Tekrarlı Yüklemeler Etkisi Altında Zeminlerin Konsolidasyonu

Abstract

Bu çalışmada, normal konsolide killerin drenajsız tekrarlı yüklemeden kaynaklanan boşluk suyu basınçlarının sönümlenmesiyle oluşan konsolidasyon oturmaları ve drenajsız kayma mukavemetleri ve etkileyen faktörler deneysel olarak incelenmiştir. Bu amaçla çamur konsolidasyon aletinde hazırlanan bir grup numune üzerinde, gerilme kontrollü dinamik basit kesme deney sistemi kullanılarak deney yapılmıştır. Çalışmada en son kademe tekrarlı yüklemeden sonra uygulanan drenaja bağlı olarak iki tip yükleme modeli kullanılmıştır. Birinci grup deneylerde numunelere beş kez tekrarlı yükleme ve her tekrarlı yükleme aşamasından sonra drenaj uygulanmıştır. Beşinci drenajdan sonra numuneler drenajsız koşullarda statik olarak kesilmiştir. İkinci grup deneylerde numuneler beşinci tekrarlı yüklemeden hemen sonra drenaja izin verilmeden statik olarak kesilmiştir. Drenaj süresi çalışma süresince 1 saattir. Drenajsız statik deneyler, saatte %6.5 deformasyon hızında gerilme olarak yapılmıştır. Deneysel çalışma sonunda drenajsız tekrarlı yükleme ve drenaj çevrimine maruz kalmış normal konsolide killerin daha sonra maruz kalacağı drenajsız tekrarlı yüklere karşı daha yüksek direnç gösterdiği görülmüştür. Numunelerin sıkışma indisi, boşluk suyu basıncı ve kayma deformasyonu her bir tekrarlı yükleme aşamasından sonra azalmaktadır. Bununla beraber tekrarlı yüklemeden kaynaklanan boşluk suyu basıncının artmasıyla oluşan oturmalar etkisinde stabilize olan zeminin tekrarlı yükleme sonrası drenajsız kayma mukavemetinde artış gözlenmiştir.In this study, consolidation settlements and post-cyclic undrained strength of normally consolidated clays due to dissipation of pore water pressure caused by undrained cyclic loading and affecting factors were experimantally investigated. For this purpose, a group of samples prepared in a slurry consolidometer were tested using stress controlled cyclic simple shear testing device. According to drainage after the last cyclic loading, two kinds of loading patterns were used. At the first group of tests the samples were subjected to five series of cyclic loading and drainage were applied after every cyclic loading stages. At the end of fifth drainage, the samples were subjected to undrained static loading. At the second group of tests, the samples were immediately subjected to undrained static loading without drainage after fifth cyclic loading. The duration of drainage period was 1 hour throughout the study. The undrained static tests were run strain controlled with 6.5% shear strain per hour. As a result of experimental study, it can be concluded that normally consolidated clays subjected to undrained cyclic loading and drainage cycles are more resistant to undrained cyclic loadings that can be applied afterwards. The compression index, pore water pressure and shear strains of the specimens decreases after each stage of cyclic loading. However an increase was observed at the post-cyclic undrained shear strength when the soil was stabilized with the consolidation settlements by increasing pore water pressure induced by cyclic loading.