Silt Tabakalı Kum Zeminlerin Tekrarlı Yükler Altındaki Dinamik Davranışları

Abstract

Bu çalışmada, dinamik burulmalı kesme deney aletinde, plastisite indisi % 18 olan silt numuneleri ve kum numuneleri kullanılarak hazırlanan silt tabakalı ve tabakasız (sadece kum) zeminlerle artan tekrarlı kayma gerilmesi oranlarında dinamik deneyler yapılmıştır. Deneylerde konsolidasyon basıncı izotropik olarak 100 kPa uygulanmıştır. Konsolidasyonun tamamlanmasının ardından 0.10 Hz frekansında sinüzoidal burulma dinamik yükleme ile numuneler kesilmiştir. Numunelerde oluşan kalıcı deformasyonlar ve boşluk suyu basıncı oranı değişimi deney boyunca kaydedilmiştir. Bu çalışma kapsamında yapılan dinamik deneyler, JICA projesi kapsamında İstanbul Teknik Üniversitesi Zemin Mekaniği Laboratuarı’na getirilen içi boş silindirik burulmalı kesme deney aletiyle gerçekleştirilmiştir. Dinamik burulmalı kesme deney aletinde iç yarıçapı 3.00 cm dış yarıçapı 5.00 cm ve yüksekliği yaklaşık 20.00 cm boyutlarında hazırlanmış silt tabakalı kum zemin numuneleri üzerinde deneyler yapılmıştır. Tek, iki, üç silt tabakalı ve tabakasız (sadece kum) olarak hazırlanan silt-kum zeminlerle artan tekrarlı kayma gerilmesi oranları uygulanarak değişik tiplerde deney setleri oluşturulmuştur. Hazırlanan bu deney setlerinden elde edilen sonuçlar hesaplanmış, boşluk suyu basıncı oranı - çevrim sayısı ve birim kayma-çevrim sayısı ilişkisi incelenerek, bu sonuçlarla ilgili yorumlar yapılmıştır. Silt tabaka sayısı ve kalınlığının dinamik davranış üzerinde ne tür bir etki oluşturabileceği hakkında yorumlar yapılmıştır. Silt tabakası sayısındaki artışa ve buna bağlı olarak her bir kum tabakasının kalınlığındaki azalma neticesinde artan tekrarlı kayma gerilmesi oranları dikkate alındığında genel olarak silt tabaka sayısındaki artış neticesinde silt-kum zemin daha erken çevrim sayılarında deformasyona uğradığı gözlenmiştir.

In this study, using cyclic torsional shear loading device, silty specimens with a plasticity index of 18 % and sand specimens had been used to prepare silt and non-silt stratum sandy soils. Some dynamic experiments had been made under increased cyclic shear loadings with these silt-stratum and non-silt stratum sandy soils. The consolidation pressure is 100 kPa in all tests. After consolidation stage, cyclic shear loading were applied at a frequency of 0.1 Hz. All these tests have been performed with the dynamic torsional shear testing apparatus brought to I.T.U Soil Mechanics Laboratory by the JICA project. In tests, hollow cylinder soil specimens were used. The inner radius of the air pluviated specimens is 3,0 cm, outer radius of them is 5,0 cm and the height of the specimen is H= 20 cm. By applying increased cyclic shear loading on one, two, three silt stratum and non silt stratum sandy soils, different types of experiment sets were constituted. Results taken from experiments were calculated and pore water pressure ratio-cycle number and strain deformation-cycle number relationships were investigated and comments were made on these relationships. Some comments were made about the effect of the number of silt stratums and thicknesses of silt stratums on dynamic behavior. As a result increase in the number of silt stratums and due to the decrease in the number of sand stratums in soil specimens, when the increase in the value of cyclic shear loading considered, generally the result of increase in the number of silt stratum affected the soil specimen to reach its deformation level in earlier cyclic numbers and liquefaction stage.