Zeminlerin Endeks Özelliklerinin Kalıcı Kayma Mukavemetine Etkisi

Abstract

Fisürlü veya aşırı konsolide kil şevlerin stabilite hesaplarında ve bu tür zeminlerde yapılacak mühendislik yapılarının tasarımında kalıcı kayma mukavemeti parametreleri büyük önem kazanmaktadır. Kalıcı kayma mukavemeti büyük deformasyonlar sonucu oluştuğundan, göçme sonucu oluşan yüzeylerde mukavemetin kalıcı kayma mukavemeti değerinde olduğu ya da gittikçe bu değere yaklaşmakta olduğu bilinmektedir. Dolayısıyla zeminlerde, deformasyonla değişmeyen ve sabit olarak kalan en küçük kayma gerilmesinin değerine kalıcı kayma mukavemeti adı verilmektedir. Kalıcı kayma mukavemetini belirlemede kullanılan başlıca deney yöntemleri; kesme kutusu deneyi, üç eksenli basınç deneyi ve halka kesme deneyidir. Zeminlerin büyük deformasyonlardan sonraki mukavemetlerini belirlemede en uygun deney yöntemi halka kesme deneyi yöntemidir. Zeminlerin kalıcı kayma mukavemetini etkileyen başlıca faktörler efektif normal gerilme, kesme hızı, zemin yapısı ve minerolojidir. Bu çalışmada, zeminlerin kalıcı mukavemet parametrelerini belirlemek için farklı endeks özelliklerine sahip, standart Proctor sıkılığında hazırlanmış numuneler üzerinde üç değişik normal gerilme altında halka kesme deneyleri yapılmıştır. Aynı numuneler üzerinde ve aynı gerilmeler altında tekrarlı kesme kutusu deneyleri de yapılmıştır. Elde edilen kayma mukavemeti parametreleri ile zeminlerin endeks özellikleri arasındaki tekil ve ikili ilişkiler incelenmiştir. Sonuç olarak, halka kesme ve tekrarlı kesme kutusu deneyleri ile bulunan kalıcı mukavemet açısının artan likit limit, plastik limit, kil yüzdesi ve plastisite indisi ile beraber düştüğü görülmüştür. Tekrarlı kesme kutusu deneyinden elde edilen kalıcı mukavemet açısının halka kesme deneyinden bulunan değerden daha yüksek olduğu görülmüştür.

Residual shear strength of soils is very important in the design of constructions and stability analysis on fissured or over consolidated clay slopes. The residual shear strength is occurred with big deformations, so it is known that the strength on collapsed slope is approaching or equal to residual shear strength value. So for soils, minimum shear strength value which is constant with deformation is called residual shear strength. The main experimental methods for determining residual shear strength are reversal direct shear , triaxial pressure and ring shear tests. Ring shear test is the most suitable method for determining the strength of soils after huge deformations. The main factors affecting the residual shear strength of soils are effective normal stress, shear displacement rate, soil composition and minerology. In this study ring shear tests were carried out in three different effective normal stress value on soil samples having different index properties and prepared in standart proctor density to determine the residual strength parameters. Also reversal direct shear tests were performed under same vertical stresses. The singular and binary relations between index properties and residual shear strength parameters are analyzed from the datas obtained by these tests. In conclusion, it is apparent that with increasing liquid limit, plastic limit, clay fraction and plastisity index residual shear strength angle is decreasing. It has observed that the residual friction angle obtained by reversal shear box test is greater than the one obtained by ring shear test.