FORUM TURKAYILDIZ  

Geri git   FORUM TURKAYILDIZ > Eğitim & Öğretim, Sınavlar, Ders Notları > Ders Notları & Ödevler > Coğrafya

Cevapla
LinkBack Seçenekler Thema bewerten Stil
  #1 (permalink)  
Okunmamış 22.11.10, 15:43
YaKaMoZ - ait Kullanıcı Resmi (Avatar)
Webmaster
 
Üyelik tarihi: Jan 2007
Bulunduğu yer: Kocaeli - Başiskele
Yaş: 25
Mesajlar: 8.996
Standart Zemin Mekaniği Deneyleri

A. ZEMİN MEKANİĞİ DENEYLERİ

Zemin mekaniği deneyleri yerinde (arazide) ve laboratuvarda yapılan deneyler olmak üzere ikiye ayrılır :

Yerinde yapılan deneyler;

 SPT (Sandart Penetrasyon Deneyi)
 CPT (Konik Penetrasyon Deneyi)
 Presiyometre
 Kanatlı kesici deneyi
 Plaka yükleme deneyi
 Dilatometre
 Sismik kırınım ve yansıma ölçümleri
 Rezistivite ölçümleri
 Geçirimlilik (permeabilite) deneyi
 Nükleer cihazla yoğunluk ölçümü
 Kum konisi deneyi

Laboratuvarda yapılan deneyler ;

 Likit limit deneti
 Plastik limit deneyi
 Elek analizi
 Hidrometre veya pipet
 Büzülme limiti
 Özgül ağırlık
 Geçirimlilik
 Tek eksenli sıkışma
 Üç eksenli sıkışma
 Dinamik üç eksenli basınç
 Direkt makaslama
 Dairesel makaslama
 Konsolidasyon
 Rowe konsolidasyon
 Kanatlı kesici deneyi
 Sıkıştırma
 CBR (California Bearing Ratio)
 Los Angeles aşınma
 Donma-çözünme

1.ZEMİN MEKANİĞİ YERİNDE YAPILAN DENEYLER

1.1.STANDART PENETRASYON DENEYİ

Bu norm baraj, silo, santralbinası ve büyük yapılarıntemelini oluşturan alüvyon, kil depozitleri ve kalın toprak örtülerinden oluşan zemin gereçlerinin fiziki durumlarını öğrenmek amacıyla arazide yapılan mukavemet deneyidir.
SPT, sıkıştırılmamış zeminlerin mukavemetlerini öğrenebilmek için yerinde yapılan bir nevi kesme deneyidir. Deneyde standart bir sempler zemine sokulmaya çalışılarak zeminin bu sokulmaya gösterdiği direnç bazı hesaplamalarla saptanabilmektedir.


a.Araç – Gereçler

1.Standart Penetrasyon Borusu ve Çarıklar
Deneyde kullanılacak Standart Penetrasyon Borusunun; dış çapı 51 mm, iç çapı 35 mm, uzunluğu ise 45.7 cm olmalıdır. SPT borusu boyuna ortadan iki eşit parçaya ayrılabilmekte ve parçalar birleştirildiğinde tüp şeklini almaktadır. Semplerin üst kısmında 42 mm lik tije bağlantı sağlayan redüksiyonlu başlık, alt ucunda ise 7 cm boyunda ağzı yarım konik ,kenarları kesici çarık bulunmaktadır.SPT borusuna çarık ve başlık eklendiğide deney aparatının boyu 60.5 cm olmaktadır.


Şekil (a) SPT boruları, (b) SPT borularına başlık bağlanması


2. Şahmerdan

63.5 kg ağırlığındadır. Ortasında kılavuz borusunun geçmesi için uygun çapta boyuna delikler bulunur. Ortası boyuna delik olan ve silindir şeklindeki bu demir külçenin bağlantı halkaları ve zinciriyle birlikte ağırlığı 70 kg. mı geçmemelidir.

3. Kılavuz Borusu ve Dövme Başlığı

Şahmerdanın ortasındaki delikten geçen ve boyu 1.20-1.50 cm arasında değişen tije kılavuz borusu denir. SPT deneyinde şahmerdanın üzerine düşürüldüğü 7.6 cm çapında ve 10 cm boyunda silindir şeklindeki aparattır. Dövme başlığının alt ve üst tarafında orta kısmında yer alan redüksiyonlar tijlerle bağlantıyı sağlar.

4. Sondaj Makinası ve Kule

SPT takımının kuyu tabanına indirilerek deney sonunda çıkarılmasının sağlanması, kuyunun delinmesi ve temizlenmesi işlemlerinde sondaj makinası ve kulenin rolü büyüktür. SPT deneylerinde 6.5 m yüksekliği olan makaralı kule ile D-75 TSM, POLSAŞ, CRAELLUS ve xc 90-h v.b. marka sondözlerin kullanımı uygundur.

5. Çakma Borusu

SPT deneyi yapılan zeminde kuyu boşluğuna yıkıntı ve döküntü oluyorsa bunların önlenmesi için deney yapılacak zonun üst seviyesine kadar çakma borusu çakılır. Çakma borusunun ağzında kesici çarık bulunur.

6. Tijler ve Karotiyerler

SPT deneylerinde 42 mm çapında çelik tijler kullanılır.Tijlerin eğri ve çatlak olmaması gerekir. Karotiyerler ise iki SPT deneyi zonu arasındaki zeminin alınmasında kullanıldıkları gibi çakma borusunun içindeki zemininde temizlenmesinde kulanılır.

7. Kedibaşı ve Sızal Halat

Sondaj makinasının aktarma organlarına bağlantılı olan kedibaşı makina motorunun çalışmasıyla dakikada en az 100 devir yapabilen makaradır.Sızal halat ise 2.5 cm çapında olan sarmal kenevir ipidir.

b.Deneyin Yapılışı

4 inç’lik çakma borusu deney zonunun üst seviyesine kadar çakılarak içerisi karotiyerle temizlenir. Penetrasyon takımının içi hafifçe yağlanır. Penetrasyon borusunun ucundaki çarığın ağzının eğik, kırık ve yamulmuş olmamasına dikkat edilir. Penetrasyon borusu 42 mm’lik tijler eklenerek kuyu tabanına indirilir. Kuyu ağzının yukarısındaki bölümde dövme başlığı ve kılavuz borusu tijlere eklenir. Şahmerdan kedibaşı ve kule makarası yardımıyla kaldırılarak hafifçe dövme başlığı üzerine konulur.Dövme başlığının üst yüzünden başlayarak 76 cm yukarıda kılavuz borusunun üzerine kalıcı bir işaret konularak şahmerdanın serbest düşüş yapacağı yer tespit edilir.Kuyu ağzından itibaren de yukarıya doğru SPT deneyine şu durumlardan biriyle karşılaşıldığında son verilecektir :

• 15 cm’lik sokulmanın herhengi birinde toplam darbe adedi 50’yi bulduğu zaman
• 45 cm’lik sokulma için toplam 100 darbeyi geçmesi durumunda
• 10 darbeye rağmen zemine farkedilir bir sokulma gerçekleşmiyorsa.
SPT deneyi sırasında, SPT takımı kendi ağırlığıyla zemine gömülüyorsa, bu gömülme mesafesi jurnale kaydedilecektir.Tespit edilen bu durumdan sonra gömülme mesafesinin altındaki 30 cm için darbe sayısı yeniden sayılmalıdır.
Deney yapılırken deney zonunda deney yapılmasını engelleyen özel durumlar olduğunda o kademe için deneyden vazgeçilerek engel durumu ortadan kaldırılarak bir alt seviyede deney yapılmalıdır. Bu özel durumlar sondaj jurnaline kaydedilmelidir.



2.ZEMİN MEKANİĞİ LABORATUVAR DENEYLERİ

2.1.SU İÇERİĞİNİN BELİRLENMESİ

Bu deney zemin örneklerinin su içeriğinin belirlenmesi amacıyla yapılmaktadır.Zemin laboratuvar deneylerinde en çok kullanılan ve belirlenmesi en kolay olan su içeriği,bir zemin örneğinin içerdiği su ağırlığının aynı örneğin kuru ağırlığna oranı olarak tanımlanır ve yüzde olarak ifade edilir.

a.Araç – Gereç
• Etüv (110 ± 5 º C’de sabit kalabilen termostat kontrollü ve hava dolaşımlı)
• Terazi (0.01 g duyarlıklı)
• Örnek kapları
• Fırından örnek çıkartmak için ısıya dayanıklı eldiven
• Desikatör veya nem kabı
• Karıştırma spatulası,bölgeç

b.Deneyin Yapılışı
• Eğer herhangi deney yöntemi için belli bir miktar tavsiye edilmemiş ise, su içeriğinin doğru belirlenebilmesi için alınması gereken en az örnek miktarı aşağıdaki tabloda verilmiştir.

Çizelge 1.1.1 Su içeriğinin belirlenmesi için alınması tavsiye edilen en az yaş örnek miktarı



• Yaş numuneden yeteri miktar alındıktan sonra, numunenin koyulacağı kuru ve temizlenmiş kap tartılarak ağırlığı deney föyüne not edilir (m1).
• Yaş numune, örnek kabının içine koyulduktan sonra kapla birlikte tartılır ve deney föyüne not edilir (m2).
• Numunenin derinliği, ait olduğu proje vb. bilgileri de bir etiket üzerine yazılıp kap içine konur.
• Numune etüve konur ve etüvün sıcaklığı 110 ± 5 º C ‘ ye ayarlanarak çalıştırılır.Yaklaşık 24 saat sonra numune etüvden çıkarılır.
• Etüvden çıkarılan numune soğuması için desikatörün veya nem kabının içerisine konulur.Numune çıplak elle tutulur sıcaklığa gelinceye kadar beklenir.
• Numune soğuduktan sonra yine aynı kapla birlikte tartılarak föye not edilir (m3).



Şekil 1. Yaş numunelerin etüve koyulması ve kurutulması


c. Hesaplamalar



Bu bağıntıda ;

W = su içeriği (%)
m1 = örnek kabının ağırlığı, g
m2 = örnek kabı + yaş numune ağırlığı, g
m3 = örnek kabı + kuru zemin ağırlığı, g



Şekil 2.Su muhtevası grafiği


2.2.KIVAM LİMİTLERİ
İnce daneli zeminlerin mühendislik özellikleri gradasyona bağlı olmamakta ve içerdiği kil mineraline göre ortaya çıkan plastisite özellikleri önem kazanmaktadır.İnce daneli zeminler su muhtevalarına bağlı olarak katı, yarı katı, sıvı kıvamda olabilirler. İnce daneli zeminlerin çoğu tabii halde plastik kıvamda bulunur ve bu kıvam aralığını belirleyen en yüksek ve en düşük su muhtevalarına likit limit (LL veya WL) ve plastik limit (PL veya Ip) denir.

2.2.1.LİKİT LİMİT DENEYİ
Likit limit, casagrande aletinde aletin çanak kısmına konan plastik kıvamda zemin numunesinde özel kaşıkla oluşturulan yarığın (çentiğin) , çanağın 25 defa düşürülmesi ile kapanmasına karşılık gelen su muhtevası olarak saptanır.


a.Araç – Gereç

• Casagrande likit limit cihazı
• Oluk açma bıçağı
• Karıştırma spatulası (yaklaşık 10 cm boyunda ve 2 cm genişliğinde)
• Karıştırma kapları
• Etüv, 60 º C ve 110 ± 5 º C ‘ de sabit kalabilen termostat kontrollü ve hava dolaşımlı
• Terazi (0.01 g duyarlıklı)
• Su içeriği tayini için metal örnek kapları
• Desikatör
• Fırından örnek çıkartmak için ısıya dayanıklı eldiven
• No.40 (0.425 mm) elek
• Plastik su kabı (piset)


(a)


(b)

Şekil (a) Likit limit deneyinde kullanılan bazı aletler, (b)Casagrande deney aleti.


b.Deneyin Yapılışı

• Daha önce su muhtevası alınan kuru numune , taneleri fazla kırılmayacak şekilde lastik tokmak ile bir miktar ezilir.Bu sayede topaklaşmış haldeki kütleler ufalanır ve No.40 elekten elenerek eleğin altına geçen örnekten yaklaşık 100 – 120 gr alınır.
• Alınan numune karıştırma kabına konur ve yaklaşık macun kıvamına gelene kadar damıtık su eklenerek karıştırılır.
• Numune macun kıvamına geldikten sonra karıştırma kabından azar azar alınarak Casagrande kabına kenarlardan ortaya gelecek şekilde yerleştirilir.Zemin örneğini Casagrande kabına yerleştirirken içerisinde hava boşlukları bırakmadan homojen bir sıklıkta yerleştirilmesine ve yerleştirme esnasında tasın aletin tabanlığına oturuyor olmasına dikkat edilmelidir.Yerlştirme işleminden sonra sonra kabın içindeki örneğin üst yüzeyi aletin tabanlığına paralel olacak şekilde karıştırma spatulası ile düzlenir.
• Oluk açma bıçağının her konumda aletin tasına dik olmasını sağlamak amacıyla bıçağı tutan eli bilekten itibaren kıvırmak suretiyle tak bir hamlede, kabın içerisindeki örneğin ortasında bir oluk açarak örnek iki kısma bölünür.


(a)


(b)

Şekil 1.2.1.2. a) Numunenin damıtık su eklenerek spatula ile karıştırılması b)Numunenin Casagrande kabına yerleştirilmesi


• Düşme kolu, Casagrande kabının 10 mm yükseklikten saniyede 2 düşüş yapmasını sağlayacak hızda, zemin örneğinin ortasında açılan oluk tabandan itibaren 13 mm boyunda kapanıncaya kadar çevrilir.Açılan oluk, 30 - 40 arasında bir düşüş uygulandıktan sonra hala kapanmadıysa örnek katı kıvamda demektir.Bu durumda deney durdulur ve aletin kabındaki numune karıştırma kabına alınarak bir miktar daha su ilave edilir ve karıştırma işlemine devam edilir.bu işlemden sonra numune tekrar kaba yerleştirilir ve yukarıdaki işlemler tekrarlanır.Eğer açılan oluk 25’ den daha az bir düşüş sayısında kapandı ise numuneye çok fazla su katıldı demektir.Böyle durumda örneğin kıvamını artırmak için kesinlikle kuru örnek karıştırlmamalıdır.Bunun yerine numune kıvama gelinceye kadar kurumaya bırakılmalıdır.Daha sonra numune tekrar kaba yerleştirilip aynı işlemler tekrarlanır.
• Oluğun 13 mm boyunda kapanması için uygulanan düşüş sayısı deney föyüne not edilir ve oluğun kapandığı bölgeden 15 – 20 gr numune alınır.boş ağırlığı ve kap numarası deney föyüne not edilmiş olan örnek kabının içine konur ve kap + yaş numune olarak deney formuna kaydedilir.
• Son olarak numune etüve konur ve kurutulur.Kurutulduktan sonra su içeriği hesaplanır.
• Su içeriği için örnek alındıktan sonra Casagrande kabında kalan örnek , karıştırma spatulası ile toplamarak karıştırma kabına alınır ve Casagrande kabı temizlenir ve kuru bir bezle silenerek kurutulur.
• Karıştırma kabındaki numuneye, düşüş sayısının 25 – 30 arasında olmasını sağlayacak kadar damıtık su ilave edilir ve homojen bir karışım elde edilinceye kadar bir kaç dakika karıştırılırdıktan sonra aynı işlemler tekrarlanır.
• Üçüncü tekrardaki düşüş sayısı 20 – 25, dördüncü tekrardaki düşüş sayısı ise 15 – 20 olacak şekilde damıtık su ilave edilerek aynı işlemler tekrarlanır.
• Son olarak kalan numuneden plastik limit deneyi için 30 – 35 g kadar örnek ayrılırarak bir kaba konur ve plastik limit deneyi yapılır.

--> Not : İlk yapılan denemede açılan oluk tesadüfen 25 düşüşte kapandı ise, oluğun kapandığı yeri kapsayacak şekilde kaptaki örneğin yaklaşık yarısı alınarak su içeriği belirlenir. Daha sonra karıştırma kabında kalan örnek ile bir deneme daha yapılarak elde edilen ilk su içeriğinin ortalaması alınıp zemin örneğinin likit limit değeri olarak verilir.



c.Hesaplamalar

Deneyde elde edilen düşüş sayısı ve buna karşılık gelen su içeriği değerleri, yatay eksende logaritmik olarak hazırlanan düşüş sayıları, düşey eksende ise doğrusal olarak hazırlanan su içeriği değerleri yer alan bir grrafik alanda işaretlenir.Şeffef bir cetvel kullanılarak iaşretlenen bu noktalardan geçen en iyi doğru çizilir.Bu doğruya akma doğrusu adı verilir.Akma doğrusunun çiziminde pratik bir kural olarak ; doğrunun altında kalan noktalar ile üstünde kalan noktaların doğruya dik mesafelerinin birbirine eşit olamasına dikkat edilmelidir.Akma doğrusu çizildikten sonra, 25 düşüşün yer aldığı noktadan yukarıya doğru dikey olarak çıkılarak akam doğrusunu kestiği nokta bulunur.Bu noktadan yatay doğrultuda su içeriği eksenine doğru gidilerek bu ekseni kestiği noktadaki su içeriği değeri okunur ve zeminin likit limiti olarak belirlenir.

2.2.2.PLASTİK LİMİT DENEYİ

Plastik limit deneyi , cam plaka üzerinde el ayası ile yuğurularak inceltilen zemin silindirlerinin 3 mm çapa geldiklerinde parçalanmaya başladıkları su muhtevası olarak tanımlanır.

a.Araç – Gereç

• Bu deneyde en önemli araç, deneyi yapacak olan kişinin yeneğidir.Deneyden önce eller temiz ve kuru olmalıdır.
• Cam plaka
• Metal veya cam çubuk
• Karıştırma kabı
• Karıştırma spatulası
• Etüv
• Terazi
• Su içeriğini belirlemek için kullanılacak olan metal örnek kapaları

b.Deneyin Yapılışı

• Plastik limt deneyi , likit limit deneyi ile bağıntılı olarak yürütüleceğinden dolayı deney örneği, likit limit deneyi için hazırlanan örnekten yaklaşık olarak 20 – 30 g alınarak yapılır.Bu nedenle plastik limit deneyi için örnek hazırlama yöntemleri, likit limit deneyi ile aynıdır.
• Likit limit deneyinden sonra plastik limit deneyi için bir kenara ayrılan örnek, özellikle killi zeminlerde muhtemelen plastik limit kıvamından daha yüksek olacaktır.Bu nedenle, örneği yaklaşık olarak plastik limit kıvamına getirmek için açık hava ortamında bekletilir.
• Numune, yaklaşık olarak plastik limit kıvamına geldiğinde iki el arasında yuvarlanarak top haline getirilir ve ikiye bölünür.Parçalardan birisi nem kaybetmemesi için nem kabına konulur.
• Diğer parça iki el arasında yuvarlanarak silindir haline getirilir.Daha sonra cam plaka üzerine yerleştirilerek el ayası veya parmaklar ile belli bir miktar basınç uygulanarak yuvarlanmak suretiyle bir çubuk haline getirilir.Parmaklar veya el ayası ile numune üzerine uygulanması gereken basınç numune tipine göre farklılık göstermektedir.Örneğin yüksek plastisiteli killer, plastik kıvamda iken oldukça sert olurlar.Ancak buna karşın, kil oranı daha az olan ve bir miktar silt içeren numuneler ise nispeten daha yumuşak olmaktadır.Bu nedenle killi zeminleri yuvarlamak içiçn yüksek basınç gerekirken siltli-killi zemin için daha düşük basınç yeterli olmaktadır.

• Yuvarlanan numune 3 mm çapına ulaştığında yüzeylerinde çatlaklar ve yer yer kopmalar meydana geliyor ise plastik limit kıvamında demektir ve kırılan parçalar topalanarak su içeriğini belirlemek için ağırlığı ve kap numarası önceden deney föyüne kaydedilen örnek kabına konarak birlikte tartılır (kap + yaş numune ağırlığı).Ancak su içeriğini belirlemek için kullanılacak örneğin ağırlığı 6 g ‘ dan az olmamalıdır.Zeminin 3 mm çapına geldiğini anlamak için 3 mm çapındaki kıyaslama çubuğu kullanılır.
• Eğer numune 3 mm çapına geldiği halde, çatlamalar ve kırılıp kopmalar meydana gelmiyor ve numune daha da incelebiliyorsa, su içeriği plastik limitten daha yüksek demektir.Bu durumda örnek toplanarak tekrar iki el arasında veya tek el ile bir süre sıkılarak yuvarlanır.Bu şekilde, vücut sıcaklığından dolayı örnek bir miktar nem kaybedecektir.Bu işleme yeterli süre devam ettikten sonra numunenin uygun kıvama geldiğine kanat getirilirse tekrar deneme yapılır.
• Eğer numune 3 mm çapına gelmeden önce çatlaklar ve kırılıp kopmalar meydana geliyorsa , su içeriği plastik limitten az demektir.Bu durumda numuneye bir miktar su kazandırmak gerekir.Ancak ilave edilecek olan su miktarı ve deneyde kullanılan numune miktarı az olduğundan likit limit deneyindeki gibi su katıp karıştırma imkanı yoktur.Bu yüzden numune elle yuvarlanıp bir küre haline getirildikten sonra ıslak bir sünger üzerinde bastırılarak gezdirilmek suretiyle numuneye su kazandırılabilir.Bu işlemden sonra tekrar numune yuvarlanarak plastik deneye devam edilir.


(a)


(b)


(c)

Şekil 1.2.2.1 a) Numunelerin el ayası ile yuvarlanması, b)3 mm çapındaki yaş numuneler (c)Plastik limit deneyinde kullanılan aletler.


• Zeminin ilk parçası üzerinde plastik limit deneyi tamamlandıktan sonra başlangıçta ayrılan ikinci parçasına da aynı işlemler yapılır ve plastik limit kopması elde edildikten sonra yine kap numarası ve ağırlığı önceden not edilen örnek kabına konulur ve kapla birlikte tartılarak deney föyüne not edilir.Bu deneyde de su içeriğini belirlemek amacıyla alınan numune 6 g ‘ dan az olmamalıdır.
• Daha sonra alınan örnekler etüve konularak kurutulur ve suy içeriği hesaplanır.

c. Hesaplamalar

En az iki defa tekrar edilerek uygulanan plastik limit deneyinde elde edilen sonuçlar % 0.1 yakınlıkta belirlenerek aritmetik ortalaması hesaplanır. İki denemede elde edilen plastik limit değerlerinden herhangi birisi, aritmetik ortalamadan % 0.5 ‘den daha fazla sapma göstermiyorsa, bu ortalama değer zeminin plastik limiti olarak belirlenir.Aksi takdirde ilave deney yapılması gerekir


2.3.ELEK ANALİZİ

Elek analizi zemin tane büyüklüklerini ve toplam kütle içerisindeki ağırlıkça miktarlarını yüzde cinsinden hesaplayıp tane büyüklüğü dağılımının ve çakıl, kum, silt ve kil yüzdelerinin belirlenmesi amacıyla yapılır.

Elek analizi yapmak için, toplam numuneden dane çapı dağılımı aynı kalacak şekilde yeterli miktar numune alınır.Elek takımından açılıkları logaritmik eksen üzerine üniform aralıklarla düşen ve numunenin içerdiği dane boyutlarını kapsayan az sayıda elek seçilir.Elekler en büyük açıklı elek en üste gelecek şekilde dizilir.En alta kap konur.Mekanik ağırlıkları tartılıp föye not edilir.Zeminlerin dane dağılımı özellikleri kaba daneli zeminler için kullanılır.Dağılımı belirlemek için bazı işlemler yapılır.Efektif çap %10 ‘ dan küçük danelerin en büyük çapıdır ve D10 ile gösterilir.D50 ortalama çapı verir.Üniformluk kaysayısı Cu , derecelenme katsayısı Cc ile gösterilir.



İyi derecelenmiş kumlarda Cu > 6 , çakıllarda Cu > 4 ve 1< Cc <3 şartı aranır.


(a)


(b)

Şekil (a) Elek analizinde kullanılan aletler, (b)Elekler


2.4. HİDROMETRE DENEYİ (ÇÖKTÜRME ANALİZİ)

Çöktürme analizi, küresel danelerin bir sıvı içerisinde çökelme hızı ile çapları arasındaki ilişkiyi veren Stoke kanuna dayanır ve 200. no’ lu elekten geçen danelerin dağılımını yani silt ve kil yüzdesini tespit etmek için kullanılır.
Analizde 200. no’ lu elekten geçen numuneden belli bir miktar alınır.Damıtık su ile karıştırılarak bir süspansiyon hazırlanır.Hidrometre deneyinde uzun cam silindir içine konan süspansiyonun, daha büyük daneler çökeldikçe azalan yoğunluğu hidrometre ile ölçülür.Stokes yasasında, bir sıvı içerisinde çöken ve geometrik şekli küre olan tanelerin çökme hızları ile tane çapları arasında bir ilişki olduğu ifade edilmiştir.



Burada ;

D : Ölçülen tanelerin çapı (eşdeğer küre çapı) ,mm
n : Suyun akışmazlığı (viskositesi) , g/cm3
γs : Tanelerin birim hacim apırlığı
γw : Sıvının birim hacim ağırlığı
L : Tanelerin çökme mesafesi , cm
T : Çökme işleminin başlamasından itibaren geçen zaman,sn



(a)


(b)


(c)

Şekil (a)Hidrometre deneyinin yapılması, (b) Cam silindir, (c)Hidrometre.


2.5.ÖZGÜL AĞIRLIK DENEYİ

Zemin mühendisliğinde özgül ağırlık, zeminin tane birim hacim ağırlığının ( γs ) 20ºC sıcaklığındaki suyun birimn hacim ağırlığına ( γw ) oranı olarak tanımlanır ve Gs sembolü ile gösterilir.

γs
Gs = ————
γw

a.Araç - Gereçler

• Yoğunluk şişesi ( pikometre )
• Terazi
• Termometre ( en az 0.5 º C duyarlıklıve en az 20 cm boyunda )
• Etüv
• Vakum pompası
• Desikatör
• Piset
• Cam huni
• Sabit sıcaklık su tankı



Şekil 1.5.1 Özgül ağırlık deneyinde kullanılan bazı aletler


b. Deneyin Yapılışı

• Deney için daha önce ufalanmış olan numuneden bir miktar alınır ve 10 No‘lu elekten geçirilir.Eleğin altında kalan ince boyutlu numuneden yaklaşık olarak 20 veya 30 gr alınır ve bu ağırlık deney föyüne kuru numune ağırlığı ( Ms ) olarak not edilir.
• Yoğunluk şişesi temizlenir, kurutulur ve ve kapağıyla birlikte tartılarak deney formuna kaydedilir ( Mp ).
• Şişenin içerisine damıtık ve havası alınmış su doldurulur.500 ml’ lik şişe kullanılıyor ise menisküsün alt hizasına gelinceye kadar su doldurulmalıdır.Şişe boyun kısmını bir miktar geçecek şekilde su doldurulur.Şişenin kapağı seri bir hareketle kapatılır.Şişenin içerisindeki fazla su kapağın içindeki kanaldan fışkırarak dışarı atılır.Bu sırada kapağın altında hava kabarcığı kalmamasına dikkat edilmelidir.
• Yoğunluk şişesi içerisindeki suyla birlikte tartılır ( Mpw ).
• Şişenin kapağı çıkartılır ve içerisine termometre daldırılarak suyun sıcaklığı ölçülür.
• Ağırlığı belirlenmiş olan ve deney formuna kaydedilmiş olan örnek hiç kayıp verilmeden yoğunluk şişesinin içine aktarılır.Bunun için şişenin ağzına bir huni yerleştirilir.
• Şişenin yaklaşık 2/3’ü damıtık ve havası alınmış su ile doldurulur.
• Şişenin içerisindeki zeminin boşluklarında sıkışmış halde hava bulunmaktadır.Şişe vakum makinesine takılarak içerisindeki hava alınır.
• Vakum işi bittikten sonra şişenin tamaı damıtık ve havası alınmış su ile doldurulur.Şişenin kapağı kapatılarak tartılır ve deney formuna not edilir ( Mpws ).


c. Hesaplamalar

Ms
Gs = ——————— × K
Ms + Mpw - Mpws
__________________
Bilgi Özgürlüktür!

Konu YaKaMoZ tarafından (05.10.14 Saat 17:11 ) değiştirilmiştir.
Alıntı ile Cevapla
  #2 (permalink)  
Okunmamış 22.11.10, 15:44
YaKaMoZ - ait Kullanıcı Resmi (Avatar)
Webmaster
 
Üyelik tarihi: Jan 2007
Bulunduğu yer: Kocaeli - Başiskele
Yaş: 25
Mesajlar: 8.996
Standart

Burada ;

Gs : Zeminin özgül ağırlığı
Ms : Zemin tanelerinin etüvde kurutulmuş haldeki ağırlığı, g
Mpw : Yoğunluk şişesinin tamamen su ile dolu haldeki ağırlığı, kapak dahil, g
Mpws : Yoğunluk şişesinin zemin ve su ile dolu haşdeki ağırlığı, kapak dahil, g
K : Sıcaklık dönüştürme katsayısı


2.6.ÜÇ EKSENLİ SIKIŞTIRMA DENEYİ

Üç eksenli sıkışma deneyi ile zeminin arazi koşullarında sahip olacağı kayma mıkavemetini gerçeğe en yakın olarak belirlemek mümkün olmaktadır.
Zeminlerin efektif sıkışma dayanımlarının belirlenebildiği bu deney yöntemi; sabit hücre basıncı altında, izotropik konsolidasyon ve artan eksenel deformasyon koşullarının sağlanarak örneğin sıkıştırılarak makaslanması işlemlerini kapsar.Deney drenajlı veya drenajsız, konsolidasyonlu veya konsolidasyonsuz olarak sürdürülebilmektedir.Bu duruma göre üç çeşit deney yapılabilmektedir.

• Kosolidasyonsuz drenajsız (UU)
• Konsolidasyonlu drenajlı (CD)
• Konsolidasyonlu drenajsız (CU)

a. Araç – Gereçler

• Desikatör
• Ring
• Membran
• Sıkıştırma hücresi
• Pudra
• Etüv
• Terazi
• Poroz taşlar



(a)


(b)

Şekil (a) Üç ve tek eksenli sıkıştırma deneyi aleti deney aleti, (b) üç eksenli deneyinde kullanılan bazı aletler


b. Deneyin Yapılışı

• Araziden gelen UD tüplerinin iclerindeki örselenmemiş numune zarar verimeden çıkarılır ve basınç deneyleri ringlerinin içine doldurulur.Üç eksenli deneyi için üç adet numune alınır.
• Ringlerin alt ve üst kısımları düzlendikten sonra hidrolik makine yardımıyla çıkartılır.Çıkartılan numuneler su içeriğini kaybetmemesi için deneye kadar desikatörde bekletilir.


(a)


(b)


(c)

Şekil (a) İçleri numune dolu üç eksenli ringleri, (b) Ringlerin alt ve üst kısımlarının bıçakla düzlenmesi, (c)Numunelrin ringlerin içinden çıkarılması.

• Daha sonra birinci deney için numunelerden biri alınır.Numunenin boyu ve çapı ölçülüp föye not edilir.Çap-boy oranı iki olacak şekilde numuneler alınır.
• Hücre içinde numune bir altına ve bir üstüne proztaş gelecek şekilde oturtulur.Numunenin üzerine membran geçirilir.Numunenin çevresine geçirilen membran numunenin hücreyi dolduran saf su ilke temasını önlemekte ve numunenin içine ve dışına ayrı ayrı basınç uygulanabilmektedir.
• Hücre tamamen suyla doldurulduktan sonra basınç aleti çalıştırılır ve diallerden sürekli okuma alınır.Diallerdeki basınç değerleri düşmeye başladıktan bir kaç okuma sonra deney durdurulur.Nmune bir kabın içerisinde etüve atılıp kurutulur ve su muhtevası alınır.



(a)


(b)

Şekil (a) Çevresine membran geçirilmiş olan numunenin hücre içine koyulması, (b) Basınç hücresinin içi saf su ile doldurularak deneyin başlatılması


c. Hesaplamalar

Deviatorik gerilime (σ1 – σ3 ) karşı gelen eksenel deformasyon grafiği çizilir.Deviatorik gerilme ifadesinin kulanılmasının nedeni eksenel gerilmenin daha önce her doğrultuda uygulanan hücre basıncına (σ3) ilave olarak uygulanmasıdır.Yenilme anındaki maksimum deviatorik gerilim değerinde en büyük asal gerilim (σ1) değeri ile belirlenir ve yanal gerilim ile birlikte mohr dairesi çizilir.Diğer örnekler içinde aynı yöntemle mohr daireleri oluşturulur ve bu dairelere en uygun teğet doğru çizilir.Bu mohr zarfı doğrusunun ordinat eksenini kestiği nokta kohezyon ( c), doğrunun eğimi ise içsel sürtünme açısını verir.

2.7. TEK EKSENLİ SIKIŞTIRMA DENEYİ

Tek eksenli ile üç eksenli sıkıştırma deneyi arasındaki tek fark; tek eksenli deneyi yapılırken hücre içine su konulmaz ve tek eksenli de sadece bir deney yapılır. Bunların dışında kullanılan araç-gereçler ve deneyin yapılışı tamamen aynıdır.

2.8. KONSOLİDASYON DENEYİ

Bu deney aşamalı ve kontrollü eksenel gerilim altında, zeminin tek yönlü drenajına müsaade edildiği koşullardaki konsolidasyon hızı ve miktarının belirlenmesini kapsar.Elde edilen sonuçlar bir toprak dolgu veya mühendislik yapısının oluşturacağı farklı toplam oturmanın önceden kestirilmesinde kullanılır.

a. Araç – Gereçler
• Konsolidasyon deney aleti (ödometre)
• Ringler
• Etüv
• Kronometre
• Poroz plakalar
• Saf su
• Piset
__________________
Bilgi Özgürlüktür!
Alıntı ile Cevapla
  #3 (permalink)  
Okunmamış 22.11.10, 15:44
YaKaMoZ - ait Kullanıcı Resmi (Avatar)
Webmaster
 
Üyelik tarihi: Jan 2007
Bulunduğu yer: Kocaeli - Başiskele
Yaş: 25
Mesajlar: 8.996
Standart


(a)


(b)

Şekil (a) Konsolidasyon deney aleti, (b) Deneyde kullanılan poroz plakalar, ringler ve ödometre hücresi.


b. Deneyin Yapılışı
• Hacmi ve ağırlığı belli olan numune alt ve üst kısmına poroz plakalar konularak kosolidasyon deney aletinin hücresine yerleştirilir.Yük kolu ve düşey deformasyon ölçer takılır. Örnegin şişmesini engellemek için 5 kPa gibi bir basıncı sağlayarak yük uygulanır ve hücre su ile doldurulur.
• Bu işlemlerden sonra düşey deformasyon ölçer sıfırlanır. İlk gerilim kademesi için gerekli yük yük koluna konulur.Standart yük kademeleri, zeminde oluşturacağı gerilim açısından birbirinin iki katı olacak şekilde seçilir.
• Her yük kademesi için standart süre 24 saattir ve belirli aralıklarda numune yüksekliği veya değişim okunur.Düşük yüklerin uygulandığı ilk aşamalarda konsolidasyon eğrisi değişim gözlenerek yük aşaması süresi düşürebilir.Ancak konsolidasyon basıncı ve üzerindeki basınç kademeleri için mutlaka saat okuması alınır.

• Yükleme aşamaları tamamlandıktan sonra yük boşatma aşamalarına geçilir.Bu amaçla örneğin üzerindeki yükler ya ¼ oranına indirmek suretiyle kademeli olarak ya da doğrudan ayarlama basıncına indirilir ve genellikle bir gece sonra okuma alınarak konsolidasyon deneyi snlandırılır.
• Numune aletten çıkartılıp tartılır ve etüvde kurutulur.

c. Hesaplamalar

• Her yük kademesi için zamana karşı deformasyon okumaları karekök zaman-deformasyon veya logaritmik zaman-deformasyon okumaları grafikleri oluşturulur.Bu grafiklerden %50 veya %90 için geçen konsolidasyon zamanı (t50 veya t90) bulunur.Bu değerler vasıtasıyla her yük kademesi için konsolidasyon katsayısı (cv) değerleri hesaplanır.



H : Konsolidasyondaki drenaj yolu uzunluğu


• Ayrıca her yük kademesinin sonunda deformasyon veya deformasyondaki değişimler tablolaştırılır. Her yük kademesi için örneğin başlangıç yüksekliğine göre değişim hesaplanır :

∆H = d – d0

• Hesaplanan düşey deformasyon değişim değerlerinden boşluk oranı hesaplanır.

∆H (H - Hs)
e = e0 - —— e = ————
Hs Hs


∆V ∆V ∆e
—— = —— = ——
V0 H0 1 + e0
__________________
Bilgi Özgürlüktür!
Alıntı ile Cevapla
  #4 (permalink)  
Okunmamış 22.11.10, 15:44
YaKaMoZ - ait Kullanıcı Resmi (Avatar)
Webmaster
 
Üyelik tarihi: Jan 2007
Bulunduğu yer: Kocaeli - Başiskele
Yaş: 25
Mesajlar: 8.996
Standart

Burada V0, H0 ve e0 sırasıyla başlangıçtaki hacim, kalınlık ve boşluk oranı değerlerini, ∆V, ∆H ve ∆e ise bu değerlerdeki değişimleri göstermektedir.Her yükleme seviyesinde konsolidasyon tamamlandıktan sonra boşluk oranı e1 hesaplanabilir.

2.9.DİREKT KESME DENEYİ

Bu test metodu doğrudan makaslanan bir zemni numunesinin konsolidasyonlu drenajlı dayanım özelliklerinin hızlı bir biçimde elde edilebildiği bir testtir. Test en az üç ayrı numune üzerine farklı normal yükler uygulanarak, zeminin normal gerilim altında gösterdiği makaslama dayanımı deformasyon kontrollü olarak belirlenir. Seçilen normal yükler örneğin alındığı arazi koşullarını temsil eder.

a.Araç – Gereçler

• Direkt kesme kutusu
• Ringler
• Piset
• Saf su
• Poroz taşlar


(a)


(b)


(c)

Şekil (a) Direkt kesme kutusu, (b) Numune doldurulmuş direkt kesme ringi, (c)Direkt kesme deneyinde kullanılan bazı aletler.


b. Deneyin Yapılışı

• 6×6×2 cm veya 10×10×2 cm boyutlarında hazırlanmış test örneği alt ve üst poroz plakalar olacak şekilde kesme kutusuna yerleştirilir.Saf su ile doldurulduktan sonra, yanal hareket, düşey hareket ve yük halkası ölçüm aparatları okumaları için hazı hale getirilerek sıfırlanır.
• Deney için seçilen normal yüke, örnek tek veya birkaç aşamada konsolide edilerek ulaşılır.her yük kademesi için %90 konsolidasyon sağlanmış olmalıdır.
• Örneğin konsolidasyon özelliklerine uygun deformasyon hızı seçilmelidir.Yani örneğin yenilmesi için geçen süre tf = 50*t50 kadar olmalıdır. Deformasyon hızı; denajsız deney için 1.0-2.5 mm/dk, drenajlı makaslamada ise boşluk suyu basıncının kaçmasına izin verecek ölçüde yeterli süreye ihtiyaç vardır.Bu da 5-7.5×10-3 mm/dk olabilir.
• Belirlenen deformasyon hızı makaslama cihazından ayarlanır, ilk okumalar kaydedildikten sonra makaslama işlemi başlatılır.
• Yanal harekete karşı yük halkası okumaları belirli aralıklarla alınarak kaydedilir.Makaslama işlemi zemin örneğinde yenilme sağlanıncaya veya örneğin orjinal boyunun %10- 20’ si deforme oluncaya kadar devam eder.
• Yapılan projenin amacına yönelik olarak artı makaslama dayanımı değerleri de elde edilebilir.
• Bu işlemler diğer iki örnek için de tekrarlanır.


c. Hesaplamalar

Her test örneği için makaslama gerilimi (τ) ve normal gerilim (σn) değerleri hesaplanır.


τ = F/A , σn = N/A


F : Makaslama kuvveti (yenilme) (N,kg)
N : Örneğe uygulana düşey yük (N,kg)
A : Örneğin alanı (m2, cm2)


Makaslama gerilmesi ordinay ekseninde, normal gerilme absis ekseninde olacak şekilde her test örneği için elde edilen değerler işaretlenerek N – A grafiği oluşturulur.Oluşan noktaları en iyi birleştiren bir doğru çizilir.Bu yenilme zarfı doğrusunun makaslama gerilimi eksenini kestiği değer o zeminin kohezyonunu, doğrunun eğimi içsel sürtünme açısını verir.

B. ZEMİN SINIFLANDIRMASI

Zemin mühendisliğinde, temel tasarım, şevlerin duraylılığı, yol yapımı, toprak istinat yapıları, toprak dolgu barajlar ve benzeri projelerde ve bilimsel çalışmalarda ve yayınlarda incele alanındaki zeminin tanımlanması ve bunun değişik mühendislik disiplinleri tarafından da anlaşılması için zeminlerin sınıflandırılması gerekir. Zeminleri birbirinden farklı kılan, kabaca tane boyu dağılımı ve plastisite özellikleri olmaktadır. Bu nedenle mühendislik amaçları için geliştirilmiş olan sınıflandırma sistmleri genellikle zeminlerin tane büyüklüğü dağılımına ve plastisite özelliklerine yani Atterberg limitlerine bağlı olmaktadır.Bu özellikler dikkate alınarak benzer şekilde davranan zeminlerin gruplara ve alt gruplara ayrılarak sınıflandırılması mümkündür.Günümüzde en yaygın olarak kullanılan sınıflandırma sistemleri USCS (Birleştirilmiş Zemin Sınıflandırma Sistemi) ve AASHTO (American Association of State Highway and Tranportation Office). Bunlardan birincisi zemin mühendisliği işlerinde kullanılırken, ikincisi yol yapım işlerinde çalışılan zeminleri sınıflandırmak için kulanılmaktadır.

C.1.BİRLEŞTİRİLMİŞ ZEMİN SINIFLANDIRMA SİSTEMİ

Birleştirilmiş Zemin Sınıflandırma Sistemi ilk kez Aathur Casagrande tarafından 1942 yılında, hava alanı yapımında kullanılacak olan zeminleri sınıflandırmak amacıyla geliştirilmiştir. Daha sonraki yıllarda zemin mühendisleri tarafından geliştirilerek bugünkü şeklini almış ve 1985 yılında ASTM tarafından zeminleri sınıflandırmak için standart yöntem olarak kabul edilerek ASTM D 2487 (2000) numarasıyla yayınlanmıştır. Günümüzde, dünyanın bir çok yerinde zemin mühendisleri tarafından kullanılan bu sisteme göre zeminler, iri taneli, inec taneli ve orfanik olmak üzere 3 ana gruba ayrılır. Bu ana gruplar, kendi aralarında ayrıca 15 alt sınıfa ayrılarak, her bir sınıf iki harfin yan yana gelmesiyle oluşan sembollerle ifade edilmiştir. Bazen de zemin sınıfları için çift sembol kullanılmıştır.


Tablo 1.1 USCS’de kullanılan birinci ve ikinci harfler ve ifade ettikleri anlamlar.


Birleştirilmiş zemin sınıflandırma sistemiyle zeminleri sınıflandırmak için; söz konusu zeminin tane dağılım analizi, likit limit ve plastisite indisi değerleri blinmelidir.Tane boyu dağılım eğrisinden, no.200 ve No.4 eleklerden geçen ile üniformluk sayısı (Cu) ce eğrilik derecesi (Cc) saptanır.Ayrıca Atterberg limitleri ile belirlenen (LL) ve (PI) değerlerine göre zemin sınıflandırması yapılabilir.

Sınıflandırılacak zemin için ilk kriter No.200 elekten geçen yüzde miktarıdır.Eğer bu miktar %50’den az ise, zemin iri taneli demektir ve bu durumda akış şeması takip edilerek zeminin uygun düştüğü sınıf belirlenir.Akış şemasının kullanılmasında yanılgıya düşmemek için “ve” ve “veya” balaaçlarının anlamlarına dikkat etmek gerekir.Dikkat edilecek bir diğer husus ise, plastik olmayan (NP) zeminler için Pl değerinin sıfır gibi kabul edilmesidir.Eğer zemin örneğinin No.200 elekten miktarı %50’den fazla ise, zemin kil ve silt içeren ince taneli zemindir ve bu durumda zemin sınıflaması için plastisite indisi kullanılır.

Tablo 1.3.Plastisite abağı



Tablo 1.4.Tane Boyu Dağılım Grafiği (Granülometre Eğrisi)



Tablo 1.2.USCS (Birleştirilmiş Zemin Sınıflaması).
__________________
Bilgi Özgürlüktür!
Alıntı ile Cevapla
  #5 (permalink)  
Okunmamış 25.04.11, 00:23
Yeni Kullanıcı
 
Üyelik tarihi: Apr 2011
Mesajlar: 1
Standart

Sağol kardeşim hayırlı tezkereler diliyorum
Alıntı ile Cevapla
  #6 (permalink)  
Okunmamış 23.11.11, 01:28
Yeni Kullanıcı
 
Üyelik tarihi: Nov 2011
Mesajlar: 1
Standart

cok tesekkurler paylasımlarınınız ıcın dıger ınsaat muh derslerı ıle ılgılı paylasım olursa sevınırım ozellıkle 3.sınf 1. donem ıcın
Alıntı ile Cevapla
Cevapla

Seçenekler
Stil Konuyu değerlendir
Konuyu değerlendir:

Yetkileriniz
Konu Acma Yetkiniz Yok
Mesaj Yazma Yetkiniz Var
Eklenti Yükleme Yetkiniz Yok
Mesajınızı Değiştirme Yetkiniz Yok

BB code is Açık
Smileler Açık
[IMG] Kodları Açık
HTML-Kodu Kapalı
Trackbacks are Açık
Pingbacks are Açık
Refbacks are Açık



WEZ Format +3. Şuan Saat: 02:39.


Powered by vBulletin® Version 3.8.4
Copyright ©2000 - 2014, Jelsoft Enterprises Ltd.
Search Engine Friendly URLs by vBSEO 3.3.2
Türkçe Çeviri : Turkayildiz
Yapılan paylaşımlar ve yorumlardan kullanıcının kendisi sorumludur. 2005-2013

ikariam-firefox & Kıltestere & fototarih & sexyduvarkagitlari & ...