Yumuşak Kil Zemine Oturan Kum Dolgunun Taşıma Gücü Güvenliğinin Geotekstiller Ve Taş Kolonlarla Arttırılması

Abstract

Zemin mühendisliğinde sıkça karşılaşılan zemin güçlendirme problemi çelik, betonarme yapı elemanları, taş kolonlar, geotekstiller gibi çeşitli yapı malzemeleri ile çözüme ulaşmaktadır. Bu yapı malzemelerinden geotekstiller; düşük maliyetleri ve ayırma, filtrasyon, drenaj, güçlendirme, koruma, yalıtım gibi geniş bir kullanım yelpazesine sahip olmaları bakımından günümüzde yaygın bir şekilde kullanılmaktadırlar. Taş kolonlar ise günümüzde sıkça kullanılan zemin iyileştirme yöntemlerinden biridir. Gerek ince daneli gerekse kaba daneli zeminlere uygulanabilen taş kolonlar; konsolidasyonu hızlandırmak, taşıma kapasitesini arttırmak, sıvılaşma potansiyelini azaltmak, dolgu ve şev stabilitesini sağlamak gibi bir çok amaçla kullanılmaktadırlar. Bu çalışmada, yumuşak kil zemin üzerine inşa edilen kum dolgunun taşıma gücü güvenliğinin geotekstiller ve taş kolonlar (çakıl kolonlar) ile arttırılması incelenmiştir. Yumuşak kil ve orta katı kil katmanlarından oluşan zemin üzerine 8 ve 12 m’lik iki farklı kum dolgu oturtularak zeminde meydana gelen deformasyon ve boşluk suyu basıncı değişimleri Plaxis sonlu elemanlar programı ile incelenmiştir. Kum dolgunun inşaası sonucunda meydana gelen deformasyonları kabul edilebilir mertebelere indirmek amacıyla dolgu içerisine farklı aralıklarda geotekstil donatı uygulanmıştır. Dolgu topuk noktasında meydana gelebilecek lokal deformasyonları önlemek amacıyla analizlerde kum dolgu altında 1,5 m kalınlığında kum yastık yerleştirilmiştir. Geotekstil donatı uygulamaları sonucunda zeminde meydana gelen oturmalarda azalmalar meydana gelmiştir ancak bu azalmalar istenilen seviyede olmamakta ve zeminde meydana gelen konsolidasyon çok uzun sürede tamamlanmaktadır. Çalışmanın ikinci aşamasında kum dolgu altında, yumuşak kil zemin içerisine farklı çap ve aralıklarda çakıl kolonlar yerleştirilmiştir. 23,5 m boyunda ve geotekstiller ile sarılı olan çakıl kolonlar zemin içerisinde radyal drenaja imkan sağlayarak konsolidasyon süresini %99,6 gibi büyük bir oranda kısaltmışlardır. Ayrıca çakıl kolon uygulamalarında zeminde meydana gelen oturma miktarında büyük oranda azalma meydana gelmiştir. Kum dolgunun şev stabilitesi güvenlik faktöründe de artma meydana gelmiştir.

In some cases it is posssible to improve the strength and stiffness of an existing soil deposit by installing discrete inclusions that reinforce the soil. These inclusions may consist of structural materials, such as steel, concrete, stone columns, geosynthetic. Geosynthetics are modern solutions of classic geotechnical problems. Geosynthetics which are generally used for the purpose of fittings are also used for other purposes in several civil engineering applications. Geotextiles, the main type of geosynthetics, function such as separation, filtration, drainage, strengthen, protection and protection. Soil deposits can be improved by installation of dense columns of gravel known as stone columns. Stone columns may be used in both fine- and coarse-grained soils. In fine-grained soils, stone columns are usually used to shear strenghtbeneath structures and embankments by accelerating consolidation (by allowing radial drainage) and introducing columns of stronger material. For mitigation of seismic hazards, they are commonly used for improvement of liquefiable soil deposit. This study is undertaken to investigate the behavior of geotextile-stone column-reinforced embankment constructed on a soft clay deposit. The stability analysis of the embankment have been investigated by means of Plaxis Program. The results of finite element analysis shows that geotextile-stone column reinforcement has great effect on the stability of the embankment constructed on the clay deposit.