Normal konsolide killerde gerilme boşalmasının geoteknik parametrelere etkileri

Abstract

Bu çalışmada araziden numune alınması sırasında kaçınılmaz bir etki olarak meydana gelen gerilme örselenmesi, yani gerilme boşalmasının normal konsolide killerin mühendislik davranışları üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Çalışma İstanbul yeşil kili ve Kaolen gibi plastisite, likit limit ve geçirgenlik özellikleri birbirinden çok farklı iki numune üzerinde yapılmıştır. Zemin numunelerinde özelliklerin daha kolay kontrol edilebilmesi için laboratuvarda, konsolidometrede normal konsolide olarak hazırlanmış homojen, gerilme tarihçesi belirli blok numuneler kullanılmıştır. Bu blok numuneden üç eksenli basınç deneyi için numune hazırlanarak üç seri deney yapılmıştır. I. seri deneylerle arazideki zemin davranışı örneklenmiştir. Bunun için numune Ko koşullarında konsolide edildikten sonra drenajsız şartlarda yüklenmiş ve bu numunelere 'arazi numunesi"adı verilmiştir. Gerilme boşalmasının ve numune bekletme süresinin geoteknik parametrelere etkisinin araştırıldığı II. seri deneylerde lgün, 7gün ve 28gün bekletilmiş numuneler arazi düşey efektif gerilmesi drenajsız şartlarda hidrostatik olarak etkirken yine drenajsız koşullarda eksenel basınç arttırılarak yüklenmiş ve bu numunelere 'laboratuvar numunesi" adı verilmiştir. Numunenin konsolidometreden çıkarılması ile deney yapma zamanı arasında geçen süre 'numune bekletme süresi" olarak tariflenmiştir. III. seri deneylerde ise gerilme boşalmasına maruz kalmış laboratuvar numunelerinde, laboratuvar deneyleri ile arazideki zemin davranışını örnekleyebilmek için tekrar konsolide etmenin etkisi araştırılmış ve laboratuvar numuneleri izotropik oktahedral gerilmede konsolide edilip drenajsız şartlarda göçmeye ulaşılmıştır. Bu numunelere 'tekrar konsolide edilmiş laboratuvar numuneleri" adı verilmiştir. Arazi numunelerinin ve laboratuvar numunelerinin davranışları karşılaştırılarak, gerilme boşalmasının geoteknik parametrelere olan etkileri belirlenmiştir. Laboratuvar numunelerinde bekletme süresi arttıkça kalıcı boşluk suyu basıncı UR'de, drenajsız kayma mukavemetinde, elastisite modülünde ve boşluk suyu basıncı parametresi Af' de oldukça büyük kayıplar meydana gelmiştir. Böylece arazi zemin davranışının laboratuvarda konsolidasyonsuz drenajsız üç eksenli deney ile örneklenemediği bu çalışmada da görülmüştür. Belirli numune bekletme sürelerinde tekrar konsolide edilen laboratuvar numuneleri ile arazi numunelerinin davranışı karşılaştırıldığında, gerilme birim deformasyon, boşluk suyu basıncı değişimi ve elastisite modüllerinin çok farklı olduğu ancak drenajsız kayma mukavemeti ve efektif gerilmelere göre belirlenen (J>' değerlerinin birbirine yakın değerlerde olduğu belirlenmiştir. Böylece normal konsolide killi zeminlerde, gerilme örselenmesinin etkisini gidermek için numunelerin tekrar konsolide edilmesinin, efektif gerilmeler cinsinden içsel sürtünme açısını ve drenajsız kayma mukavemetini çok fazla etkilemediği görülmüştür.