Kaba-İnce Zemin Karışımlarının Geoteknik Özellikleri ve Büyük Direkt Kesme Deneylerinde Geogrid ile Etkileşimleri


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: TED Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: Anıl Ekici

Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Nejan Huvaj Sarıhan

Eş Danışman: Cem Akgüner

Özet:

Çakıl, kum, plastik olmayan silt, kaolin ve bentonitin farklı oranlarda karıştırılmasıyla ince dane oranı (FC) %0, %12, %20, %30, %40 ve plastisite indeksleri (PI) %5 ve %15 olacak şekilde on farklı kaba-ince zemin karışımı (CFM) hazırlanmıştır. Karışımlar, davranışsal eşikleri belirlemeye ve toprakarme dolgu duvarların tasarımı için yaygın olarak kullanılan tasarım kılavuzlarındaki kısıtlamaları ele almaya yönelik olarak değerlendirilmiştir. Tüm CFM numuneleri optimum su muhtevasında ve standart Proktor kuru yoğunluklarının %95’inde sıkıştırılarak hazırlanmıştır. Hazırlanan karışımların geoteknik indeks ve hidrolik iletkenlik özellikleri ile spesifik yüzey alanları incelenmiştir. Danelerin paketlenmesine bağlı olarak ince ve kaba danelerin baskınlıkları arasındaki geçiş PI=%5 için FC=%15 ve PI=%15 için FC=%12’de gerçekleşmiştir. Serbest basınç, üç eksenli basınç (konsolidasyonlu drenajsız) ve büyük ölçekli oturma (sıkışma) testleri yapılmıştır. Genişleme eğiliminin sıkışmaya doğru değiştiği davranışsal geçiş sınırı, PI=%5 olan CFM için FC=%20 olurken; PI=%15 olan karışımların çoğu, başlangıçta nispeten yüksek bir sıkışma ve ardından genişleme eğilimi göstermiştir. Üç eksenli testlerindeki konsolidasyon verileri, PI=%15 için %30 ila %40 FC’nin, normal-konsolide kil-benzeri davranışın başladığı sınır olduğunu göstermiştir. CFM’nin mukavemet davranışı ve geogridlerle (drenaj özelliği olan ve olmayan) etkileşimi büyük direkt kesme testleri (300x300 mm) ile 55, 105 ve 155 kPa normal gerilmeler altında incelenmiştir. Ara yüz kayma dayanımı katsayıları 0,65-1,05 arasında değişmiştir. Zemin-geogrid etkileşim verimi normal gerilmeyle artmış, PI ile azalmıştır. Geogridin drenaj özelliği, doygun olmayan numunelerde ara yüz dayanımını etkilememiştir. Suya doygun numunelerde ise drenaj, FC=%20 olanlara kıyasla FC=%40 olan karışımlarda ilave boşluk suyu basınçlarındaki artışlara bağlı mukavemet düşüşleri önemli ölçüde olduğundan, özellikle de FC=%40 ve PI=%15 için daha kritiktir.