Siltlerde kil oranının dinamik davranışa etkisi

Abstract

Siltli zeminlerin deprem performansı için Çin kriteri olarak bilinen bilgiler özellikle 1999 Marmara depremi sonrasında çeşitli araştırmacılar tarafından yeniden değerlendirilmekte olup sürekli güncellenmektedir. İnce daneli zeminlerde kumlarda olduğu gibi başlangıç sıvılaşmasına kolaylıkla erişilememesi kum ve iri silt daneleri arasında oluşan "kil köprüleri"nin geçirimliliği azaltıp boşluk suyu basıncı rejimini kısıtlaması yanında, karışımın kalıntı direncinin aşırı düşük kalmamasından kaynaklanmaktadır. 1964 Alaska depreminden sonra 1999 Marmara depreminde Adapazarı'nda görülen zemin yenilmelerinin kaynağı olarak siltli zeminler gösterilmiştir. Bu çalışmada kil ve kum içeriği ayıklanan silt numune ile bu numuneden ayırtlanmış kil kullanılarak farklı kil oranlarında hazırlanan siltli numunelerin dinamik davranışı dinamik üç eksenli (CTX-Cyclic Triaxial Test) deneyleri yardımı ile incelenmiştir. Sakarya Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Geoteknik Laboratuvarında hazırlanan farklı kil yüzdeleri içeren siltli zeminler 100 kPa gerilme altında konsolide edilmiştir. Konsolidasyonunu tamamlayan numuneler dinamik deney hücresine yerleştirilebilme amacıyla dondurulmuştur. Dondurulmuş numuneler dinamik üç eksenli kesme aletine (CTX) yerleştirilerek 0,35 CSR ve 0,5 Hz frekans değerlerinde dinamik deneyler gerçekleştirilmiştir. Dinamik deneyler farklı kil oranlarındaki numuneler üzerinde yapılmış ve kil oranının dinamik davranışa olan etkisi deneysel sonuçlar yardımıyla incelenmiştir. Farklı kil oranına sahip siltli zeminlerde yapılan dinamik üç eksenli deney sonuçlarına göre numune içerisindeki kil oranı azaldıkça 15. çevrimdeki boşluk suyu basınçlarının yüksek kil oranına sahip numunelere oranla daha hızlı artış gösterdiği görülmektedir. Benzer şekilde deformasyon büyüklüğü de azalmaktadır. Bu noktadan hareketle zemin içerisindeki kil oranının siltli zeminin dinamik davranışı üzerinde etkin bir parametre olduğunu yüksek kil oranına sahip numunelerin daha zor sıvılaşma eğilimi göstereceği anlaşılmaktadır. Anahtar kelimeler: Silt, kil oranı, CTX, dinamik davranış, sıvılaşma

Approaches based on Chinese Criteria for seismic performance of silty soils have been re-evaluated and updated continuously by various researchers especially 1999 Marmara Earthquake. Initial liquefaction can not be reached easily like sands, because clay bridges occurred between the sand and granular silt grains decrease the hydraulic conductivity so limits the pore pressure regime and residual resistance of the mixture stays in extremely low values. Silty soils have been shown as the source of the soil failure after the 1964 Alaska Earthquake and 1999 Marmara Earthquake. In this study, dynamic behavior of silty soils which reconstituted in different clay contents were investigated with dynamic triaxial tests (CTX). Silty soil samples with different clay contents have been conslidated under 100 kPa pressure at Geotechnic Laboratory of Sakarya University. After consolidation samples were frozen in fridge to keep their form for one day before placing them in the cell of dynamic test system. Dynamic tests have been conducted by applying an appropriate stress ratio on the frozen samples placed in a triaxial test system (CTX-Cyclic Triaxial Test). The affect of clay contents on dynamical behavior of silty soils have been analyzed. Pore pressure ratios have been decreased with clay content was increased at 15th cycle of the dynamic loading that represents the earthquake magnitude of 7,5, for silty soils. Similarly, the value of the deformation also decreases. Therefore it can be said that clay content of silts is an important parameter that it affect the seismic behavior of the silty soil. Keywords: Silt, clay content, CTX, dynamic behaviour, liquefaction