Standart Sismik Dalga Hızları,Sismik Dalga Hızları İle Spt Ve Pressiometre Deney Sonuçları Arasındaki İlişkilerin İncelenmesi,Sismik Dalgalar,Sismik Dalga
Sismik kırılma çalışmaları ile belirlenen P ve S dalga hızları ile zeminlerin bazı özellikleri(Standart Penetrasyon N Deneyi, Pressiometre Deney Sonuçları, Bölüm Hacim Ağırlığı, Hür Basınç Dayanımı, Kohezyon İçsel Sürtünme Açısı) arasındaki ilişkiler öbür zemin sınıflarında incelenmiştir
Zeminin mekanik özellikleri ile sismik dalga hızları (Bilhassa S dalga hızı) arasında oldukça iyi ilişkilerin olduğu görülmüştür En minik mutlak değerler yöntemi kullanılarak bu ilişkilerin her birinin ampirik bağıntıları bulunmuştur
Her değişiklik zemin için S dalga hızları ile yerin mekanik doğal özellikleri aralarında fazla yakın ilişkilerin bulunduğu ve S dalga hızlarının mühendislik çalışmalarında kullanımının önemi belirtilmiştir
Son yıllarda fazla katlı binaların çoğalmasıyla inşaat mühendisliğinde zelzele risklerine karşın yapı ve zeminlerin dinamik tepkilerinin belirlenmesi amacı ile yapılan çalışmalarda da paralel bir çoğalma gözlenmektedir Bilhassa büyük mühendislik yapılarında enerjik karakteristiklerin belirlenerek titreşim problemlerinin çözümü için sismik P ve S dalga hızlarının belirlenmesi ağırlık taşımaktadır Yine P ve S dalga hızları sökülebilirlik çalışmalarında kaya ve zeminlerin nitelik ve sınırlarının belirlenmesinde bize çok kayda değer bilgiler vermektedir
Günümüzde özellikle demiryolu, otoyol, baraj gibi büyük mühendislik projelerinde zemin ve kayaçaların somut niteliklerini ortaya içeri almamak amacı ile sismik kırılma çalışmaları ve sondajlar yaygın olarak kullanılmaktadır Açılan bu sondaj kuyularında değişik derinliklerde genelde 152 metre ara ile ve zemin özelliklerinin değiştiği derinliklerde SPT ve Pressiometre gibi deneyler yapılmaktadır
Yüzeyden yapılan P ve S sismik kırılma çalışmaları bilhassa sığ araştırmalarda enerji kaynağı olarak çekiç kullanılarak pratik ve seri bir şekilde yapılabildiğinden, ön etüdlerde yaygın olarak kullanılan uygun ölçüm yöntemlerinin başında gelmektedir
Bu çalışmaların yanı sıra SPT ve Shelby tüpüyle alınan örnekler üzerinde laboratuvarda gerekli deneyler yapılarak zemin sınıfları belirlenmektedir Örselenmemiş numuneler üstünde konsolidasyon, bağımsızlık basınç, üç eksenli gibi standart deneyler yapılarak zemine ait özgürlük basınç dayanımı, içsel sürtünme açısı, kohezyon, bölüm hacim ağırlığı gibi manâlı zemin parametreleri belirlenmiştir Bu çalışmada çeşitli projeler zarfında gerçekleştirilen SPT, pressiometre, P ve S dalga hızı ve laboratuvarda yapılan deneylerin sonuçları sistematik bir şekilde toplanarak bu veriler arasındaki ilişkiler incelenmiş ve yerinde matematiksel bağıntılar verilmiştir Sismik dalga hızları özellikle S dalga hızları ile SPT darbe sayısı, özgür basınç dayanımı ve limit basınç arasında epeyce iyi ilişkiler görülmektedir Bu verilerin incelenmesi sırasında zeminlerin esnek özellikleri ile ilgili kayda değer bilgiler elde edilmiştir
Hız Ölçüm Yöntemi
Sismik kırılma yöntemi yüzeyden yapılan çalışmalarda özellikle sığ etüdlerde, sinyal biriktirmeli cihazların gelişimi ile basit ve hızlı ölçü alımına ihtimal sağladığından, güç kaynağı olarak çekiçten yararlanılarak yaygın bir şekilde kullanılmaktadır Bu yöntemin özellikle ikâmetgâh yerlerinde, düşük hız romu taşıyan yumuşak zeminlerde uzun ölçüm profillerine ve dinamit gibi büyük enerji kaynaklarına ihtiyaç duyulması nedeniyle başvuru olanağı zordur Bu durumlarda işin tartı derecesi göz önünde bulundurularak sondaj kuyusu içinde doğrudan kayıtları kaydeden log yöntemleri kullanılmalıdır Ama sondaja gereklilik duyulduğundan bu yöntem daha pahalı ve süre alıcıdır
Standart Penetrasyon Deneyi
Bilhassa kohezyonsuz zeminlerin takriben yerinde göreceli sıkılığını belirlemek için geliştirilmiş olan bir deney yöntemidir SPT deneyleri sondaj kuyularında (51mm) dış çaplı standart bir misal müşteri (76 cm) yükseklikten (635 kg) ağırlığındaki bir şahmerdan düşürülerek tekrarlanan darbeleri ile zemine (45 cm) sokulur Bu darbeler tijin üstünde yer alan çakma başlığı baştan sona kuyu tabanındaki örnek alıcıya iletilmektedir Sadece son 30 cm' lik standart penetrasyon değerleri (N değeri) olarak kullanılır 45 cm' lik çakma sırasında her 15 cm' lik çakma için darbe adetlerinin sayılması iyi bir kullanım şeklidir Bu şekilde kuyu tabanındaki öbür özellikteki zeminin derinliği daha dinç belirlenir Çakma işlemini zorlaştıran çakıl, blok ya da çimentolaşmış yerler saptanır SPT dalga sayıları belirlendikten daha sonra kuyudan takımla beraber tüp çıkarılır ve açılarak içindeki zemin çeşidi belirlenir Zemin örneği bir kavanoza konularak ağzı sıkıca kapatılır ve parafinlenir Bu misal üstünde laboratuvarda dağıtılmış deneyler yapılarak zemin sınıfı belirlenir
Pressiometre Deneyi
Pressiometre deneyleri ile zeminlerin yerinde elastisite modülleri, nakliye gücü, esas oturmaları ile değişik zemin parametreleri hesaplanabilmektedir Sondaj deliğine indirilen bir sonda ile oluşturulan radyal basınçların kuyu çeperinde yol açtığı deformasyonlara karşılık gelen hacimbasınç grafiğinin belirlenmesi Pressiometre cihazının çalışma prensibidir Pressiometre cihazının başlıca 3 bölümü bulunmaktadır Bunlar, yerüstü ölçme cihazları, sonda (Prob) ve basınç ileten plastik borulardır Günümüzde geliştirilmiş Pressiometre cihazları ile 70 kgcm2 'ye değin efektif basınç uygulayarak 5200000kgcm2 arasındaki zemin ve kayaların bozulma modülünü ölçebiliriz
Pressiometre her nesil zeminlerde ve yumuşak kaya formasyonlarda kullanılır Benzer ilke ile çalışan Dilatometre denilen cihazlar ise yumuşak ve en sert kayalarda kullanılır *
Sismik kırılma çalışmaları ile belirlenen P ve S dalga hızları ile zeminlerin bazı özellikleri(Standart Penetrasyon N Deneyi, Pressiometre Deney Sonuçları, Bölüm Hacim Ağırlığı, Hür Basınç Dayanımı, Kohezyon İçsel Sürtünme Açısı) arasındaki ilişkiler öbür zemin sınıflarında incelenmiştir
Zeminin mekanik özellikleri ile sismik dalga hızları (Bilhassa S dalga hızı) arasında oldukça iyi ilişkilerin olduğu görülmüştür En minik mutlak değerler yöntemi kullanılarak bu ilişkilerin her birinin ampirik bağıntıları bulunmuştur
Her değişiklik zemin için S dalga hızları ile yerin mekanik doğal özellikleri aralarında fazla yakın ilişkilerin bulunduğu ve S dalga hızlarının mühendislik çalışmalarında kullanımının önemi belirtilmiştir
Son yıllarda fazla katlı binaların çoğalmasıyla inşaat mühendisliğinde zelzele risklerine karşın yapı ve zeminlerin dinamik tepkilerinin belirlenmesi amacı ile yapılan çalışmalarda da paralel bir çoğalma gözlenmektedir Bilhassa büyük mühendislik yapılarında enerjik karakteristiklerin belirlenerek titreşim problemlerinin çözümü için sismik P ve S dalga hızlarının belirlenmesi ağırlık taşımaktadır Yine P ve S dalga hızları sökülebilirlik çalışmalarında kaya ve zeminlerin nitelik ve sınırlarının belirlenmesinde bize çok kayda değer bilgiler vermektedir
Günümüzde özellikle demiryolu, otoyol, baraj gibi büyük mühendislik projelerinde zemin ve kayaçaların somut niteliklerini ortaya içeri almamak amacı ile sismik kırılma çalışmaları ve sondajlar yaygın olarak kullanılmaktadır Açılan bu sondaj kuyularında değişik derinliklerde genelde 152 metre ara ile ve zemin özelliklerinin değiştiği derinliklerde SPT ve Pressiometre gibi deneyler yapılmaktadır
Yüzeyden yapılan P ve S sismik kırılma çalışmaları bilhassa sığ araştırmalarda enerji kaynağı olarak çekiç kullanılarak pratik ve seri bir şekilde yapılabildiğinden, ön etüdlerde yaygın olarak kullanılan uygun ölçüm yöntemlerinin başında gelmektedir
Bu çalışmaların yanı sıra SPT ve Shelby tüpüyle alınan örnekler üzerinde laboratuvarda gerekli deneyler yapılarak zemin sınıfları belirlenmektedir Örselenmemiş numuneler üstünde konsolidasyon, bağımsızlık basınç, üç eksenli gibi standart deneyler yapılarak zemine ait özgürlük basınç dayanımı, içsel sürtünme açısı, kohezyon, bölüm hacim ağırlığı gibi manâlı zemin parametreleri belirlenmiştir Bu çalışmada çeşitli projeler zarfında gerçekleştirilen SPT, pressiometre, P ve S dalga hızı ve laboratuvarda yapılan deneylerin sonuçları sistematik bir şekilde toplanarak bu veriler arasındaki ilişkiler incelenmiş ve yerinde matematiksel bağıntılar verilmiştir Sismik dalga hızları özellikle S dalga hızları ile SPT darbe sayısı, özgür basınç dayanımı ve limit basınç arasında epeyce iyi ilişkiler görülmektedir Bu verilerin incelenmesi sırasında zeminlerin esnek özellikleri ile ilgili kayda değer bilgiler elde edilmiştir
Hız Ölçüm Yöntemi
Sismik kırılma yöntemi yüzeyden yapılan çalışmalarda özellikle sığ etüdlerde, sinyal biriktirmeli cihazların gelişimi ile basit ve hızlı ölçü alımına ihtimal sağladığından, güç kaynağı olarak çekiçten yararlanılarak yaygın bir şekilde kullanılmaktadır Bu yöntemin özellikle ikâmetgâh yerlerinde, düşük hız romu taşıyan yumuşak zeminlerde uzun ölçüm profillerine ve dinamit gibi büyük enerji kaynaklarına ihtiyaç duyulması nedeniyle başvuru olanağı zordur Bu durumlarda işin tartı derecesi göz önünde bulundurularak sondaj kuyusu içinde doğrudan kayıtları kaydeden log yöntemleri kullanılmalıdır Ama sondaja gereklilik duyulduğundan bu yöntem daha pahalı ve süre alıcıdır
Standart Penetrasyon Deneyi
Bilhassa kohezyonsuz zeminlerin takriben yerinde göreceli sıkılığını belirlemek için geliştirilmiş olan bir deney yöntemidir SPT deneyleri sondaj kuyularında (51mm) dış çaplı standart bir misal müşteri (76 cm) yükseklikten (635 kg) ağırlığındaki bir şahmerdan düşürülerek tekrarlanan darbeleri ile zemine (45 cm) sokulur Bu darbeler tijin üstünde yer alan çakma başlığı baştan sona kuyu tabanındaki örnek alıcıya iletilmektedir Sadece son 30 cm' lik standart penetrasyon değerleri (N değeri) olarak kullanılır 45 cm' lik çakma sırasında her 15 cm' lik çakma için darbe adetlerinin sayılması iyi bir kullanım şeklidir Bu şekilde kuyu tabanındaki öbür özellikteki zeminin derinliği daha dinç belirlenir Çakma işlemini zorlaştıran çakıl, blok ya da çimentolaşmış yerler saptanır SPT dalga sayıları belirlendikten daha sonra kuyudan takımla beraber tüp çıkarılır ve açılarak içindeki zemin çeşidi belirlenir Zemin örneği bir kavanoza konularak ağzı sıkıca kapatılır ve parafinlenir Bu misal üstünde laboratuvarda dağıtılmış deneyler yapılarak zemin sınıfı belirlenir
Pressiometre Deneyi
Pressiometre deneyleri ile zeminlerin yerinde elastisite modülleri, nakliye gücü, esas oturmaları ile değişik zemin parametreleri hesaplanabilmektedir Sondaj deliğine indirilen bir sonda ile oluşturulan radyal basınçların kuyu çeperinde yol açtığı deformasyonlara karşılık gelen hacimbasınç grafiğinin belirlenmesi Pressiometre cihazının çalışma prensibidir Pressiometre cihazının başlıca 3 bölümü bulunmaktadır Bunlar, yerüstü ölçme cihazları, sonda (Prob) ve basınç ileten plastik borulardır Günümüzde geliştirilmiş Pressiometre cihazları ile 70 kgcm2 'ye değin efektif basınç uygulayarak 5200000kgcm2 arasındaki zemin ve kayaların bozulma modülünü ölçebiliriz
Pressiometre her nesil zeminlerde ve yumuşak kaya formasyonlarda kullanılır Benzer ilke ile çalışan Dilatometre denilen cihazlar ise yumuşak ve en sert kayalarda kullanılır *