Dr. Uğur DAĞDEVİREN - birimler.dpu.edu.trbirimler.dpu.edu.tr/app/views/panel/ckfinder/userfiles/75/files/... · Temeller, Derin Kazılar ve Temel İnaatı Zeminlerin İyiletirilmesi

1

DUMLUPINAR ÜNİVERSİTESİMÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ

İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

Dr. Uğur DAĞDEVİREN

2018-2019 GÜZ YARIYILI

2

2

İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ

İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALLARI

3


GeoteknikAnabilim

Dalı

HidrolikAnabilim

Dalı

MekanikAnabilim

Dalı

Ulaştırma Anabilim

Dalı

Yapı Anabilim

Dalı


Bazı İnşaat Mühendisliği Uygulamaları

4

İnşaat mühendislerinin ana görevi;yapacakları mühendislik yapılarını güvenli ve ekonomik olarak tasarlamak ve inşasını sağlamaktır.

3


• Tüm mühendislik yapılarının, zeminin içinde veya üzerinde olduğunu düşünürsek, mutlaka zeminle bir ara kesiti bulunacaktır.

• İnşaat mühendisinin görevini gerektirdiği şekilde yapabilmesi için; öncelikle yapının yapılacağı arazideki zemin özelliklerinin sağlıklı ve güvenilir olarak belirlenmesi gerekir.

• Bu noktada; geoteknik alanında uzmanlaşmış olan inşaat mühendislerine (geoteknik mühendislerine) büyük bir görev düşmektedir.

5

GEOTEKNİK MÜHENDİSLİĞİ

• Geoteknik mühendisliği, inşaat mühendisliği yapılarının dayandıkları veya içinde yer aldıkları zemin veya kaya ortamı ile etkileşimlerini konu alan İnşaat Mühendisliğinin bir alt dalıdır.

• Geoteknik anabilim dalının amacı; mühendislik yapılarının inşaasından önce zeminden kaynaklanabilecek sorunları tespit etmek ve bu sorunların çözümü için gerekli yöntemleri kullanarak emniyetli yapı tasarımını sağlamaktır.

• İnşaat mühendislerinin, zeminden kaynaklanacak sorunları değerlendirebilecek ve çözebilecek düzeyde zemin mekaniği ve temel inşaatı bilgisine sahip olması gerekmektedir.

6

4


Geoteknik mühendisliği, her şeyden önce iyi birmekanik, mukavemet ve hidrolik bilgisi ve buradakikavramları zemin mekaniğine uygulayabilme yeteneğigerektirir.

Ancak bu tek başına yeterli değildir. Elde edilen veriler,bir tasarım için kullanıldığında ve uygulamayakonulduğunda gerçek anlamıyla geoteknikmühendisliğinden bahsedilebilir.

7


Zemin Mekaniği ve Zemin Davranışı

Temeller, Derin Kazılar ve Temel İnşaatı

Zeminlerin İyileştirilmesi

Zemin Dinamiği (Geoteknik Deprem Mühendisliği)

Kaya Mekaniği

Çevre Geotekniği

8

Geo

tekn

ik M

üh

end

isliğ

inin

A

lt D

alla

rı

5


Zemin Mekaniği; geoteknik mühendisliğinin, zeminlerin özellikleri ve mühendislik davranışı ile ilgilenen alt dalıdır. Kinematik, dinamik, akışkanlar mekaniği, mukavemet ve malzeme biliminin temel prensiplerini zemine uygular.

Kaya Mekaniği; kayaçların özellikleri ve mühendislik mekaniği ile ilgilenir.

9

TANIMLAR


Temel Mühendisliği; mühendislik yapılarının (bina, hastane, okul, köprü, viyadük, havaalanı, demiryolu, karayolu, tünel, baraj, deniz yapıları, limanlar ve metro gibi) tasarımı ve temellerin inşaatı aşamalarında jeoloji, zemin mekaniği, kaya mekaniği ve yapı mühendisliği uygulamasını kapsamaktadır.

10

TANIMLAR

6


Zemin Dinamiği; geoteknik mühendisliğinin, depremler gibi dinamik yükler altında zeminlerin davranışını inceleyen alt dalıdır. Bu dal bazen Geoteknik Deprem Mühendisliği olarak da adlandırılmaktadır.

11

TANIMLAR


DPÜ – İNŞAAT MÜH. BÖL. GEOTEKNİK ANABİLİM DALI

LİSANS DERSLERİ

• Zemin Mekaniği (Zorunlu – 5. Yarıyıl)

• Temel İnşaatı (Zorunlu – 6. Yarıyıl)

• Deneysel Zemin Mekaniği (Seçmeli – 6. Yarıyıl)

• Saha İnceleme ve Geoteknik Değerlendirme (Seçmeli – 7. Yarıyıl)• Geoteknik Deprem Mühendisliğine Giriş (Seçmeli – 7. Yarıyıl)

• Dayanma Yapıları (Seçmeli – 8. Yarıyıl)• Zemin İyileştirme Yöntemlerine Giriş (Seçmeli – 8. Yarıyıl)

• Yüzeysel ve Derin Temeller

• Şev ve Yamaçların Stabilitesi

• Kaya Mekaniği

• Çevre Geotekniği

• Geoteknik Arazi Araştırmaları

12

7

GEOTEKNİK MÜHENDİSLİĞİ ÇALIŞMA KONULARI

13

14

anakaya

zemin

YÜZEYSEL TEMEL

ÇALIŞMA KONULARI - 1

1. Yapı yüklerinin güvenle zemine aktarılmasını sağlamak için bazen yüzeysel temel, bazen de derin (kazıklı) temel projelendirmeleri,

8


15

YÜZEYSEL TEMELLER

Tekil Temel Kirişsiz Radye Temel


16

𝜎 =𝑃

𝐴

𝑃

Yapıdan zemine

aktarılan taban

basıncı

≤ 𝜎𝑧,𝑒𝑚

Temel zemininin

emniyetli taşıma

kapasitesi

𝑃; kolon yükü

𝐴; temelin taban alanı

TEKİL TEMELLERİN TASARIMI𝑷

9


17

Örnek: Temel boyutları 23 m boyutlarında olan tekil bir

temel, 700 kN’luk bir kolon yüküne maruz durumdadır. Bu

temelin oturduğu zeminin emniyetli taşıma kapasitesi, 175

kPa olduğuna göre, temel bu yükü emniyetle taşıyabilir mi?

𝜎𝑧,𝑒𝑚 = 175 kPa


18

Temelin taban alanı;

𝐴 = 𝐵 × 𝐿

𝐴 = 2 × 3 = 6 m2

Yapıdan zemine aktarılan taban basıncı;

𝜎 =𝑃

𝐴

𝜎 =700

6= 116.67 kN/𝑚2 [kPa]

Temel zeminin emniyetli taşıma kapasitesi;


10


19

Yapıdan zemine aktarılan taban basıncı;

𝜎 = 116.67 kPa

Temel zeminin emniyetli taşıma kapasitesi;


𝜎 < 𝜎𝑧,𝑒𝑚 olduğundan, temel, bu kolon yükünü emniyetli

olarak zemine aktarabilir.


20

DERİN TEMELLER

Çakma Kazık Delme (Fore) Kazık

11


21

DERİN TEMELLER

SGK Binası İnşaatı - KÜTAHYA


22Taşıma Gücü Kaybı

12


23


2. Deniz, nehir içinde ve kıyılarında yapılacak köprü ayaklarının temel tasarımı

24

13


25


26Çözüm olarak, temelin kazıklar üzerine oturtulması uygun olurdu.

14


27

3. Barajların tasarımı ve yapım aşamaları

Oroville Barajı (California, USA):

Dünyadaki en büyük barajlardan birisi olup,

61*106 m³ sıkıştırılmış zeminden yapılmıştır. Bu

barajın tasarım ve yapımı, önemli geoteknik

tecrübesi gerektirir.

Seyitömer Termik Santrali Kaya Dolgu Kül Barajı

KÜTAHYA


28

15


29


30

ETİ-GÜMÜŞ Atık Barajı Sedde Göçmesi

7 Mayıs 2011, KÜTAHYA

16


31

4. Karayolu, baraj gibi büyük dolgu işlemlerinin gerçekleştirildiği projelerde en uygun sıkıştırma özelliklerinin seçimi ve inşaat sonrası oturmaların sınırlandırılması


32

17


33

5. Tünel güzergahlarının belirlenmesi, uygun delme yöntemlerinin seçilmesi


34

18


35

6. Şev ve yamaç stabilitesine uygun kazı, inşaat ve uygun destek sistemlerini belirlenmesi


36

Ankara-Çankırı Yolu Şev Göçmesi

31 Mart 2011

19


37


38

20


39

7. Depremler, dalga yükleri gibi tekrarlı yükler altındaki temel zeminlerinin göçmeye karşı tasarımı


40

DEPREMLER

Niigata, 1966

21


41

DEPREMLERAdapazarı, 1999


42

DALGA YÜKLERİ

22


43

8. Zemin ve kaya numuneleri elde etmek için araştırma sondajları açılması


44

Sondaj Kuyusu

23


45

SPT Kaşığı

Örselenmemiş Numune Alımı


46

Örselenmemiş Numune Alımı

Shelby Tüpü

24


47

9. Zemin etütleri için alınan numunelerin proje kapsamına uygun olarak laboratuvar deneylerinin yapılması ve mühendislik özelliklerinin belirlenmesi

GEOTEKNİK LABORATUVAR DENEYLERİ

i. Zeminlerin Fiziksel Özelliklerine Yönelik Deneyler

ii. Zeminlerin Mukavemet Özelliklerine Yönelik Deneyler

iii. Zeminlerin Oturma ve Şişme Davranışlarına Yönelik Deneyler

LABORATUVAR ÇALIŞMALARI

48

Zeminin Fiziksel ÖzellikleriZeminin Mukavemet Özellikleri Zeminin Oturma Davranışı

25


49

10. Zeminlerin arazi deneyleri ile geoteknik özelliklerinin yerinde belirlenmesi

SPT: Standard Penetrasyon Deneyi

CPT: Koni Penetrasyon Deneyi

DMT: Dilatometre Deneyi

PMT: Presiyometre Deneyi

VST: Veyn Kesme Deneyi


50

11. Yapılar için gerekli olan zemin ve temel etüt (geoteknik) raporlarının hazırlanması.

26


51

12. İnşaat öncesinde ve sırasında, temel kazısının yapımı sırasında alınacak önlemlerin belirlenmesi, drenaj için gerekli sistemin seçimi

Ankrajlı Kazık Perde


52

27


53


54

13. Yapılacak olan mühendislik yapılarının zemin koşullarının tasarım açısından uygun olmaması durumunda; zemin iyileştirme yönteminin seçimi, projelendirilmesi ve uygulanması

28


55

• Sıkıştırma Yöntemleri İle İyileştirme

• Ön Yükleme İle İyileştirme

• Düşey Drenler İle İyileştirme

• Katkı Malzemeleri İle İyileştirme

• Enjeksiyon İşlemleri İle İyileştirme

• Isıl İşlemler İle İyileştirme

• Drenaj İle İyileştirme

• Donatılandırma İle İyileştirme

• Geosentetikler İle İyileştirme

ZEMİN İYİLEŞTİRME YÖNTEMLERİ


56Vibro-Kompaksiyon Uygulaması

29


57Jet Enjeksiyonu (Jet-Grouting)


58

14. Katı-atık depolanma alanlarının belirlenmesi ve uygun geçirimsizlik sistemlerinin kurulumu

Documents

Dr. Uğur DAĞDEVİREN - birimler.dpu.edu.trbirimler.dpu.edu.tr/app/views/panel/ckfinder/userfiles/75/files/... · Temeller, Derin Kazılar ve Temel İnaatı Zeminlerin İyiletirilmesi