Yumuşak killerin konsolidasyon davranışı

Abstract

Günümüzde dipsel tarama çamurları, maden çamurları, kanalizasyon çamurları gibi atık maddelerin depolanması ve depolandıkları sahaların kullanıma kazanılması ekonomik ve çevresel açılardan önem taşımaktadır. Bu alanların kullanıma kazanılması için depolandığı sahalarda davranışının tahmin edilmesi ile mümkün olacağı açıktır. Yüksek su muhtevasına sahip zeminlerin kendi ağırlığı ve/veya sürşarj yükleri altında non-lineer olan deformasyon davranışının doğru tahmin edilmesi için fiziksel olayı modelleyen bir matematiksel model ile denklemin çözümünü elde edebilmek için zeminin özelliklerinin belirlenmesi ile gerçekleşebilir. Son otuz yılda yapılan bilimsel çalışmalar yüksek su muhtevasına sahip zeminlerin deformasyon davranışı hakkında önemli bulgular elde edilmesini sağlamıştır. Yüksek su muhtevasına sahip killi malzemelerin konsolidasyon davranışının incelenmesinde malzemenin kendi ağırlığı altında ve çok küçük efektif gerilme durumlarında konsolidasyon özelliklerinin belirlenmesi klasik konsolidasyon deneyleriyle mümkün olmamaktadır. Bu nedenle ilk kez îmai (1979) tarafından bu tip zeminlerin davranışım gerçeğe daha yakın modelleyen, akış hızı kontrollü sızıntı etkili konsolidasyon deneyi (Seepage Induced Consolidation Test) kullanılmış ve bu düzenek Abu-Hejleh, Znidarcic ve Barnes (1996) tarafından geliştirilerek sızıntı etkisi bir pompa tarafından sağlanmıştır. Bu tez çalışmasında yüksek su muhtevasına sahip zeminlerin depolandığı sahada kendi ağırlığı ve/veya sürşarj yükleri altodaki davranışım tahmin edebilmek için gerekli sıkışma özelliklerinin (efektif gerilme-boşluk oranı(e-av ) ve permeabilite-boşluk oranı(k-e) ilişkisi) belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu kapsamda YTÜ Geoteknik Laboratuarı'nda sızıntı etkili bir konsolidasyon deney düzeneği kurularak, üç ayrı kil için "slurry" kıvamda hazırlanan numuneler üzerinde sızıntı etkili konsolidasyon deneyleri yapılmıştır. Deneylerden elde edilen boşluk oram-efektif gerilme(e-av ) ve efektif gerilme-permeabilite katsayısı ilişkisine ait bulguların literatürde yüksek su muhtevasına sahip zeminlerde elde edilen bulgularla uyum içinde olduğu belirlenmiştir.