Zemin Mekanigi 2 Baskiya Uygun

7/29/2019 Zemin Mekanigi 2 Baskiya Uygun

1/28

1

ZEMN MEKAN

E-mail: [email protected]: +90 274 2652031-4160

Do. Dr. Zeynal Abiddin ERGLER

Zemin DokusuZeminlerin dokusu, tanelerin ekil ve greceli boylar ilebunlarn zemin iindeki oranna veya dalmnabaldr.

ri taneli zeminler:

akl Kum

nce taneli zeminler:

Silt Kil

0.075 mm (Birletirilmi Zemin Snflama sistemi, USCS)

0.06 mm (BS) (Hong Kong)

Elek analizi Hidrometre analizleri(Stokes yasas)

Zeminlerin Snflandrlmas


2/28

2

Zeminlerin dokusal ve dier karakteristikleri

(Holtz and Kovacs, 1981)

Tane boyu



3/28

3

4.75 mmUSCS

BS

0.075

2.0 0.06 0.002

USCS: Birletirilmi Zemin Snflama Sistemi

BS: ngil iz Standard

Tane boyu

mm

75

60

Kil tane boyu

Kil mineralleri

rnein:

Smektit, illit, kaolinite vb..

rnein:

Kk bir kuvars paras kilmineralleri ile ayn tane boyuna sahipolabilir.

Not:


4/28

4

Tane boyu dalm

ri taneli zeminler:

akl Kum


Silt Kil

0.075 mm (USCS)

0.06 mm (BS) (Hong Kong)

Deney

Elek analizi Hidrometre analizi

(Head, 1992)


5/28

5

Ameri kan Elekl eri ngiliz ElekleriElek No. ap (mm) El ek No. ap (mm)

2" 50.80 2" 50.80

1" 38.10 1" 38.10 3/4" 19.00 3/4" 19.05 3/8" 9.51 3/8" 9.52

4 4.76 4 4.76 7 2.83 6 2.80 8 2.38 7 2.40 10 2.00 8 2.00 14 1.41 12 1.40 16 1.19 14 1.20 18 1.00 16 1.00 25 0.707 22 0.710 30 0.590 25 0.600 35 0.500 30 0.500 40 0.420 36 0.420 45 0.354 44 0.355

50 0.297 52 0.300 60 0.250 60 0.250 70 0.210 72 0.210 80 0.177 85 0.180 100 0.149 100 0.150 120 0.125 120 0.125 170 0.088 170 0.090 200 0.074 200 0.075

yi derecelenmi:

yi Boylanm:

%P =100 x Elekten Geen Miktar/ Tm rnek


6/28

6

Logaritmik eksen

(Holtz and Kovacs, 1981)Efektif ap,D10: 0.025mm

D30: D60:

Tane boyu dalm

A

Bir nceki ekildeki Azeminine ait tane boyu dalm grafiinin tanmlanmasTane boyu dalm

Boylanma katsays, Cu(ceofficient of uniformity)

Erilik katsays, Cc(ceofficient of curvature)


7/28

7

Deerlendirme kriteri

rnek: iyi derecelenmi

Soru: Ayn boydan tanelerden oluan zeminin CU parametresi ne olur?

Cevap

D (mm)

Geen

Tane boyu dalm

Ayn boydan tanelerden oluan zeminin CU parametresi


8/28

8

Tane boyu dalmnn mhendislik uygulamalar:

Zemin yapsnn ve snflamasnn belirlenmesindekullanlr.

Drenaj filtrelerin tasarmnda kullanlabilir.

Dolgu barajlar, toprak set, yol yapm almalarnntaban malzemesinde ve beton agregasnnseiminde kullanlmaktadr.

Dinamik kompaksiyon ve enjeksiyon sonularnntahmin edilmesinde kullanlabilir.

Efektif tane boyu, D10, hidrolik iletkenlik ileilikisinden yararlanlabilinir (zeminlerinpermeabilitesini belirler). (Hazen eitlii).

ri taneli zeminler iin tane boyu dalm ok nemlidir.

rnek

Bir zeminden alnan 1245 g ktlesindeki kururnek eleme ileminden geirilerek elek stktleler aadaki izelgede sralanmtr. Buzemin rneinin tane boyu dalm erisiniizerek, efektif apn, boylanma (Cu) veerilik (Cc) katsaysn belirleyiniz.


9/28

9

Elek No. Elek ap (mm) Elek st g

2" 50.8 01" 38.1 03/4" 19 03/8" 9.51 54 4.76 157 2.83 268 2.38 3410 2 4514 1.41 5116 1.19 6218 1 6825 0.707 7530 0.59 8335 0.5 8840 0.42 9445 0.354 98

50 0.297 10160 0.25 7670 0.21 6480 0.177 55100 0.149 42120 0.125 35170 0.088 23200 0.074 12

Elek No. Elek ap (mm) Elek st gElekten

Geen gGeen Yzdesi

P2" 50.8 0 1245 100.0

1" 38.1 0 1245 100.03/4" 19 0 1245 100.03/8" 9.51 5 1240 99.64 4.76 15 1225 98.47 2.83 26 1199 96.38 2.38 34 1165 93.610 2 45 1120 90.014 1.41 51 1069 85.916 1.19 62 1007 80.9

18 1 68 939 75.425 0.707 75 864 69.430 0.59 83 781 62.735 0.5 88 693 55.740 0.42 94 599 48.145 0.354 98 501 40.250 0.297 101 400 32.160 0.25 76 324 26.070 0.21 64 260 20.980 0.177 55 205 16.5100 0.149 42 163 13.1120 0.125 35 128 10.3170 0.088 23 105 8.4200 0.074 12 93 7.5


10/28

10

Efektif ap, D10=0.125 mmBoylanma katsays, CU=D60/D10=0.55/0.125=4.4Erilik katsays, CC=D302/(D10x D60)=0.282/(0.125x0.55) =1.14

Taneli zeminlerin makaslama dayanm iin nemli

Keli zemin taneleri yksek srtnme

Yuvarlak zemin taneleri dk srtnme salarlarKil taneleri yapraks bir yap gsterirler

Yuvarlak Yar-yuvarlak

Yar-keli Keli

(Holtz ve Kovacs, 1981)

ri tanelizeminler:

Tane ekliZeminlerin mhendislik davran zerinde tane boyu dalm kadar tane eklinin de etkisivardr.ri taneli zeminlerin genellikle aada verilen ekillere gre snflandrlmaktadr


11/28

11

Atterberg Limitlerive Kvam indeksleri

Likit limit, LL

Likit durum

Plastik limit, PL

Plastik durum

Bzlme limiti, SL

Yar-kat

KatKuru zemin

Akkan zemin-sukarm

Suieriimdeart

Atterberg Limitlerince taneli zeminler iin suyun varlzeminin mhendislik davrannnemlioranda etkilemektedir. Dolaysyla, bu etkilerin tanmlanmas iin referans indeksparametrelere ihtiya duyulmaktadr. Belirli bir su ieriindeki ince taneli toprakzeminin fiziksel durumu kvamllk olarak bilinir.


12/28

12

Zeminlerde su ierii-hacimsel deiim arasndaki iliki

(Uzuner, 1998)

SL

Konik Penetrometre Yntemi

(Cone Penetrometer Method)

(BS 1377: Part 2: 1990:4.3)

Bu yntem ngiltere DevletKarayollar Kurumu (Transportand Road Research Laboratory)tarafndan gelitirilmitir.

Casagrande Yntemi(ASTM D4318-95a)Prof. Casagrande budeney zerinde

alarak,likit limit deneyaletini gelitirmitir.

Likit l imit, LL(Liquid Limit)

Atterberg limitleri deneyleri 40 no.lu (0.425 mm) elek altna geen malzemekullanlarak gerekletirilir


13/28

13

Casagrande Yntemi

N=25 d

Kapanma aral=12.7mm (0.5 in)


Casagrande likit limit cihaz ve oluk ama bann ematik g rnm

25 d sonras, alm olan olukta 0.5 in (12.7 mm) kapanmann gerekletii andaki suieriine likit limit denilir

N

w

Likit limit deerinin hesaplanmas

Das, 1998


14/28

14

Casagrande yntemiTek nokta likit limit deneyi

Sabit bir akerisi kabul edilir.

Bu akerisi eimi, 767 likit limitdeney sonucunun istatistikselanalizi sonucu elde edilmitir.

N: oluun kapand d says

wn: tek nokta likit limit deneyi yaplm rnein su ierii

tan b: akma erisinin eimi (0.121)

Snrlamalar:tanb ampirik bir deerdir. 0.068 ile 0.121 arasnda deiir.En iyi sonu; Nnin 20 ile 30 arasnda olduu zaman elde edilir. Bu koulda tanb0.1 alnabilir

rnekKohezyonlu zemin rneinde yaplm likit deneyi sonularaadaki tabloda verilmitir. Zeminin likit limitini

a) Grafik yntemle

b) 3 no.lu deneyin verisini kullanarak tek nokta limityntemine gre

belirleyiniz

Deney No Vuru SaysYa zemin, g Kuru zemin, g1 15 22.35 13.852 21 24.22 16.123 27 27.2 19.454 40 32.48 26


15/28

15

zmDeney No Vuru SaysYa zemin, g Kuru zemin, g Su ierii %

1 15 22.35 13.85 61.42 21 24.22 16.12 50.23 27 27.2 19.45 39.84 40 32.48 26 24.9

a) LL =%42b) N=27, w=39.8, tan=0.1

Konik Penetrometre ile Likit limit tayini(Cone Penetrometer Method)

Cihaz

(Head, 1992)

Bu yntem ngiltere DevletKarayollar Kurumu(Transport and RoadResearch Laboratory)tarafndan gelitirilmitir.

Belli ktledeki (80 g) konik u 5 s sreyle kap iine doldurulmuya zemine braklr.Batma miktarmikrometre ile lldkten sonra zemin su ierii belirlenir . Deneyfarkl su ieriklerine gre tekrarlanarak, su ierii penetrasyon ilikisi izilir. 20 mm likbatmaya karl gelen deer zeminin likit limiti (LL) deerini verir.


16/28

16

Bu yntem birden fazla veriye dayanan yntemdir

Su ierii, w%

Penetrasyonmiktar

(mm) 20 mm

LL

Littleton and Farmilo, 1977 (Head, 1992)

Casagrande ve konik penetrasyon yntemleri arasndaki en iyi iliki LL 100naltnda olduu zaman elde edilmektedir.

Karlatrma


17/28

17

Plastik limit,PL

ASTM D4318-95a, BS1377: Part 2:1990:5.3


Bu deney, zeminin plastik kvamda olduu durumdaki en dk su ieriinibelirlemek iin yaplr. Camveya plastikten yaplm dz bir yzey zerindeel ayasyla veya parmaklarla muntazam bir ekilde yuvarlanan zeminrneinin, 3mmapnda ve yaklak 10mmuzunluundaki birsilindir eklinikazandnda, su ieriinden dolay krlp atlamalarn meydana geldiiandakisu ierii, zemininplastiklimitiolarak tanmlanr

Bzlmelimiti:

Zeminin hacmindemeydana gelen

deimenin durduuandaki su ieriibzlme limiti olaraktanmlanr.

(Das, 1998)

SL

Bzlme Limit i, SL


18/28

18

(Das, 1998)

rnein balangtaki hacmi: Vi

Nemli rnein ktlesi: M1

Kurutulmu rnein hacmi: Vf

Kuru rnein ktlesi: M2

Atterberg Limitleri iin tipik deerler

(Mitchell, 1993)


19/28

19

ndekslerPlastisite indeksi, PIZeminin plastik davran gsterdii su ierii aralnn tanmlanmas iin

kullanlr

PI = LL PL

Likit limit, LL

Likit durum

Plastik limit, PLPlastik durum

Bzlme limiti, SL

Yar-kat durum

Kat durum

PI

A

B

C

(Ulusay, 2001)

Likitlik indeksi, LI

Bu indeks ile elimizdeki rnein plastik, krlgan kat ve svdavranlarndanhangisi olaca bilmemiz mmknolmaktadr.

LI


20/28

20

Kvamllk indeksi, IC

Skma indeksi, CC

Normal konsolide olmukillerde, skma indeksi ile likit limit arasnda aadaki iliki

vardr.

(Ulusay, 2001)

Akti vi te, A (Skempton, 1953)

Aktif olmayan killer (kaolinit)


21/28

21

(Skempton, 1953)

Zemin Snflamas


22/28

22

Zemin snflamas konusunda aada maddeler

halinde verilen konulara deinilecektir:

1. Ama

2. Snflama sistemleri

3. Birletirilmi Zemin Snflama Sistemi (USCS)

4. Amerikan Devlet Karayolu ve Ulam OfisleriDerneinin snflama sistemi (AmericanAssociation of State Highway and

Transportation Officials System, AASHTO)

ndeksler

Tane Boyu Dalm,LL, PI

Snflamasistemi

(Dil)

Mhendislikparametrelerinintahmin edilmesi

Mhendislikamalarn elde

edilmesi

Mhendisler

arasndailetiimsalar

Ama

Bir zeminin snflama sistemi mhendislerin arasndaki iletiim dilidir. Zeminsnflamalar zeminleri belirli mhendislik davranlarna gre snflara ayransistematik bir yntem salar ve mhendisin dier mhendislerin tecrbelerindenfaydalanmasnayardmc olur (Holtzand Kovacs,1981).


23/28

23

Snflama sistemleri

Jeoteknik uygulamalarnda genellikle aada verilen ikisnflama sistemi kullanlmaktadr:

1. Birletirilmi Zemin Snflama Sistemi (USCS)

2. Amerikan Devlet Karayolu ve Ulam OfisleriDerneinin snflama sistemi (AmericanAssociation

of State Highway and Transportation OfficialsSystem, AASHTO)

Bu sistem ilk olarak II. Dnya sava srasnda, havaalan yapmndakullanlmak zere Prof. A. Casagrande (1948) tarafndangelitirilmitir. Prof. Casagrande, U.S Bureau of Reclamation ve U.S.Corps of Engineers tarafndan 1952de barajlara, temellere ve dier

yaplara da uygulanmtr (Holtz and Kovacs, 1981).

Drt ana blmden oluur :(1) ri taneli(2) nce taneli(3) Organik zemin(4) Turba (Peat)

Birletirilmi Zemin Snflama Sistemi (USCS)


24/28

24

ri kayablou

Blokakl Kum Silt ve kil

ri nce ri nceOrta

300 mm 75 mm

19 mm

No.4

4.75 mm No.10

2.0 mm

No.40

0.425 mm

No.200

0.075 mm

USCS bu ksm iin tane boyu kullanmyor, Atterberg limitlerini kullannz

Tane boyu tanmlamas

Zeminlerin tane byklklerini ve toplam ktle iersindeki arlkamiktarlarn yzde olarak hesaplanp tane byk l dalmnn ve ak l,kum,silt ve kil yzdesinin belir lenmesi amacyla yaplr

ri taneli zeminler:

akl Kum


Silt KilNO.200

0.075 mm

Tane boyu dalm

Cu

Cc

PL, LL

Plastisite aba

NO. 4

4.75 mm

Gerekli deneyler:

1. Elek analizi

2. Atterberg limitleri

LL>50LL


25/28

25

SimgelerZemin simgeleri:G: akl

S: Kum

M: Silt

C: Kil

O: Organik

Pt: Turba (Peat)

Likit limit simgeleri:

H: Yksek LL (LL>50)

L: Dk LL (LL


26/28

26

GM

12

c

c

Birletirilmi

zeminsnflamas ve

plast is it e aba

ritanelizeminler

(taneboyudalm)

nce taneli

zeminlerLL, PI

0.075mm


27/28

27

GM

12

c

c

200 no.lu elei geen: %30

4 no.lu elei geen: %70

LL=33

PI=12

PI=0.73(LL-20), A-hatt

PI=0.73(33-20)=9.49

SC(Killi kum, kum-kil

karm)

(Ulusay, 2001)

200no.lu elei geen: %304 no.lu elei geen : %70

LL=33

PI=12

rnek

UygulamaUSCS Tablosu ve PlastisiteGrafiini kullanarak, aada verilentablodaki zeminleri USCS sistemine gre snflandrnz.

rnekNo

4. No%P

200. No%P

CU CC LL%

PL% PI %

Snf

1 26 4 5.2 2.9 GW

2 100 3 3.9 0.7 SP3 65 2 20 1.8 SW

4 26 4 71 4.3 GP

5 76 69 70 43 27 MH

6 100 97 57 15 42 CH

7 71 22 32 30 2 SM

8 99 52 39 17 22 CL

9 15 7 5.9 2.9 42 14 28 GW-GC

10 96 65 18 12 6 CL-ML


28/28

http://www.avanceon.com/blog/bid/75543/The-Stupid-Question-Buddy

Documents

Zemin Mekanigi 2 Baskiya Uygun