12
TAŞIMA KAPASITESI HESAPLAMASINDA KULLANILAN SAHA DENEYLERİNİN KIBRIS ERCAN HAVALIMANI PROJESI KAPSAMINDA DEĞERLENDİRİLMESİ EVALUATION OF BEARING CAPACITY CALCULATIONS VIA VARIOUS SITE INVESTIGATION TECHNIQUES ON CYPRUS ERCAN AIRPORT PROJECT Abdullah EKİNCİ* 1 Gizem BENGÜSU 2 ABSTRACT In this study, the ground characteristics of the foundation area of the Terminal and Car Park Buildings which were going to be constructed as the expansion project of the Ercan Airport were studied. Safe bearing capacity of the silty sand and highly fissured sand stone layers beneath the foundation level have been calculated via geophysics, point load, pressuremeter and settlement induced methods. Results of bearing capacity from each method have been evaluated and variations have been discussed. Geophysical methods have been found to reveal lowest bearing capacity. Nevertheless, in cohesionless sandstone soils it has been observed that geophysical methods reveals consistent and reliable results. ÖZET Bu çalışmada, Kıbrıs Ercan Havalimanı genişletme projesi kapsamında inşa edilecek olan Terminal ve Otopark yapılarının yerleştirileceği temel alanının zemin özellikleri belirlenmiştir. Temel altı birimi olan siltli kum ve çok ayrışmış kumtaşı zeminlerinin, proje yükü altında sergileyebileceği emniyetli taşıma gücü, oturmaya bağlı, jeofizik, nokta yükü ve presiyometre yöntemlerinin verileri ışığında çalışılmıştır. Taşıma gücü hesaplamaları sonuçları kendi aralarında karşılaştırılmış ve farklılıkların nedenleri açıklanmıştır. Sismik uygulamalar vasıtası ile elde edilen zemin emniyet gerilmesi en düşük değer olmasına rağmen, özellikle kohezyonsuz kumtaşı ağırlıklı zeminlerde yapılan bu çalışmada jeofizik yöntemlerin tutarlı ve güvenilir sonuçlar verdiği gözlemlenmiştir. 1. GİRİŞ Bu çalışma, Kuzey Kıbrıs, Lefkoşa İlçesi Değirmenlik bölgesinde bulunan, Ercan Havalimanı Genişletme projesi kapsamında yapılan farklı saha deneyleri ışığında ayni noktalar için hesaplanan zemin taşıma kapasitelerinin değerlendirmesini kapsamaktadır. Alanda yapılan jeofizik çalışmalar kapsamda 11 hat sismik, 7 hat rezistivite; jeolojik etüt kapsamında 12 adet toplamda 300 m derinliğinde sondaj, Atterberg Limit Deneyleri, Elek Analizi, Nokta Yükü Dayanım, Tek Eksenli ve Üç Eksenli (UU) Basınç deneyleri yapılmıştır. Bahsi konu alanda bulunan T-7 sondaj kuyusunda ise Presiyometre deneyi uygulanmıştır. * 1 Yard.Doç.Dr., Lefke Avrupa Üniversitesi, [email protected] 2 Jeofizik Muh., Militus Geophysics Consultancy, [email protected] 287 7. Geoteknik Sempozyumu 22-23-24 Kasım 2017, İstanbul

TAŞIMA KAPASITESI HESAPLAMASINDA KULLANILAN SAHA … · 2018-04-04 · Temel altı birimi olan siltli kum ve çok ayrımıú kumtaı zeminlerinin, ... numunelerine su muhtevası,

  • Upload
    others

  • View
    8

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: TAŞIMA KAPASITESI HESAPLAMASINDA KULLANILAN SAHA … · 2018-04-04 · Temel altı birimi olan siltli kum ve çok ayrımıú kumtaı zeminlerinin, ... numunelerine su muhtevası,

TAŞIMA KAPASITESI HESAPLAMASINDA KULLANILAN

SAHA DENEYLERİNİN KIBRIS ERCAN HAVALIMANI

PROJESI KAPSAMINDA DEĞERLENDİRİLMESİ

EVALUATION OF BEARING CAPACITY CALCULATIONS VIA VARIOUS

SITE INVESTIGATION TECHNIQUES ON CYPRUS ERCAN AIRPORT

PROJECT

Abdullah EKİNCİ*1 Gizem BENGÜSU

2

ABSTRACT

In this study, the ground characteristics of the foundation area of the Terminal and Car Park

Buildings which were going to be constructed as the expansion project of the Ercan Airport

were studied. Safe bearing capacity of the silty sand and highly fissured sand stone layers

beneath the foundation level have been calculated via geophysics, point load, pressuremeter

and settlement induced methods. Results of bearing capacity from each method have been

evaluated and variations have been discussed. Geophysical methods have been found to reveal

lowest bearing capacity. Nevertheless, in cohesionless sandstone soils it has been observed

that geophysical methods reveals consistent and reliable results.

ÖZET

Bu çalışmada, Kıbrıs Ercan Havalimanı genişletme projesi kapsamında inşa edilecek olan

Terminal ve Otopark yapılarının yerleştirileceği temel alanının zemin özellikleri

belirlenmiştir. Temel altı birimi olan siltli kum ve çok ayrışmış kumtaşı zeminlerinin, proje

yükü altında sergileyebileceği emniyetli taşıma gücü, oturmaya bağlı, jeofizik, nokta yükü ve

presiyometre yöntemlerinin verileri ışığında çalışılmıştır. Taşıma gücü hesaplamaları

sonuçları kendi aralarında karşılaştırılmış ve farklılıkların nedenleri açıklanmıştır. Sismik

uygulamalar vasıtası ile elde edilen zemin emniyet gerilmesi en düşük değer olmasına

rağmen, özellikle kohezyonsuz kumtaşı ağırlıklı zeminlerde yapılan bu çalışmada jeofizik

yöntemlerin tutarlı ve güvenilir sonuçlar verdiği gözlemlenmiştir.

1. GİRİŞ

Bu çalışma, Kuzey Kıbrıs, Lefkoşa İlçesi Değirmenlik bölgesinde bulunan, Ercan Havalimanı

Genişletme projesi kapsamında yapılan farklı saha deneyleri ışığında ayni noktalar için

hesaplanan zemin taşıma kapasitelerinin değerlendirmesini kapsamaktadır.

Alanda yapılan jeofizik çalışmalar kapsamda 11 hat sismik, 7 hat rezistivite; jeolojik etüt

kapsamında 12 adet toplamda 300 m derinliğinde sondaj, Atterberg Limit Deneyleri, Elek

Analizi, Nokta Yükü Dayanım, Tek Eksenli ve Üç Eksenli (UU) Basınç deneyleri yapılmıştır.

Bahsi konu alanda bulunan T-7 sondaj kuyusunda ise Presiyometre deneyi uygulanmıştır.

*1 Yard.Doç.Dr., Lefke Avrupa Üniversitesi, [email protected] 2 Jeofizik Muh., Militus Geophysics Consultancy, [email protected]

287

7. Geoteknik Sempozyumu 22-23-24 Kasım 2017, İstanbul

Page 2: TAŞIMA KAPASITESI HESAPLAMASINDA KULLANILAN SAHA … · 2018-04-04 · Temel altı birimi olan siltli kum ve çok ayrımıú kumtaı zeminlerinin, ... numunelerine su muhtevası,

Bu çalışma kapsamında, yazarların denetim ve gözetiminde yapılan etütler ve deneyler

sonucunda elde edilen veriler kullanılarak, üst yapının yaratacağı temel altı gerilmeler ve

temel taban kodunun bulunduğu zeminin dikkate alınarak farklı saha deneyleri kullanılarak

hesaplanan zemin taşıma güçleri karşılaştırılıp değerlendirilmiştir.

2. SAHA ÇALIŞMALARI

Terminal binası ve kapalı otopark binası için yapılan saha çalışmalarıyla ilgili bilgi Şekil 1’de

görülmektedir. Terminal binası alanında açılan sondaj kuyularını isimlendirmek için

kullanılan kod “T”; kapalı otopark binası alanında açılan sondaj kuyularını isimlendirmek için

kullanılan kod ise “KO”’dur. Terminal binası için yapılan sismik çalışma “T.Seis” ve

rezisvitivite çalışmaları “T.Res” şeklinde kodlandırılmakta; kapalı otopark binasının

yapılacağı alanlarda yapılan sismik çalışmalar “PB.Seis” ve rezistivite çalışmaları “PB.Res”

şeklinde kodlandırılmaktadır.

Şekil 1. Yapılan Çalışmaların Vaziyet Planı (Ölçeksiz).

Terminal Binası için toplamda 7 adet sondaj çalışması, 6 adet Yüzey Dalgalarının Çoklu

Kanal Analizi (MASW- Multi Channel Analysis of Surface Waves) yöntemi ile sismik

çalışma ve 7 adet Pole-Pole dizilim tipi ile rezistivite çalışması yapılmıştır. Kapalı Otopark

Binası için 5 adet sondaj çalışması, 5 adet MASW yöntemi ile sismik çalışma ve 5 adet

rezistivite çalışması yapılmıştır.

3. YAPI ÖZELLIKLERI

Söz konusu Terminal Binası ve Kapalı Otopark Binasına ilişkin yapısal özellikleri Şekil 2 ve

3’te, temel altı gerilme diyagramı Şekil 4’te görülmektedir.

288

7. Geoteknik Sempozyumu 22-23-24 Kasım 2017, İstanbul

Page 3: TAŞIMA KAPASITESI HESAPLAMASINDA KULLANILAN SAHA … · 2018-04-04 · Temel altı birimi olan siltli kum ve çok ayrımıú kumtaı zeminlerinin, ... numunelerine su muhtevası,

Terminal Binası:

Temel Alt Kotu : +108.30

Bina yaklaşık boyutları : 300 x 130 m

Bina yaklaşık yüksekliği : ~ 30 m

Bina taşıyıcı sistemi:

Temeli 90 cm kalınlığında tek parça radye, üst

yapıda 7 ayrı bina şeklinde betonarme karkas üzeri

çelik çatı ve cephe.

Otopark Binası:

Temel Alt Kotu : +105.10

Bina yaklaşık boyutları : 180 x 60 m

Bina yaklaşık yüksekliği : ~ 12m

Bina taşıyıcı sistemi:

Temeli 50 cm kalınlığında tek parça radye, üst

yapıda 3 ayrı bina şeklinde betonarme karkas

yapı.

Şekil 2. Yapı Özellikleri ve 3D Görünüm.

Şekil 3. Yapı Batı Kesit.

Şekil 4. Terminal Binası Temel Altı Gerilme Diyagramı.

Üst yapı analizi sonucunda elde edilen gerilme diyagramları ışığında radye temelin oturacağı

zeminde oluşacak Terminal ve Kapalı Otopark yapılarının yaklaşık gerilmeleri sondaj

kuyuları bazında Hata! Başvuru kaynağı bulunamadı.’de görülmektedir.

289

7. Geoteknik Sempozyumu 22-23-24 Kasım 2017, İstanbul

Page 4: TAŞIMA KAPASITESI HESAPLAMASINDA KULLANILAN SAHA … · 2018-04-04 · Temel altı birimi olan siltli kum ve çok ayrımıú kumtaı zeminlerinin, ... numunelerine su muhtevası,

Tablo 1. Sondaj Kuyuları Bazında Yaklaşık Gerilmeler

GERİLME

S.KUYU NO (kN/m2) (kg/cm2)

T-1 200 2,04

T-2 175 1,78

T-3 225 2,29

T-4 225 2,29

T-5 225 2,29

T-6 250 2,55

T-7 225 2,29

KO-1 120 1,22

KO-2 120 1,22

KO-3 140 1,43

KO-4 140 1,43

KO-5 200 2,04

4.GENEL JEOLOJI

Kıbrıs jeolojik olarak dört ana istifte incelenir. Çalışma alanı, bu ana istiflerinden Trodos

Çevresi Sedimanter İstifi kapsamındadır (Şekil 5). Çalışma alanındaki sondajlarda geçilen

birimler, bahsi geçen alanının sarımsı açık kahverengi ve koyu sarı çok ayrışmış kumtaşından

oluştuğunu göstermektedir. Araştırma alanı, bölgeyi gösteren jeolojik haritada (Şekil 6), pist,

Ercan ve hangar olarak işaretlenmiştir.

Şekil 5 Kıbrıs’ın Jeolojik Çatısını Oluşturan Ana Kuşaklar (CGSD, 1995).

Türkiye Cumhuriyeti Maden Tetkik Arama (MTA) Kurumu’nun 2002 yılında tamamladığı

KKTC Doğal Kaynaklarını Araştırma ve Geliştirme Projesi Kapsamında hazırlanan jeolojik

haritaya göre (Şekil 6) inceleme alanında, Güncel Çökel (Q6ba), Geç Kuvaterner yaşlı (Q6ba,

Q2b, Q5b, Q4b) Karasal Sekileri; Mesarya Grubu'na ait Geç Pliyosen yaşlı Lefkoşa Kumtaşı

(Tml); Erken Pliyosen-Geç Pliyosen yaşlı Çamlıbel Marnı (Tmç) bulunmaktadır (Hakyemez

ve diğ, 2002).

290

7. Geoteknik Sempozyumu 22-23-24 Kasım 2017, İstanbul

Page 5: TAŞIMA KAPASITESI HESAPLAMASINDA KULLANILAN SAHA … · 2018-04-04 · Temel altı birimi olan siltli kum ve çok ayrımıú kumtaı zeminlerinin, ... numunelerine su muhtevası,

Bu birimleri litolojik olarak gençten yaşlıya doğru aşağıdaki gibi gösterebiliriz.

Proje alanında bulunan birimler;

Güncel Çökel (Q6ba): İnceleme alanı içerisinde en genç birim olup; akarsu çökelleri

olan çakıl ve kumlardan oluşmaktadır. Birim Ercan Havalimanı’nın güney doğusunda bulunan

dere yataklarının içerisinde güncel çökeller olarak bulunmaktadır. Birim Holosen yaşlıdır.

Karasal Sekiler (Q2b, Q4b ve Q5b): K.K.T.C.’de gözlemlenmekte olan karasal

sekiler genelde çakıl taşlarından oluşmaktadır. Bu birimler Geç Kuvaterner yaşlıdır.

İnceleme alanı içerisinde yapılmış olan gözlemlerde Q2b karasal sekisinin geniş mostralara

sahip olduğu gözlemlenmiştir; Q4b ile simgelenen karasal sekisi de inceleme alanının

Güneydoğusunda mostralar olarak bulunmaktadır.

Lefkoşa Kumtaşı (Tml): Az miktarda çakıl taşı ve marn ara katmanı içeren, kalın

katmanlı kumtaşlarından oluşmaktadır. Lefkoşa kumtaşı sarımsı açık kahverengi ve koyu sarı

renkli olup; içerisinde bulunan çakıllar küçük ve iyi yuvarlanmıştır. Bu birim Geç Pliyosen

yaşlıdır.

Çamlıbel Marnı (Tmç): Genelde sarımsı-yeşil renkli kil ile gri renkli marnlardan

oluşmakta olup; seyrek olarak kumtaşı ara katmanları içermektedir. Marnlar açık gri, mavimsi

gri renkli olup belirsiz katmanlanmalıdır. Bu birim Erken-Geç Pliyosen yaşlıdır.

Şekil 6 Bölgeyi Gösteren Jeolojik Harita. (Hakyemez, diğ. 2002)

5. LABORATUVAR ÇALIŞMALARI

Alınan SPT numunelerine zemin sınıflandırılmasının belirlenmesi için elek analizi ve

Atterberg limitleri ve burgu ile su kullanılmadan kazı yapıldığından su muhtevası testleri

yapılmıştır. Zemin sınıflandırması Birleştirilmiş Zemin Sınıfına (USCS) göre yapılmıştır. UD

numunelerine su muhtevası, tabii birim hacim ağırlık, elek analizi Atterberg limitleri,

konsolidasyon, serbest şişme, şişme basıncı ve numunenin elverdiği örneklere üç eksenli ve

serbest basınç testi yapılmıştır. Deneylerde TS 1900-1 Standardı kullanılmıştır. Örnekleme

olması amacı ile Terminal Binası için yapılan T-2 adlı sondaj kuyusuna ait Laboratuvar özet

sonuçları Tablo 2’de verilmektedir.

291

7. Geoteknik Sempozyumu 22-23-24 Kasım 2017, İstanbul

Page 6: TAŞIMA KAPASITESI HESAPLAMASINDA KULLANILAN SAHA … · 2018-04-04 · Temel altı birimi olan siltli kum ve çok ayrımıú kumtaı zeminlerinin, ... numunelerine su muhtevası,

Tablo 2. Terminal Binasına ait 2. Sondaj Kuyusu için Toplu Deney Sonuçları

6. TAŞIMA KAPASITESININ HESAPLANMASI

Tasarımcı firma tarafından yapılan tasarıma göre zemin gerilmeleri ve jeolojik ve jeofizik

etütlerden saplanan zemin parametreleri kullanılarak gerekli geoteknik hesaplamalar

yapılmıştır. Zeminin öngörülen temel tasarımına göre TAŞIMA GÜCÜ (qnet) belirlenmiştir.

Bahsi konu yapı olan Terminal Binası için radye temel sistemi kullanılacağından ve temel alt

seviyesinin sondaj loglarındada görüleceği üzere (T-3 logu dışında) kumtaşına oturacağı

görülmektedir. Bu kapsamda (Meyerhof, 1953) emniyetli taşıma gücü belirlenmiştir. Zemin

taşıma gücü hesabını takiben bulunan değer zemin sınıfına göre Emniyet katsayısına

bölünerek zemin emniyet gerilmesi (qa) değeri bulunmuştur. Üst yapı yükü ve temelin

oturacağı alanın jeolojik yapısını göz önünde bulundurarak Kumtaşı ve hemen altındaki

zeminin Marn olmasından dolayı herhangi bir oturmanın yaşanmayacağı gözlemlenmiştir.

T-3 sondaj kuyusuna göre temel sistemi az siltli kum tabakasına yerleşeceğinden ani oturma

hesaplanmıştır. Güvenlik katsayısı deneylerde ve arazi çalışmalarında zeminin heterojen

yapısı nedeniyle hesaplamaların güvenli tarafa alınması için alınan bir değerdir. Bu çalışmada

birden çok insan faktörü ve zemin değerlerinin birçok farklı kaynaktan edinilmesi nedeniyle

emniyet katsayısı (Fs) 3 olarak kullanılmıştır.

6.1. OTURMAYA BAĞLI MEYERHOF VE BOWLES METHODU

Tasarlanan Radye temel (B) değerinin büyük olması nedeniyle Meyerhof ve Terzaghi

eşitliklerine göre bulunan sonuçların yüksek çıkması doğal karşılanmaktadır. Terzaghi ve

Meyerhofe bu formülasyonu tekil ve şerit temeller ve kohezyonlu zeminler için vermiştir.

Ayrıca Meyerhof ve Terzaghi bu formulasyonlarını 25mm lik oturma öngörerek bu

oluşturmuşlardır. Radye temel için tutarsız sonuç elde edildiği bilinmektedir.

Özellikle kumlu zeminlerde emniyet gerilmesi kavramı emniyetli taşıma gücünün güvenlik

katsayısına bölünmesi değildir, aksine emniyetli taşıma gücünün oturma değeri ile

karşılaştırılması ile çıkacak bir değerdir, örneğin emniyetli taşıma gücünü 0,8 kg/cm2, oturma

ise 60 mm hesaplandığı varsayılırsa, inşaat mühendisi bu verileri değerlendirerek

tasarlayacağı yapıda ne kadar oturmaya müsaade edileceğini belirledikten sonra zemin

emniyet gerilmesini seçmelidir. Örneğin yapınızda 30 mm oturmaya müsaade ediyor iseniz bu

statik hesaptaki zemin emniyet gerilmesi 0,4 kg/cm2 olur.

292

7. Geoteknik Sempozyumu 22-23-24 Kasım 2017, İstanbul

Page 7: TAŞIMA KAPASITESI HESAPLAMASINDA KULLANILAN SAHA … · 2018-04-04 · Temel altı birimi olan siltli kum ve çok ayrımıú kumtaı zeminlerinin, ... numunelerine su muhtevası,

Ağırlıklı granüllü zeminlerde inşa edilen radye temellerde zemin emniyet taşıma gücü

yaşanacak ani oturmaya bağlı olarak Meyerhof ve Bowles tarafından geliştirilen

formulasyonlarla hesaplanması daha gerçekçi sonuç vermektedir.

Tablo 3. Ani Oturma Hesap Tablosu q0 225,000 kN/m

2

Net Temel Basıncı

B 130,000 m Yükün etki edeceği Radye temel kısa kenar

α 4,000 Temel merkezi oturma için 4 veya kenar için 1 katsayısı

B' 65,000 m Temel merkezi için B/2

130,000 m Temel kenarı için B

µs 0,450 Poisson Oranı

Es 11574,00

0

kN/m2

Tabakların ortalama Elastisite Modülü

L 300,000 m Yükün etki edeceği Radye temel uzun kenar

m' 2,308 m L/B

H 7,200 m Temel altından oturmanın yaşanamayacağı sert zemine olan mesafe

n' 0,111 Temel merkezi H/(B/2)-temel kenarı (H/B)

F1 0,010 Hata! Başvuru kaynağı bulunamadı. (Bowles, J. E. 1987).

F2 0,040 Hata! Başvuru kaynağı bulunamadı. (Bowles, J. E. 1987).

Is 0,017 Şekil Faktörü eşitliği

Df 10,500 m Radye temel altından zemin seviyesine olan mesafe

Df/B

B

0,081 Df/B değeri

L/B 2,308 L/B değeri

If 1,000 Hata! Başvuru kaynağı bulunamadı.(Bowles, J. E. 2007).

Se 69,625 mm Zemin ani oturma

(1)

(2)

Tablo 4. Oturmaya Bağlı Taşıma Gücü Kapasitesi Hesabı

N60 ort 22,17 Sert zemine kadar olan kum zeminin ortalama SPT N60 değeri

Se+Sc 69,62 mm Ani Oturma + Konsolidasyon Oturma

Df/B 0,08

qnet 796,02 kN/m2 Net temel basıncı

Oturma Beklentisi

Se+Sc 25,00 mm Mühendis tarafından izin verilebilir oturma

qa 285,83 kN/m2 Zemin emniyet taşıma gücü

293

7. Geoteknik Sempozyumu 22-23-24 Kasım 2017, İstanbul

Page 8: TAŞIMA KAPASITESI HESAPLAMASINDA KULLANILAN SAHA … · 2018-04-04 · Temel altı birimi olan siltli kum ve çok ayrımıú kumtaı zeminlerinin, ... numunelerine su muhtevası,

(3)

N60 Temelin oturacağı zemindeki ortalama N60

değeri Fd 1+0,33(Df/B) < 1,33

qnet = 8.12 kg/cm2

Terzagi ve Meyerhof taşıma gücü hesaplamalarını 25mm oturma öngörerek oluşturmuşlardır.

Ancak maksimum oturmaya göre bu kavram hesaplandığı zaman daha gerçekçi bir değer

ortaya çıkmaktadır.

Belirttiğimiz nedenlerden dolayı 25mm oturma öngörülerek düzenleme yapıldığı zaman qa

285,83 kN/m2

(2.91 kg/cm2) olduğu görülmektedir

6.2. PRESİYOMETRE YÖNTEMİ İLE TAŞIMA KUVVETİ HESAPLAMALARI-

MENARD YÖNTEMİ (BAQUELİNVD., 1978)

Presiyometre deneyinden elde edilen net limit basınçlarının (Pl*) geometrik ortalamasından

eşdeğer limit basınç (Pl*e) değeri elde edilir. Bunun için, etki alanı olan temel kazı

derinliğinden 1.5B kadar derinlikteki Pl değerleri hesaplamalar sırasında dikkate alınır. Pl*e = [(Pl*)1x(Pl*)2x....x(Pl*)n]1/n (4)

qu = kx(Pl*)e (5)

Tablo 4. Taşıma Faktörü Eşitlikleri (Baquelin diğ., 1978)

Kohezyonlu zeminler k=(1.0+0.4(2R/L)

Az kompak taneli zeminler k=(1.1+0.45(2R/L)

Kompak taneli zeminler k=1.2+0.8(2R/L) R=B/2’dir, B=Temel genişliği, L=Temel uzunluğu, Df=Temel kazı derinliği

burada; k taşıma kapasitesi katsayısı faktörü olup, bunun için hazırlanmış grafikler (Baquelin

vd., 1978)’den elde edilebileceği gibi Hata! Başvuru kaynağı bulunamadı.’den de elde

edilebilir. T-7 numaralı kuyuda Pl değerlerini eşitlik 1’de yerine koyarak, Pl*e aşağıdaki gibi

hesaplanır: Pl*e = [(19)1*(18)2*(18)3*(18)4*(17)5*(18)6*(18)7]

1/7 = 17,99 kg/cm

2.

k taşıma faktörü:

k = 1.2 + 0,8(2R/L) = 1,2+0,8(2*(21,5/97))= 1.55 (boyutsuz)

qult = 1,55*17,99 = 27,88 kg/cm2

qnet = 27,88-(0,2031*8,76) = 26,10 kg/cm2

GS = 3 alındığında,

qa = 26,10/3= 8,7 kg/cm2 (Emniyetli taşıma kapasitesi)

294

7. Geoteknik Sempozyumu 22-23-24 Kasım 2017, İstanbul

Page 9: TAŞIMA KAPASITESI HESAPLAMASINDA KULLANILAN SAHA … · 2018-04-04 · Temel altı birimi olan siltli kum ve çok ayrımıú kumtaı zeminlerinin, ... numunelerine su muhtevası,

6.3. NOKTA YÜKÜ DAYANIMINA BAĞLI ZEMİN TAŞIMA KUVVETİ

Nokta yükü dayanımına göre: İnceleme alanında yapılan temel araştırma sondaj

çalışmasından alınan karot örnekleri üzerinde yapılan nokta yükü dayanım indisi deneylerine

göre ortalama minimum Is50 değerleri Hata! Başvuru kaynağı bulunamadı.’da

görülmektedir.

İnceleme alanının yerel zemin sınıfının Z1 ve Z2 olan bölgede yer almasından dolayı yapıların

güvenliği açısından C=16 alınarak tek eksenli sıkışma değeri hesaplanmıştır. Buna göre;

minimum nokta yükü dayanım indeksi ortalama minimum Is50=1,8 kg/cm2 olarak

alındığından yapılan hesaplamalarda; tek eksenli sıkışma dayanımı (τc); C= 16 alınarak

τc = C x Is50 (6)

τc = 16 x 1,8

τc = 28,8 kg/cm2

Buradan; (Meyerhof, 1956) e göre taşıma gücü;

qall = τc x 0,2 (7)

qall = 28,8 x 0.2

qall = 5,760 kg/cm2

olarak bulunur.

Emniyetli taşıma gücü güvenlik sayısı FS = 3 alınarak;

qa = qall / FS

qa = 5,76 / 3

qa= 1,92 kg / cm2 bulunur.

Diğer kuyular için yapılan Nokta Yükü dayanımına bağlı emniyet gerilmesi hesapları Hata!

Başvuru kaynağı bulunamadı.’da verilmiştir.

Tablo 5. Nokta Yükü Dayanımına Bağlı Zemin Emniyet Gerilmesi

6.4. JEOFİZİK YÖNTEME BAĞLI ZEMİN TAŞIMA KUVVETİ

295

7. Geoteknik Sempozyumu 22-23-24 Kasım 2017, İstanbul

Page 10: TAŞIMA KAPASITESI HESAPLAMASINDA KULLANILAN SAHA … · 2018-04-04 · Temel altı birimi olan siltli kum ve çok ayrımıú kumtaı zeminlerinin, ... numunelerine su muhtevası,

Sismik çalışmalar Yüzey Dalgalarının Çoklu Kanal Analizi (MASW- Multi Channel Analysis

of Surface Waves) yöntemi kullanılarak uygulanmıştır. Toplamda 12 jeofon, jeofon aralıkları

5 metre olarak kullanılmıştır. 55 metre uzunluğunda olan hattın S dalga hızları ve P dalga

hızları ise SeisImager prograı kullanılarak elde edilmiştir. Terminal Binası için doğal

ortamında zemin taşıma gücü T-Seis 7 (Şekil 1) hattından elde edilen veriler kullanılarak

aşağıdaki gibi hesaplanmıştır.

Tablo 6. Jeofizik Yönteme Bağlı Zemin Emniyet Gerilmesi

T-Se

is5

T-Se

is4

T-Se

is4

T-Se

is1

T-Se

is7

T-Se

is3

T-Se

is2

P-S

eis3

PB

-Sei

s4

P-S

eis5

PB

-Sei

s2

P-S

eis1

Derinlik (m)

10,00 10,50 10,50 11,00 10,80 10,50 8,00 5,50 5,00 12,00 5,50 7,00

qa

(kg/cm2) 2,48 2,41 2,41 2,48 2,33 2,68 2,24 2,01 2,13 2,46 2,37 2,29

T.Seis-7 hattı için Terminal Binasının oturacağı derinlik ışığında kullanılması gereken

değerlerin derinliği 8.9 metre olarak alınmıştır.

Bu metrede sismik değerler Vs 466 m/s ve Vp ise 1742 m/s’dir.

Zeminin doğal ortamındaki taşıma gücü ise Pişen ve Pekşen (2009)’da kullandığı formül

kullanılarak hesaplanmıştır. Bu formülde Kurtuluş (2000)’in geliştirmiş olduğu nihai taşıma

gücü formülü, Krinitzsk (1993)’ün binanın temel derinliği ve genişliği kullanılarak

hesaplanan güvenlik faktörünü de içermektedir.

(8)

Ve ,

(9)

D temek derinliği ve B ise temel genişliğini temsil etmekte ve 1 olarak hesaplanmıştır.

(10)

Oturmaya bağlı, Jeofizik, Nokta Yükü ve Presiyometre yöntemleri ile belirlenen emniyetli

taşıma gücü değerleri Hata! Başvuru kaynağı bulunamadı.’da verilmektedir.

296

7. Geoteknik Sempozyumu 22-23-24 Kasım 2017, İstanbul

Page 11: TAŞIMA KAPASITESI HESAPLAMASINDA KULLANILAN SAHA … · 2018-04-04 · Temel altı birimi olan siltli kum ve çok ayrımıú kumtaı zeminlerinin, ... numunelerine su muhtevası,

Şekil 6 Emniyetli taşıma gücü değerlerinin çizgi grafiği

7. SONUÇLAR

Sismik uygulamalarla zemin emniyet gerilmesi hesaplayan Jeofizik Yöntemi en düşük

emniyetli taşıma gücü değerlerinin belirlenmesine neden olmuştur (Hata! Başvuru kaynağı

bulunamadı.).

Temel alanı için emniyetli taşıma gücü (qa) değerleri Oturmaya bağlı, Jeofizik, Nokta Yükü

ve Presiyometre yöntemlerinin tamamında 2kg/cm2’den büyüktür ve güvenlidir.

Jeofizik yöntemlerle elde edilen veriler ışığında hesaplanan zemin taşıma kuvvetinin birbiri

ile tutarlı oluğu gözlemlenmiştir. Yine nokta yükü dayanımına bağlı hesaplanan zemin

emniyetli taşıma gücünün değişkenlik gösterdiği görülmektedir. Bunun sebebi inceleme

alanındaki kum taşı biriminin heterojen yapıya sahip oluşudur ve ayrıca jeolojik tabaka

tanımlarında da belirtilen orta çok ayrışmış kum taşının da sebebiyet verdiği düşünülmektedir.

Uygulanan jeofizik sismik çalışmalar yüzeyde 55 metre uzunluğundaki bir alanı temsil

etmektedir ve bulunan dalga hızları alanın tümünü kapsamaktadır. Noktasal çalışmalar

şeklinde olan diğer saha deneylerinden farklı olarak yeraltında değişim göstersede, o alanda

yeraltı yapısının tümünün birlikte tepkimesini ölçmektedir. Yine T3 kuyusundaki siltli kum

biriminde elastik oturmaya dayalı taşıma kuvvetine bakıldığı zaman jeofizik yöntemlerle elde

edilen değere yakın bir değer elde edildiği gözlemlenmiştir. Son olarak presiyometre

çalışmalarından elde edilen veriler ışığında yapılan taşıma gücü hesaplamalarından elde

edilen değerin diğer yöntemlere göre çok yüksek olduğu görülmüş bunun sebebinin ise

presiyometre deneylerinin özgün konumda uygulanıyor oluşundan genel tabaka özelliklerinin

yansıtılmıyor oluşundan kaynaklandığı düşünülmektedir.

Özellikle kohezyonsuz kumtaşı ağırlıklı zeminlerde yapılan bu çalışmada jeofizik yöntemlerin

tutarlı ve güvenilir sonuçlar verildiği gözlemlenmiş. Bu tür birimlerde yapılacak saha

çalışmalarının jeofizik uygulamalar aracılığı ile proje maliyet yanında güvenlik acısından

kazanım sağlayacağı düşünülmektedir.

297

7. Geoteknik Sempozyumu 22-23-24 Kasım 2017, İstanbul

Page 12: TAŞIMA KAPASITESI HESAPLAMASINDA KULLANILAN SAHA … · 2018-04-04 · Temel altı birimi olan siltli kum ve çok ayrımıú kumtaı zeminlerinin, ... numunelerine su muhtevası,

KAYNAKLAR

[1] CGSD (Cyprus Geological Survey Department), 1995. Geological Map of Cyprus,

Scale1/250.000, Nicosia, Cyprus.

[2] Hakyemez, H. Y., Turan, N. ve Sönmez, İ. (2002) Kuzey Kıbrıs Türk Cumhuriyeti’nin

Jeolojisi. T.C. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, Jeoloji Etütleri Dairesi

raporu, Derleme No: 10608.

[3] Meyerhof, G.G., 1956. Penetration Test and Bearing Capacity of Cohesionless

Soils, Journal of the Soil Mechanics and Foundation Division, ASCE, Vol.82, No. SM1,

pp. 1-19.

[4] Bowles, J. E. (1987). “Elastic Foundation Settlement on Sand Deposits,” Journal of

Geotechnical Engineering, ASCE, Vol. 113, No. 8, pp. 846—860

[5] Bowles, J. E. (2007). Foundation analysis and design. Foundation Analysis and Design /

Bowles, Joseph E. Norwich, NY, Knovel.

[6] Steinbrenner, W. 1934. Tafeln zur setzungsberschnung. Die Strasse, 1: 121-124.

[7] Baquelin, F., Jezequel, J.F., Shields, DH., 1978. The Pressuremeter and Foundation

Engineering. Trans Tech Publications, Clausthal-Zellerfeld, Germany, 617 p.

[8] Terzaghi, K. (1943) Theoretical soil Mechanics, John Wiley and Sons, New York

[9] Pişen, S. ve Pekşen, E., “Sığ Zeminler İçin Farklı Yöntemlerden Elde Edilen Zemin

Emniyet Gerilmesi Değerlerinin Karşılaştırılması”, Uygulamalı Yerbilimleri Dergisi, Vol 8

(2), pp. 36-46, 2009.

[10] Kurtuluş, C., “Sismik Yöntemle Belirlenen Ampirik Taşıma Gücü Bağıntısı ve

Uygulaması”, Uygulamalı Yerbilimleri Dergisi, Vol 6, pp. 51-59, 2000

[11] FHWA Manual “Subsurface Investigations”, Expansive Soils, US Department of

Transportation, Fedaral Highway Administration, 1997.

[12] Kanai, K,. “Engineering Seismology”, Japan- Tokyo, University of Tokyo Press, 1983.

298

7. Geoteknik Sempozyumu 22-23-24 Kasım 2017, İstanbul