ÖNSÖZ
Geoteknik mühendisliğinde arazi deneyleri, gerek zeminlerin ve kayaçların fiziksel ve mekanik özelliklerinin belirlenmesinde gerekse temel tasarımında yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Sıvılaşma analizi yapılmasında, zemin iyileştirilmesinin kontrolünde dikkatle ve doğru olarak gerçekleştirilmiş arazi deneylerine ihtiyaç vardır. Teknolojinin gelişmesiyle birlikte arazi deneylerine yönelim artmıştır. Ülkemizde, geoteknik arazi deneyleri ile ilgili derli toplu kaynak sıkıntının mevcut olması, bu kitabı hazırlamamıza etken olmuştur. Kitabın, uygulamada çalışan mühendislere, İnşaat, Jeoloji ve Jeofizik mühendisliğinde lisans ve lisans üstü eğitim gören öğrencilere faydalı olacağını düşünüyoruz. Kitabın hazırlanmasında geniş ve güncel kaynak taraması yapılmıştır. Bölüm 1 ve Bölüm 2’de arazi deneylerinin önemi ve zemin incelenmesinde kullanımı kısaca anlatılmaktadır. Diğer bölümlerde ise her bir deney için, deneyin önemi, yapılışı, kullanılan aletler, elde edilen ölçümler ve bunlar üzerindeki düzeltmeler, zeminlerin mühendislik özellikleri ile ölçülen deney parametreleri arasındaki korelasyonlar ve temel tasarımında kullanılan ampirik veya yarı-ampirik yaklaşımlar tanıtılmıştır.
Ayrıca, her konu sonunda deneyle ilgili örnek problemler verilerek konu zenginleştirilmeye çalışılmıştır. Kitapta, ülkemizde çok yaygın kullanılması nedeniyle, özellikle Standart Penetrasyon Deneyi (SPT) geniş bir şekilde ele alınmıştır. Kitabın ikinci baskısında, ülkemizde 2019 yılında yürürlüğe giren Türkiye Bina Deprem Yönetmeliğine göre zemin incelemesi ve SPT’ye göre sıvılaşma analizi ilgili bölümlere ilave edilmiştir. İTÜ’de doktoram bitiminde özellikle kitabın oluşturulması fikrini vermesi hususunda, yetişmemde emeği olan, örnek aldığım, bilgi ve tecrübesinden yaralandığım değerli hocam, meslaktaşım ve kitabın diğer yazarı olan Prof. Dr. Ergün Toğrol’a ve yoğun, yorucu günlerde desteğini esirgemeyen eşime teşekkürü borç bilirim. Kitabın oluşumunda, kapağının hazırlanmasında emeği geçen inşaat mühendisi Zahit Koç’a teşekkür ederiz. Kitabın birinci baskısının gözden geçirilmesi ve bilimsel değerlendirilmesinde katkıda bulunan Prof. Dr. Mustafa Aytekin’e sonsuz
teşekkürler…
Kitabın ikinci baskısında birinci baskısında bulunan yazım ve basım hataları düzeltilmiştir. Yoğun ilgi ve talep sonucu birinci baskısı tükenen kitabın ikinci baskısının yapılmasına karar verilmiştir. Bu kitaptaki olası hataların ya da kitap hakkındaki eleştirilerin tarafımıza ulaştırılmasını isteriz. Kitabın geoteknik mühendisliği ile ilgilenenen mühendis ve öğrencilere yardımcı olmasını ümit ederiz.
Osman Sivrikaya, Ergün Toğrol
Şubat 2019
İletişim için:
e-posta: [email protected]
[email protected]
tel: 0388 225 2295
http://www.ohu.edu.tr/akademik/osmansivrikaya
İÇİNDEKİLER
KISALTMALAR V
TABLO LİSTESİ VI
ŞEKİL LİSTESİ VIII
SEMBOL LİSTESİ XI
ULUSLARARASI BİRİMLER SİSTEMİ XV
BÖLÜM 1. GİRİŞ 1-1
1.1. Arazi Deneylerinin Önemi 1-1
1.2. Arazi Deneyleri ve Korelasyonlar 1-2
1.3. Arazi Deneyleri ve Tasarım 1-3
1.4. Kaynaklar 1-4
BÖLÜM 2. ZEMİN İNCELEMELERİ 2-1
2.1. Giriş 2-1
2.2. Arazi Deneyleri 2-3
2.3. 2018 Türkiye Deprem Yönetmeliğine Göre Zemin İncelemesi 2-5
2.4. Zemin İncelemesi ile İlgili Örnek Problem 2-7
2.5 Kaynaklar 2-12
BÖLÜM 3. STANDART PENETRASYON DENEYİ (SPT) 3-1
3.1. SPT ve Önemi 3-1
3.1.1. Deneyin Yapılışı 3-2
3.1.2. SPT için ASTM Standartı Ayrıntıları 3-5
3.2. SPT için Prosedür ve Ekipman Ayrıntıları 3-7
3.2.1. Sondaj Metodları 3-7
3.2.2. Prosedürdeki Değişkenler 3-8
3.2.3. SPT Kaşığındaki Değişkenler 3-9
3.2.4. SPT Ekipman Değişkenleri: Tokmaklar, Çakma Başlıkları ve
Tijler-Enerji İlişkileri 3-11
3.2.5. SPT’den Numunenin Çıkarılması ve Sonuçların Rapor
Edilmesi 3-16
3.3. SPT'nin Sonucunu Etkileyen Faktörler ve SPT-Narazi Değerlerinin
Düzeltilmesi 3-16
3.3.1. SPT-N Değerini Etkileyen Faktörler ve Değişkenler 3-16
3.3.2. Ölçülen SPT-Narazi Değerlerinin Düzeltilmesi 3-22
3.4. SPT ile Zeminin Mühendislik Parametreleri Arasındaki İlişkiler 3-28
3.5. SPT'nin Türkiyede Uygulaması 3-47
3.5.1. Türkiye'de SPT 3-47
3.5.2. SPT-N Değeri İle Zemin Özellikleri Arasında İlişkiler 3-51
III
3.5.3. Sonuçlar ve Öneriler 3-59
3.6. SPT ile Temel Tasarımı 3-60
3.6.1. SPT-N ile Taşıma Gücünün Bulunması 3-60
3.6.2. Zeminlerde Oturmanın SPT ile Belirlenmesi 3-62
3.7. SPT ile Sıvılaşma Analizi 3-66
3.8. SPT ile İlgili Örnek Problemler 3-73
3.9. Kaynaklar 3-86
BÖLÜM 4. SONDALAR 4-1
4.1. Dinamik Sonda Deneyi 4-1
4.1.1. Ne amaçla, Nasıl Uygulanır ve Ne Ölçülür 4-2
4.1.2. Dinamik Sonda Türleri 4-3
4.1.3. Sonuçların Kullanımı ve Korelasyonlar 4-5
4.2. Ağırlık Sonda Deneyi 4-6
4.2.1. Ne amaçla, Nasıl Uygulanır ve Ne Ölçülür 4-7
4.2.2. Korelasyonlar ve Diğer Arazi Deneyleri ile ilişkisi 4-7
4.3. Sondalarla ilgili Örnek Problemler 4-10
4.4. Kaynaklar 4-11
BÖLÜM 5. KONİ PENETRASYON DENEYİ (CPT) 5-1
5.1. Giriş 5-1
5.2. CPT Çeşitleri 5-2
5.2.1. Mekanik CPT 5-2
5.2.2. Elektrik CPT 5-3
5.2.3. Piyezokon (CPTu) 5-4
5.2.4. Sismik SCPTu 5-5
5.3. CPT Ekipmanı ve Uygulanışı 5-5
5.4. CPT ile Ölçülen Parametreler 5-7
5.4.1. CPT’de Ölçülen Parametreler ve Terimler 5-7
5.4.2. CPT’de Yapılan Düzeltmeler 5-8
5.4.3. CPT’de Verilerin Sunumu 5-10
5.5. CPT ile ilgili Korelasyonlar 5-11
5.6. CPT ile Sıvılaşma Potansiyeli Analizi 5-18
5.7. CPT ile Temel Tasarımı 5-20
5.7.1. CPT ile Taşıma Gücünün Belirlenmesi 5-20
5.7.2. CPT ile Zeminlerde Oturmanın Belirlenmesi 5-26
5.8. Türkiye'de CPT 5-29
5.9. CPT ile İlgili Örnek Problemler 5-29
5.10. Kaynaklar 5-36
IV
BÖLÜM 6. DİLATOMETRE DENEYİ (DMT) 6-1
6.1. Giriş 6-1
6.2. Deney Ekipmanı 6-1
6.3. Deneyin Uygulanması 6-3
6.4. Deney Sonuçlarından Elde edilen Parametreler 6-4
6.5. DMT ile ilgili Korelasyonlar 6-6
6.6. DMT ile Sıvılaşma Potansiyeli Analizi 6-10
6.7. Türkiye'de DMT 6-11
6.8. DMT'ye Genel Bakış 6-11
6.9. DMT ile İlgili Örnek Problemler 6-13
6.10. Kaynaklar 6-15
BÖLÜM 7. PRESİYOMETRE DENEYİ (PMT) 7-1
7.1. Giriş 7-1
7.2. PMT Çeşitleri 7-1
7.3. PMT Ekipmanı ve Deney Prosüdürü 7-4
7.4. Deneyin Kalibrasyonu 7-5
7.5. Ölçülen Deney Sonuçları ve Değerlendirilmesi 7-6
7.6. PMT'den Elde Edilen Zemin Parametreleri 7-8
7.7. PMT ile Temel Tasarımı 7-10
7.7.1. PMT ile Temellerin Taşıma Gücü 7-10
7.7.2. PMT ile Temellerin Oturması 7-14
7.8. PMT ile İlgili Örnek Problemler 7-17
7.9. Kaynaklar 7-21
BÖLÜM 8. ARAZİ VEYN DENEYİ (FVT) 8-1
8.1. Giriş 8-1
8.2. FVT Ekipmanı ve Deneyin Uygulanışı 8-1
8.3. FVT ile Drenajsız Kayma Mukavemeti ve Hassaslık 8-3
8.4. FVT İle İlgili Korelasyonlar 8-6
8.5. FVT ile İlgili Örnek Problemler 8-7
8.6. Kaynaklar 8-9
BÖLÜM 9. PLAKA YÜKLEME DENEYİ (PLT) 9-1
9.1. Giriş 9-1
9.2. Deneyin Uygulanması 9-1
9.3. Deney Sonuçlarının Gösterimi 9-3
9.4. Deney Sonuçlarından Elde Edilen Parametreler 9-4
9.5. PLT ile İlgili Örnek Problemler 9-9
9.6. Kaynaklar 9-11
