İnce daneli zeminlerde kil oranının sıvılaşmaya etkisi

Abstract

Sakarya Üniversitesi Geoteknik Anabilim Dalı'nda 1998'den bu yana yapılmakta olan araştırmalarda ince daneli zeminlerin sıvılaşma yeteneğini tayin etmede kullanılan ve Çin Kriteri olarak bilinen özelliklerin Adapazarı siltlerinde durumu tam olarak yansıttığından kuşkuya düşülmüştür. Bu uyumsuzlukların temelinde siltin içerdiği kil yüzdesinin etkisinin önemli olacağı düşünülmüştür. Gerçek durumun anlaşılabilmesi için farklı kil yüzdesine sahip zemin numuneleri üzerinde laboratuvarda dinamik üç eksenli deneyleri yapılmıştır. Yapılan deney sonuçlarından elde edilen kayıtlar karşılaştırılarak zemin numunelerinin boşluk suyu basıncı oranı ve eksenel deformasyon ilişkisi incelenmiştir. Buna ilave olarak arazi gözlemlerine dayalı sıvılaşma kriterleri ile bu çalışmada yapılan deney sonuçları karşılaştırılmıştır.Adapazarı kalınlığı oldukça fazla olan genç silt çok derin ve genç silt ve siltli kum çökeller üzerine kurulu olması nedeniyle dünyada az rastlanır zemin özellikleri göstermektedir. Özellikle Adapazarı kentinin birçok yerinde siltli kumlar ve killer arasında bulunan düşük plastisiteli ve plastik olmayan (NP) siltlerin yeraldığı, yapılmış çok sayıda sondajda görülmüştür. Bu siltlerin (ML) sıvılaşma yeteneğinin saptanmasında fiziksel özelliklerin ölçümü, arazi deneyleri yanında, belirsizliğin olduğu zeminlerde dinamik laboratuvar deneylerinin yapılması kesin yargıya varılabilmesi için gerekli görülmüştür. Bu doğrultuda laboratuvarda dinamik üç eksenli deneyleri yapılmış ve deney sonuçları karşılaştırılmıştır. Zemin içinde sıvılaşmanın değişen kil yüzdeleriyle yakından ilişkili olduğu ve artan kil yüzdesi ile sıvılaşma direncinin arttığı gözlenmiştir.

This thesis has been prepared in partial fulfilment for the degree of Doctor of Philosophy in the Department of Civil Engineering of the Graduate School of Sakarya University.Adapazarı city soils have been studied at Sakarya University since 1998. The city is founded on alluvium with an estimated thickness of 1000 meters deposited by the River Sakarya. Adapazarı experienced most of ground failure problems such as liquefaction, strength decay, bearing capacity failure during the 1999 Kocaeli-Adapazarı earthquake. Investigations following the earthquake in Adapazarı have indicated that the dense sands mainly forming the ancient riverbeds traversing the city have rarely liquefied, whereas nonplastic silts exhibited liquefaction potential. Evaluating the liquefaction susceptibility of fine grained soils have generally been done using the so called Chinese Criteria. It was however seen that those criteria do not fully reflect the response of Adapazarı soils. It is thought that this disagreement is due to clay percentage in the ML silts. A laboratory investigation was accordingly undertaken using the cyclic triaxial test.It was thus concluded that clay content may be a decisive factor in judging the liquefaction potential of fine grained soils. It was observed that the increase clay percentage increased the liquefaction resistance of soils.