyler hariç, kayaların tek eksenli sıkışma dayanımları temel betonunun dayanımından yüksektir. Bununla birlikte, süreksizliklerin varlığı durumunda kayadan oluşan temel zeminlerinde aşağıdaki özelliklerinarazi çalışmaları sırasında belirlenmesi gerekir.

1. Süreksizliklerin;

• Yönelimi, devamlılığı,sıklığı ve açıklığı,
• Varsa dolgunun türü ve kalınlığı (yumuşak dolgu oturmaya neden olabilir),
• Kaya ve kalite göstergesi(RQD)

2. Temel kayanın derinliği

3. Bozunmanın varlığı (kireçtaşı, dolomit, mermer, traverten, jips gibi kayalarda) ve bunların boyutları ile yayılımları

Ayrışmamış kayaların taşıma güçlerinin değerlendirilmesinde aşağıda verilen başlıca iki yöntem kullanılmaktadır.

Yöntem 1: (RQD ve tek eksenli sıkışma dayanımını esas alan yöntem) (Peck vd.,1974)

(a)  Kaya ayırdedilebilir zayıflık düzlemleriiçermiyorsa, kaya yüzeyinde izin verilebilir dokanak basıncı (taşıma gücü),qa:

qa:Ôc

olarak alınabilir. Burada,

Ôc: kayanın tek eksenli sıkışma dayanımı

qa: izin verilebilir taşıma gücüdür.

(b) Eklemli kayalarda izin verilebilir taşıma gücü, kaya kalite göstergesi (RQD) esas alınarak belirlenir.

Yöntem 2: (Taşıma gücü faktörlerini esas alan yöntem)

Az kırıklı zayıf kayalarda inşa edilen temeller için karma bloğu şeklindeki yenilme modeli (Bell çözümü) esas alınır ve izin verilebilir taşıma gücü kapasitesi aşağıdaki eşitlikten hesaplanır (Wyllie, 1992)

qa=Cf1Nc+Cf2.By/2.Ny+yDfNq/GK

Burada,

B: temel genişliği

y: kayanın birim hacim ağırlığı

Df: temel derinliği

c: kaya malzemesinin kohezyonu (üç eksenli deneyle tayin edilmiş)

Nc, Ny, Nq: boyutsuz taşıma gücü faktörleri olup,

Nc=2NΦ 0.5 (N2Φ-1)

Nq=N2Φ      (14.8)

NΦ= tan2 45+Φ/2

Share

Zemin üzerinde yapının ağırlığından kaynaklanan basınnç, toplam temel basıncı (q) olup, net temel basıncı (qn) ise,

qn=q-yDf

eşitliğinden belirlenir (Craig 1983’den). Temelin altında gelişebilecek bir makaslama yenilmesine karşı güvenlik katsayısı (GK), net nihai taşıma gücünün (qnf) net temel basıncına (qn)oranı şeklinde tanımlanır.

GK= qnf/qn

Güvenlik katsayısının seçimi; yapının özelliği ve öngörülen hizmet (kullanım) süresi ile temelde meydana gelebilecek yenilmenin (duraysızlığın) sonuçlarına bağlı olarak seçilir.

Homojen zeminler üzerinde inşa edilecek kalıcı (sürekli) yapılar için verilen tanımlar güvenlik katsayısının seçiminde bir kılavuz olarak kullanılabilir.

Share

Kayalar içinde inşa edilen temellerde karşılaşılabilen duraysızlıklar/yenilmeler

• Temelin altındaki kayada çatlak ve kırık gelişimi
• Kayadaki gözenek veya boşlukların çökmesi sonucu temelin kaya içine doğru hareketi

1. Temellerde oturma: Yapıdan zemine aktarılan yükler nedeniyle sıkışabilen temel zeminlerinin konsolide olması sonucu temeller üniform veya farklı bir oturmaya maruz kalabilirler. Bu davranış biçiminin önceden kestirilebilmesi amacıyla zeminlerin konsolidasyon karakteristikleri tayin edilmelidir.

2. Temellere aktarılan yükler

2.1. Yük türleri

• Ölü yükler: Yapının ağırlığından veya yapıda yer alan eşye vb. tüm malzemelerden kaynaklanan yükler.
• Canlı yükler: Yapıya kalıcı olarak monte edilmemiş, ancak yapıya yük aktaran unsurlar.
• Kar yükleri: Çatıda etkiyen yükler olup, genellikle yapı kodlarında belirtilir.
• Rüzgar yükleri: Yapının açıktaki kısımlarını etkiler.
• Dinamik yükler: Deprmlerin neden olduğu tekrarlı yükler.
• Hidrostatik yükler: Su basıncından kaynaklanan yükler.

Share

Temel mühendisliği uygulamalarında; zemin mekaniği, kaya mekaniği ve mühendislik jeolojisi gibi jeotekniğin alt dallarından yararlanılır. Temel zeminin özelliklerine bağlı olarak yapının güvenliği, zeminin taşıma gücü (makaslama yenilmesi) ve oturma gibi iki faktörle denetlenir. Ayrıca dinamik koşullar (deprem vb.) da dikkate alınması gereken diğer bir faktördür.

“Temel Zemin Araştırmaları”, temel tipi seçiminde ve temel boyutlandırmasında zeminle ilgili verilerin toplanması amacıyla gerçekleştirilir ve bu araştırmaların kapsamı aşağıdaki faktörlere bağlı olarak belirlenir:

1. Tasarlana yapının büyüklüğü, tipi ve önem derecesi,
2. Temel zemininin özelliklerine ilişkin önceden elde edilmiş bilgiler ve
3. “Araştırma giderleri/yapı giderleri” oranı ve tahmini araştırma süresi

1. aşamada yapının projesi ve inşaat alanının konumu incelenir. Civardaki yapılar için kullanılan taşıma gücü değerleri, o civarda yaygın olarak seçilen temel tipi veya tipleri araştırılır. Eğer belirlenmemişse, yapıdan temele aktarılacak yüklerin büyüklüğü va dağılımı proje mühendisinden öğrenilir. Planlanan inşaat kazısının çevra yapılar üzerinde olumsuz bir etki yaratıp yaratmayacağı da ilk gözlemler sırasında değerlendirilmelidir.

Homojen zemin koşullarının geçerli olduğu kazı ortamlarında, eğer planlanan yapıdan aktarılacak yükler düşük ve yapı çok yüksek değilse, civardaki yapılar için esas alınan taşıma gücünün, izin verilebilir oturma değerinin ve temel tipinin söz konusu proje için de aynen kullanılması yoluna gidildiği örnekler de vardır. Ancak, yerel zemin koşullarında karşılaşılabilecek belirsizlikler ve değişkenler ile her yapının kendine özgü özellikleri nedeniyle, bu yaklaşımın her zeminde doğru bir yöntem olarak kullanılmasının sakıncalı olacağı dikkate alınmalıdır.

2. aşamada inşaat alanında zeminin türüne ve özelliklerine göre yapılabilecek araştırma türleri ve deney yöntemleri vardır.

Deney Yöntemleri

1. Araştırma çukuru ve kuyuları: Yeraltısuyunun derinde olduğu her tür zemin için uygundur. Küçük yapılar ile sığ derinlikteki zemin araştırmaları için kullanılır.

2. Sondajlar: Bütün zeminlerde ve değişik yeraltısuyu koşullarındauygun olmasına karşın, taneli zeminlerde örselenmemiş örnek alma güçlüğü vardır. Örselenmeyi önlemek için Shelby tüpü, Denison karotiyeri, Bishop kum örnekleyicisi vb. gibi özel örnekleyiciler kullanılabilir. Her büyüklükte yapı ve farklı derinlikteki temel zemini araştırmaları için kullanılır.

3. Çakmalı/darbeli sondaj (Standart penetrasyon deneyi): SPT araştırmaları için ve özellikle içinde iri taneli malzeme (çakıl ve taş) bulunmayan kumlar için uygundur. Her büyüklükteki yapı ve farklı derinlikteki temel zemini araştırmaları için kullanılır.

4. Presiyometre deneyleri: Her çeşit zemin için uygundur (Menard Presiyometresi). Büyük ve önemli yapılar için ekonomiktir. Her derinlikte zemin araştırması için uygundur.

5. Plaka yükleme deneyi: Oldukça üniform, çakıllı ve taşlı zeminler için uygun yöntemdir. Ayrıca her çeşit zeminlerde kullanılabilir (kaya bloklarının bozunmuş ve killeşmiş bir zemin içinde bulunduğu ortamlar). Daha çok yüzeysel temeller için geliştirilmiş yükleme sehpaları kullanılır. Sığ derinliklerde uygulanabilir. Büyük derinlikler için geliştirilmiş özel yükleme araçları zemin araştırmalarında iyi sonuçlar verir.

6. Jeolojik araştırmalar ve jeofizik yöntemler: Homojen zemin seviyelerinde ve geniş alanlar kaplayan her çeşit zeminde. Çok büyük alanları kaplayan büyük mühendislik yapılarının (baraj,liman,tünel vb.) ön zemin araştırmaları için uygulanır.

Share

Temel; kaya veya zeminler üzerinde inşa edilen, yapının ağırlığını (yükünü) zemine aktaran ve yapının en alttaki kısmını oluşturan yapı elemanıdır. Temeller derinliklerine göre, sığ ve derin temeller olarak iki gruba ayrılır. Bu temellerin başlıca özellikleri aşağıda özetle verilmiştir.

      1.Sığ temeller: Bu grupta, derinliği (Df) genişliğinden (B) küçük olan temel tipleri yer alır.

1.1. Tekil (münferit) temel: Plan görünümü kare, dikdörtgen veya daire şeklinde olan ve kolonları taşıyan temellerdir. Nispeten sığ derinlikte inşa edilen yapılar ve direkler için kullanılırlar.

1.2. Sürekli (mütemadi) temel: Bu temeller genellikle L≥5B olup, duvar yüklerini taşırlar. Temel genişliği duvar genişliğine bağlıdır.

1.3. Radye (yaylı) temel: Bu tür temeller; çok sayıda kolondan ve duvarlardan aktarılan yükleri taşıyabilecek düzeyde yeterli rijitliğe sahip olan kalın beton dilimler şeklinde inşa edilirler ve yapının tabanındaki alanı kaplarlar. Radye temeller, tekil temellerin kullanılmasının ekonomik olmadığı ve izin verilebilir zemin basınçlarının çok küçük olduğu koşullarda tercih edilirler. Özellikle çok yumuşak veya zayıf zeminler üzerinde yapının oturma miktarını en aza indirmek için yapı yükünü geniş alana yaymak amacıyla radye temel inşa edilir.

  2. Derin temeller: Planlanan yapının hemen altındaki ve yakın çevresindeki zeminin çok zayıf olması halinde, yapı yükleri derin kesimlere veya derindeki sağlam zemine aktarılır. Bu koşullarda tercih edilen “kazık” veya “keson (kuyu)” temel tipleri, derin teme türleridir.

2.1. Kazık temel: Bu sistem, yapıyı kazıklar üzerine inşa ederek yapı yüklerinin kazıklar tarafından sağlam zemine (kayaya veya sert zemine) aktarılmasını sağlar. Ahşap, beton veya çelik kazıklar kullanılabilir.

Kazık temellerin kullanım amaçları aşağıda verilmiştir:

• Yükü sert zemine aktarmak,
• Temeli kazıkların yanal sürtünmesiyle desteklemek,
• Yanal yönde etkiyen ve yukarı doğru yöndeki itki kuvvetlerine karşı direnci artırmak,
• Taneli ve gevşek zemini sıkıştırmak.

2.2. Keson (kuyu) temel: Belirli bir derinliğe kadar geniş kuyular açılarak bu kuyular betonla doldurulur ve yapı keson temellerin üzerine inşa edilir. Keson temellerin pabuçları sağlam zeminin içinde yapılarak taşıma işlemi bunlarla saağlanır.

Share