14
TMH TMH - TÜRKÝYE MÜHENDÝSLÝK HABERLERÝ SAYI 431 - 2004/3 39 ÖZET Çeşitli inşaat mühendisliği yapılarının geoteknik ve sismik risklerinin değerlendirilmesi sonucu gerekli görülen zeminin iyileştirilmesi ve güçlendirilmesi için kullanılan yöntemler tartışılmıştır. Bu metodlar- dan ülkemizde yaygın bir kullanımı bulunan yüksek modüllü jetgrout kolonların temel mühendisliğinde çeşitli kullanımları, imalat parametreleri, kalite kont- rol ve proje kriterlerinin tahkik deneyleri açıklanmış- tır. Deprem yükleri altında zeminlerin sıvılaşmaya karşı güvenlik faktörlerinin hesap yöntemleri açık- lanmış ve Chinese kriterinin ince daneli zeminler için geçerliği tartışılarak getirilen yeni bir öneri üze- rinde durulmuştur. Yüksek Modüllü Jetgrout kolonların sıvılaşma riskini azaltmada kullanımı detaylı olarak konu edilmiş, bu kullanıma ait geliştirilen bir tasarım metodu özetlen- miştir. Geliştirilen bu metodun özellikle 17 Ağustos 1999 Depremi öncesi kısmen uygulandığı İzmit Carrefour-SA ticaret merkezi bir vaka analizi olarak incelenerek, metodun geçerliliği kanıtlanmıştır. 1. GİRİŞ Çeşitli inşaat mühendisliği yapılarının gerçekçi ve ekonomik temel ve temel zemini mühendislik tasarımları, ancak detaylı bir geoteknik model- leme sonucu gerçekleştirilebilir. Bu modelleme için zemin cinsine bağlı olarak gerek arazide gerekse laboratuarda etüd ve ölçümler yapılmaktadır. Bu tebliğin konusunu teşkil eden sismik aktivitenin ülkemiz gibi yüksek olduğu yerlerde statik yüklere paralel olarak zeminlerin tekrarlı yükler altındaki davranışının modellenmesi de büyük önem taşı- maktadır. Bu gaye ile arazide entegre SPT, CPT ve jeofizik yöntemler içeren, laboratuarda ise dinamik ve üç eksenli deneyleri de içeren bir program uygu- lanabilir, Durgunoğlu ve diğ. (2004a). Bu takdirde, çeşitli geoteknik ve sismik risklerin değerlendiril- mesi için gerekli geoteknik modelleme gerçekleş- tirilmiş olmaktadır. Böyle bir geoteknik model ile literatürde oluşturu- lan yöntemlerle zeminlerin deprem yükleri altında sıvılaşmaya karşı olan dirençleri, deprem sırasında meydana gelen kayma gerilmelerinin hesap yön- temleri ile beraber değerlendirildiğinde sıvılaşmaya karşı güvenlik katsayısı hesaplanabilmektedir, Seed ve Idriss (1971). Çeşitli mühendislik yapılarına ait temel mühen- disliği tasarımlarında gerek üst yapı yüklerinden ve gerekse yapıya ait olan deplasman kriterlerin- den ve/veya yukarıda açıklanan sismik risklerden dolayı, derin temel sistemleri veya zeminin ıslah edilmesi ve güçlendirilmesi söz konusu olabilmek- tedir. Bu gaye ile inşa edilen temel sistemleri “Rigid Foundation Systems-RFS”, “Controlled Modulus Foundation Systems-CMFS” ve “Deformable Foundation Systems-DFS” olarak tanımlanabilir. Rijit sistemler örneğin kazıklar ile deforme olabilen sistemler örneğin taş kolonlar literatürde bugüne kadar detaylı olarak çeşitli yönleri ile etüd edilmiş ve değerlendirilmişlerdir. Bu tebliğin ana teması özellikle ülkemizde son on sene içinde büyük bir uygulama sahası bulan Kontrol Modüllü Temel Sistemi bünyesine giren Yüksek Modüllü Jetgrout Kolonların temel mühendisliğinde kullanımı olacak- tır. Jetgrout kolonların temel mühendisliğindeki çeşitli kullanımları, imalat yöntemleri, imalat parametre- leri, kalite kontrolü ve proje kriterlerinin sağlanması konuları detaylı olarak ve ülkemizdeki uygulama- larından örneklerle değerlendirilmiştir. Jetgrout kolonların zeminlerde sıvılaşmaya karşı güvenlik faktörünü arttırmada kullanımına ait son senelerde geliştirilen bir hesap metodu da açıklanmıştır. Bu metodun 17 Ağustos 1999 depremi öncesi kul- lanıldığı İzmit Carrefour-SA ticaret merkezi vaka analizi ile yöntemin geçerliliği gösterilmiş ve ayrıca ince daneli zeminlerde son senelerdeki gelişmeler ışığı altında sıvılaşmaya yönelik Chinese kriterinin değiştirilmesi gerekliliği vurgulanmıştır. YÜKSEK MODÜLLÜ KOLONLARIN TEMEL MÜHENDİSLİĞİNDE KULLANIMI H. Turan DURGUNOĞLU (*) (*) Prof. Dr., Boğaziçi Üniversitesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, İstanbul

Yuksek modüllü kolonların temel mühendisliginde kullanimi

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Prf. Durgunoglu Yuksek modüllü kolonların temel mühendisliginde kullanimi

Citation preview

  • TMH

    TMH - TRKYE MHENDSLK HABERLER SAYI 431 - 2004/3 39

    ZETeitli inaat mhendislii yaplarnn geoteknik ve sismik risklerinin deerlendirilmesi sonucu gerekli grlen zeminin iyiletirilmesi ve glendirilmesi iin kullanlan yntemler tartlmtr. Bu metodlar-dan lkemizde yaygn bir kullanm bulunan yksek modll jetgrout kolonlarn temel mhendisliinde eitli kullanmlar, imalat parametreleri, kalite kont-rol ve proje kriterlerinin tahkik deneyleri aklanm-tr. Deprem ykleri altnda zeminlerin svlamaya kar gvenlik faktrlerinin hesap yntemleri ak-lanm ve Chinese kriterinin ince daneli zeminler iin geerlii tartlarak getirilen yeni bir neri ze-rinde durulmutur.Yksek Modll Jetgrout kolonlarn svlama riskini azaltmada kullanm detayl olarak konu edilmi, bu kullanma ait gelitirilen bir tasarm metodu zetlen-mitir. Gelitirilen bu metodun zellikle 17 Austos 1999 Depremi ncesi ksmen uyguland zmit Carrefour-SA ticaret merkezi bir vaka analizi olarak incelenerek, metodun geerlilii kantlanmtr.

    1. GReitli inaat mhendislii yaplarnn gereki ve ekonomik temel ve temel zemini mhendislik tasarmlar, ancak detayl bir geoteknik model-leme sonucu gerekletirilebilir. Bu modelleme iin zemin cinsine bal olarak gerek arazide gerekse laboratuarda etd ve lmler yaplmaktadr. Bu tebliin konusunu tekil eden sismik aktivitenin lkemiz gibi yksek olduu yerlerde statik yklere paralel olarak zeminlerin tekrarl ykler altndaki davrannn modellenmesi de byk nem ta-maktadr. Bu gaye ile arazide entegre SPT, CPT ve jeofizik yntemler ieren, laboratuarda ise dinamik ve eksenli deneyleri de ieren bir program uygu-lanabilir, Durgunolu ve di. (2004a). Bu takdirde, eitli geoteknik ve sismik risklerin deerlendiril-

    mesi iin gerekli geoteknik modelleme gerekle-tirilmi olmaktadr. Byle bir geoteknik model ile literatrde oluturu-lan yntemlerle zeminlerin deprem ykleri altnda svlamaya kar olan direnleri, deprem srasnda meydana gelen kayma gerilmelerinin hesap yn-temleri ile beraber deerlendirildiinde svlamaya kar gvenlik katsays hesaplanabilmektedir, Seed ve Idriss (1971). eitli mhendislik yaplarna ait temel mhen-dislii tasarmlarnda gerek st yap yklerinden ve gerekse yapya ait olan deplasman kriterlerin-den ve/veya yukarda aklanan sismik risklerden dolay, derin temel sistemleri veya zeminin slah edilmesi ve glendirilmesi sz konusu olabilmek-tedir. Bu gaye ile ina edilen temel sistemleri Rigid Foundation Systems-RFS, Controlled Modulus Foundation Systems-CMFS ve Deformable Foundation Systems-DFS olarak tanmlanabilir. Rijit sistemler rnein kazklar ile deforme olabilen sistemler rnein ta kolonlar literatrde bugne kadar detayl olarak eitli ynleri ile etd edilmi ve deerlendirilmilerdir. Bu tebliin ana temas zellikle lkemizde son on sene iinde byk bir uygulama sahas bulan Kontrol Modll Temel Sistemi bnyesine giren Yksek Modll Jetgrout Kolonlarn temel mhendisliinde kullanm olacak-tr. Jetgrout kolonlarn temel mhendisliindeki eitli kullanmlar, imalat yntemleri, imalat parametre-leri, kalite kontrol ve proje kriterlerinin salanmas konular detayl olarak ve lkemizdeki uygulama-larndan rneklerle deerlendirilmitir. Jetgrout kolonlarn zeminlerde svlamaya kar gvenlik faktrn arttrmada kullanmna ait son senelerde gelitirilen bir hesap metodu da aklanmtr. Bu metodun 17 Austos 1999 depremi ncesi kul-lanld zmit Carrefour-SA ticaret merkezi vaka analizi ile yntemin geerlilii gsterilmi ve ayrca ince daneli zeminlerde son senelerdeki gelimeler altnda svlamaya ynelik Chinese kriterinin deitirilmesi gereklilii vurgulanmtr.

    YKSEK MODLL KOLONLARIN TEMEL MHENDSLNDE

    KULLANIMIH. Turan DURGUNOLU (*)

    (*) Prof. Dr., Boazii niversitesi, naat Mhendislii Blm, stanbul

  • TMH

    TMH - TRKYE MHENDSLK HABERLER SAYI 431 - 2004/340

    2. YKSEK MODLL KOLON TANIMIeitli inaat mhendislii yaplarnn temel tasa-rm ve uygulamalarnda, eitli maksatlarla zemin iinde, muhtelif yntemler kullanlarak, yapsal (tayc) elemanlar tekil edilmektedir. Genellikle tekil edilen bu yapsal elemanlar, elemann defor-masyon modlne bal olarak ana grupta top-lamak mmkndr. Rijit Kolonlar-Rigid Foundation Systems-RFS. Bu

    tanma eitli yntemlerle ve malzemelerle ina edilen kazkl temeller girmektedir. Betonarme akma kazklar, fore kazklar, mini kazklar vb. bu gruba dahil edilebilir. Bu temel sisteminde st yapdan intikal eden ykler tamamen rijitlii yksek eitli ap ve boydaki kazklar tarafndan u ve/veya evre direnci ile tanr. Yatay yklerin tanmas iin tercihan zemine oturan kazk ba-lklar ve/veya yatay tayc elemanlar-deme tekil edilir. Betonarme bir kazk iin beton kali-tesine, ina metoduna bal olmakla beraber deformasyon modl, Ekl=25,000 Mpa olarak kabul edilebilir. Bu takdirde zemine gre modl oran Ekl/Es 1000-6000 olarak alnabilir.

    Yksek Modll Kolonlar-Controlled Modulus Foundation System -CMFA. Mevcut zeminin yerinde bir katk malzemesi ile kartrlarak bir kolon tekil edilmesi halinde oluan kolonlardr. Katk malzemesi olarak genellikle imento er-beti (imento-su karm) kullanlmaktadr. ok yumuak ve hassas skandinav lkelerinin kil-lerinde, zellikle svete kire veya belirli oran-larda kire-imento karm da kullanlmaktadr. Mevcut zemin imento ile mekanik kartrclar vastas ile kartrlmas halinde yntem deep-mix olarak tanmlanr. Bu yntemin uygulanmas ile ilgili detayl bilgiler, Porbaha ve di. (2001) tara-fndan verilmitir. Kolonlarn dier bir tekil yn-temi ise mevcut zeminin nce zel delgi makinesi ile delinmesi ve bilahare yksek basnta 400-500 bar imento erbetinin jetlenerek, zeminin yerinde paralanarak kartrlmas ve kullanlan zel tij ve monitrn belirli bir hzla dndrlerek yukar ekilmesi suretiyle yerinde silindirik kolon tekil edilmektedir. Bu ina metodu ise jetgrout yntemi olarak adlandrlmaktadr.

    Her iki metotla tekil edilen zemin-imento karm, zaman iinde priz yaparak soilcrete adn verdii-miz belirli mekanik zellikleri olan kolonu meydana getirmektedir. Ortaya kan kolonun mekanik ve geometrik zellikleri yapm yntemine bal olduu gibi, herbir yntemdeki deiken uygulama para-metre ve donelere de baldr. Her iki ynteme ait detayl bilgiler, Yinekara ve di. (1996), ASCE (1997), Davies ve Schlosser (1997) ve Gouvemont (1998)de detayl olarak verilmektedir.

    Jetgrout yntemi lkemizde zellikle son on sene iinde ok yaygn olarak ve eitli temel mhen-dislii uygulamalarnda kullanlmaktadr. Metodun lkemizdeki ilk kullanm Mut (1987) tarafndan rapor edilmitir. Torol (1994) lkemizdeki jetgrout kullanm ile ilgili eitli uygulamalardan rnekler vermitir. Oluan soilcrete mekanik zellikleri, serbest basn mukavemeti Rf-Mpa, deformasyon modl Ejg-Mpa dier uygulama parametreleri ile birlikte mevcut zeminin cinsi ve su-imento oran ile kont-rol edilmektedir. Aada Tablo 1de zetlenen eitli zeminler iin soilcrete deformasyon-modl ortalama Ejg500-12,500 Mpa olarak alnabilir. Bu takdirde zemine gre kolon deformasyon modl oran Ejg/Es 10-250+ olarak verilebilir.

    Byle bir sistemde st yapdan veya deprem kayma dalgalarndan zemine intikal eden ykler bu kolon elemanlar ve zemin ile birlikte mtereken tanmaktadr. Deformasyon artndan dolay rijitlii fazla olan kolon elemanlar yklerin byk bir ks-mn tayabilmektedir. Deforme Olabilir Kolonlar Deformable Foundation

    Systems -DFS. Bu sistemde zemin iinde rijitlii zeminin deformasyon modlne daha yakn ele-manlar tekil edilmektedir. Gerek slak (wet) veya kuru (dry), yukardan (top-fead) veya aadan (bottom-fead) beslenen vibro-soil replacement metodu gerekse ucunda bir elik tapa bulunan muhafaza borusunu zemine akmak ve oluan bolua ta doldurarak yerinde vibre etmek suretiyle ina edilen ta kolonlar (stone columns) bu gruba girmektedir. lkemizdeki ta kolon uygulamalarna ait eitli vaka analizleri, Ergun (1992), Durgunolu ve di. (1995b), Akdoan ve di. (1996), ve Dzceer ve Gkalp (2002) tarafn-dan verilmitir. lkemizde, ta kolon imalatnda dier lkelerde geleneksel ve yaygn olarak kul-lanlan vibro-replacement teknii ve bu teknie ait zel vibratr ve besleme nitelerini ieren teknolojinin bugne kadar ok snrl kullanld grlmektedir.

    Zemin Cinsi

    Serbest Basn Mukavemeti,

    fjg,Mpa

    Modl Oran(*),

    E/fjg

    Kil 2-5 150

    Silt 3-7 200

    Kum 7-14 600

    akl 12-18 900

    Tablo 1 - Zemin Cinsine gre Soilcrete Serbest Basn Mukavemeti ve Modl

    (*) %40 gerileme seviyesine tekabul eden modl

  • TMH

    TMH - TRKYE MHENDSLK HABERLER SAYI 431 - 2004/3 41

    Ta kolonlara ait defor-masyon modlleri, sklamaya ve tan granlmetresine bal olarak Ekl=40-80 Mpa olarak alnabilir. Bu ise zemine gre Ekl/Es 4-10 oranna tekabul etmektedir. Ta kolonlar yksek hidrolik geirgenlik-leri dolaysyla, zemin iinde ayn zamanda dren olarak grev yapabilmektedir. Ayrca, ta kolonlarn tekili srasnda kolonlar arasndaki zemin de sktndan kolon tekili sonras ara zeminde ksmen slah edilmi olmaktadr. Bu iki husus, bu tip kolonlarn deprem ykleri altnda svlamaya kar gvenlik katsaysnn arttrlmasnda dnyada ok yaygn olarak kullanlmasn salamtr. Ancak ta kolonlar snrl rijitlikleri dolays ile statik ve deprem ykleri altnda zellikle zayf killi ve siltli zeminlerde dk yanal zemin direnci dolaysyla kolayca deforme olabilmekte ve bylece st yapda arzu edilmeyen dey toplam ve farkl deplasmanlarn olumasna neden olabilmektedir.

    3. JETGROUT LE KOLON TEKLlkemizde yaygn olarak kullanm nedeni ile bu teknoloji ile tekil edilen yksek modll kolonlar ile ilgili ilave aklamalar bu blmde yaplmakta-dr. Jetgrout metodunda, imalatta yeralan nite-ler, imento silosu, karm nitesi, yksek basn pompas, su pompas, hava kompresr ve delgi makinesi olarak sralanabilir. Bir kolon, belirli bir derinlie kadar su kullanlarak delgi yaplmas, delginin sona erdirilmesini mte-akip suyun tahliye olduu nozulun kapanarak tijin ucunda yeralan jetleme monitrnn zerindeki nozullardan yksek basn altnda imento erbeti-nin jetlenmesinden ibarettir. Jetleme srasnda tijler belirli bir hzla dndrlmekte ve belirli bir hzla da zemin iinde aadan yukarya doru ekilmekte-dir. Bylece, belirli bir apta ve boyda zemin iinde silindirik bir soilcrete kolon tekil edilmektedir. Jetgrout sisteminde kullanlan imalat parametreleri Jet sistemi (Jet-1, Jet-2, Jet-3) Enjeksiyon Basnc (Bar) Nozul Says ve ap (rpm) Tij Dnme Hz (rpm) Tij ekme Hz (cm/dak) Su/imento Oran Pompa Kapasitesi (lt/dak)

    olarak sralanabilir. Bu parametrelerin tipik deer-leri Tablo 2de verilmektedir. Jetgrout uygulamas sonucu seilen sisteme ve zemin cinsine bal olarak oluan kolon ap dei-ken olmaktadr. Kolon ap jetleme esnasnda imento yannda, hava ve su kullanmak suretiyle arttrlmaktadr. lkemizde genellikle yaygn olarak Jet-1 ve Jet-2 sistemleri kullanlmaktadr.

    4. JETGROUT KALTE VE PROJE KRTER KONTROLLER

    Jetgrout kalite kontrol yntemi ve kriterleri detayl olarak Torol (1998) tarafndan verilmitir. lkemizdeki eitli uygulamalara ait kalite kontrol ile ilgili vaka analizleri Candoan ve di. (2000), Durgunolu ve di. (2000a), Gkalp ve Dzceer (2002), Dzceer ve Gkalp (2003) tarafndan rapor edilmitir. Kolon ap: Bu kapsamda en nemli parametre oluacak kolon apdr. Genellikle elde edilmesi gereken minimum kolon ap proje kriteri olarak belirlenir. Seilen sistem parametreleri ile bu apn oluup olumad kolonlarn etraf alarak eitli seviyelerde evrelerinin llmesi suretiyle tespit edilir. Farkl zemin tabakalamalar olan yerlerde ince daneli zeminlerde seilen parametreler altnda en kk ap oluacandan tasarm, bu ap esas alnarak yaplr. Yinekara ve di. (1996) jetgrout ile ilgili raporda Japonyada uygulanmaya balayan ve Collision-Jet ad verilen iki ayr nozuldan kan erbetin tijden belirli bir mesafede bir noktada kesimesi haline tekabul eden sistemde, jet enerjisi tijden o mesa-fede tamamen son bulduundan her zeminde uniform bir ap elde edilmektedir. Bu teknolojinin uygulamasna lkemizde halen balanmamtr. Kolon Boyu: Uygulanan jetgrout kolonlarn boy-lar, kazklardakine benzer ekilde lkemizde de yaygn olarak kullanlan integrity deneyi ile tespit edilebilmektedir. Kolon Basn Mukavemeti-Deformasyon Modl fjg (Mpa)-Ejg (Mpa): Genellikle soilcrete kolonlardan

    SistemEnjeksiyon Tipi

    Basn (bar)

    Nozul Adedi ve ap

    (adet, mm)

    ekme Hz (cm/

    dak)

    Dnme Hz

    (rpm)

    Su / imento

    Oran

    Pompa Kapasitesi

    (lt/dak)

    JET 1 imento 400 - 550 1-2 x 2-5 15 -100 5 - 15 1.0 - 1.5 70 - 600

    JET 2imento 400 - 550 1-2 x 2-5 10 - 30 4 - 8 1.0 - 1.5 70 - 600

    Hava 10 - 12 - 10 - 30 - - 4000 - 10 000

    JET 3

    imento 50 - 100 1-2 x 4-5 6 - 15 4 - 8 1.2 - 1.5 80 - 200

    Hava 10 -12 - 6 - 15 - - 4000 - 10 000

    Su 6 - 15 - - 40 - 100

    Tablo 2 - Jetgrout malat Parametreleri, Lunardi, 1977

  • TMH

    TMH - TRKYE MHENDSLK HABERLER SAYI 431 - 2004/342

    arazide alnan silindirik numuneler zerinde labo-ratuarda yaplan serbest basn deneyi ile tespit olunur. Numuneler uygulama esnasnda kolon ya iken piston numune alc veya prizini alm kolon zerinde karot numune alnarak yaplr (Durgunolu ve di. 2003). Serbest basn deneyinde tercihan deformasyonlarda llerek deformasyon modl, Ejg tayin edilir, Salamer ve di. (2002).

    Kolon Kayma Mukavemeti, jg (Mpa): zellikle jetgrout kolonlarn svlama riskine kar tekil edilmeleri halinde kolon kayma mukavemeti nem arzetmektedir. Tekil edilen kolonun kesme kuvveti direnci, Vjg deprem srasnda her bir kolon tara-fndan tanan kesme kuvvetinden byk olmas gerekir. (Ajg= kolon kesit alan).

    Amprik olarak jg

    bants ile bulunabilmektedir. Kolon Ykleme-Basn/ekme Deneyi: Herbir kolon tarafndan tanmas ngrlen proje ykleri, kolon ykleme deneyleri ile kontrol edilir. U diren-cinin ihmal edildii durumlarda kolon iine ekme donats yerletirmek suretiyle ekme deneyi yaplmas tercih edilir. Basn deneyi tek bir kolon

    zerinde Durgunolu ve di. (2003) veya bir grup kolon zerinde blgesel ykleme deneyi olarak tekil edilebilir. Proje Kriterlerinin Kalibrasyonu: Her nemli jetg-rout uygulamasnda seilen proje kriterlerinin, zel-likle kolon ap ve mukavemet deerlerinin arazide

    yaplacak n kalibrasyonu alma-lar sonucu deerlendirilmesi neril-mektedir. malat parametrelerindeki deiiklikler, sonu kolon zellik-lerini belirleyeceinden ekil 1de zetlenen yntemlerin uygulanarak proje kriterlerini salayan sistem parametrelerinin optimum deerle-rinin tespiti yaplabilmektedir. Buna ait lkemizdeki BAT-Tire Sigara Fabrikasndan rnekler veril-mektedir. eitli sistem paramet-relerine ait 10 adet n kalibrasyon almas Tablo 3de zetlenmitir. Elde edilen proje kriterleri ise ekil 2de verilmektedir, Durgunolu ve di. (2003).

    5. JETGROUT KOLONLARIN TEMEL MHENDSLNDE KULLANIMITemel mhendisliinde gerek dier lkelerdeki gerekse lkemizdeki jetgrout kolonlarn ok maksatl ve yaygn olarak kullanld grlmek-tedir, Kauschinger ve di. (1992), Torol (1994), Gouvemont (1998), Keskin ve imen (2002).

    ekil 1 - Proje Kriterlerinin Sahada n Kalibrasyon, Kontrol, Optimizasyonu

    Set / jg no Je

    tlem

    e m

    etod

    u

    Su/

    imen

    to o

    ran

    im

    ento

    Doz

    aj

    (kg/

    m3 )

    Bas

    n (b

    ar)

    ekm

    e h

    z

    (cm

    /dak

    )

    Dnm

    e h

    z (r

    pm)

    Nozu

    l ap

    (m

    m)

    n y

    kam

    a

    1/C Jet-2 1.0 300 400 67 20 2x2.5 Yok

    2/E Jet-2 1.2 300 450 91 20 2x3.0 Yok

    3/F Jet-1 1.0 300 500 48 20 2x2.0 Yok

    4/G Jet-1 1.0 350 500 50 20 2x2.2 Yok

    5/H Jet-2 1.0 325 400 63 20 2x2.5 Yok

    6/I Jet-2 1.0 350 400 56 20 2x2.5 Var

    1/C Jet-2 1.0 300 400 67 50 2x2.5 Var

    6/I Jet-2 1.0 350 400 56 50 2x2.2 Var

    7/O Jet-2 1.5 300 350 45 50 2x2.5 Var

    8/P Jet-1 1.5 250 550 43 50 2x2.0 Var

    Tablo 3 - BAT Tire Sigara Fabrikas Jetgrout Uygulamas Parametreleri

    ekil 2 - BAT Tire Sigara Fabrikas Elde Edilen Jetgrout Uygulamas Parametreleri

  • TMH

    TMH - TRKYE MHENDSLK HABERLER SAYI 431 - 2004/3 43

    Jetgrout kolonlarn eitli maksatlarla kullanmlar aada sralanmtr. Temeller altnda, dey ykler iin basn eleman

    olarak tama gc ve deplasman kontrolu Demeler altnda dey ve zellikle yksek

    yayl ykler altnda basn eleman olarak tama gc ve deplasman kontrolu

    Dolgular altnda basn eleman olarak tama gc ve deplasman kontrolu

    Kprlerde yaklam dolgular altnda dey dolgu yklerinin tanmas, dolgu altnda oturma kontrolu ve kenar ayak kazklarna negatif eper srtnmesi intikalinin nlenmesi

    Havuzlarda, yeraltsu depolarnda ve su yapla-rnda, donat ile techiz edilerek ekme eleman olarak

    Kazlarda, arlk tipi istinat yaps tekili ile yanal zemin itkilerinin alnmas

    Kazlarda donat ile techiz edilerek dey eil-meye maruz iksa eleman olarak

    Kazlarda ve ankrajl istinat yaplarnda zel donat ile ankraj eleman olarak

    Geirimli zeminlerde ve yksek YASS ile kazlarda tayc elemanlar arasnda batardo kapama ele-man olarak

    Yumuak killerdeki kazlarda kaz ncesi kaz taban seviyesi altnda tekil edilen payanda ele-man olarak

    Kaz tabanndan kazya gelecek yeralt suyunun kontrolu iin tka eleman olarak

    evlerde stabilitenin salanmas iin zemin tak-viye eleman olarak veya arlk batardosu tekili ile

    Yumuak zeminde alan yzeye yakn tnellerde tnel stndeki zeminin iyiletirmesi amac ile

    Yumuak zeminde alan tnellerde tnel iinde ve ayna nnden yaplarak, kaz ncesi tnel kesiti zerinde tayc bir emsiye oluturulmas amac ile

    nemli ve ar yaplarda svlama gvenlik says dk olan yerlerde kazkl temellere gelecek yatay yklerin ve oluacak deplasmanlarn kont-rolu iin, kazklarla birlikte

    Svlama sonucu oluacak zemin yanal ve dey deplasmanlarnn snrlandrlmas iin yap etra-fnda veya altnda kapama elemanlar olarak

    Svlama riskine kar gvenlik saysnn arttrl-mas, zeminde oluan kayma gerilmelerinin bir ksmnn tanarak deprem sonucu oluabilecek dey ve yanal deplasmanlarn snrlandrlmas

    Btn bu kullanmlardan, zellikle lkemizin aktif deprem kua iinde yeralmas nedeni ile son krk sene iinde dnyadaki dier lkelerdeki deprem-

    lerde de gncelleen svlama riskinin azaltlmas gayesi ile kullanma ait metodoloji, tasarm yn-temi ve lkemizdeki uygulamalardan 17 Austos 1999 Glck Depremine munhasr rneklemelere bundan sonraki blmlerde yer verilmitir.

    6. SIVILAMAYA KARI JETGROUT YKSEK MODLL KOLON KULLANIMI

    Son krk sene boyunca dnyann dank nokta-larnda oluan depremlerde Alaska 1964, Niigata 1964, Loma Prieta 1989, Kobe 1995, Glck 1999, Taiwan 1999 zeminlerin svlat ve buna bal olarak ok nemli inaat mhendislii yap ve alt-yaplarnda ok boyutlu hasar meydana geldii grlmtr. zellikle suya doygun gevek granler zeminlerin deprem srasnda oluan ar boluk suyu basnc sonucu, efektif gerilmelerin klerek kayma diren-cini yitirmesi sonucu zeminin bir sv gibi hareket etmesi halinin genel tanm svlama-liquefaction olarak verilmektedir. Orta sk veya sk zeminler, kayma gerilmeleri altnda hacim arttrmaya (dila-tion) ynelik davran gsterdiinden gerilme seviyesinin belirli bir seviyeye ulamas ile boluk suyundaki art bu tr zeminlerde gerekleme-dii iin, genellikle svlamaya en hassas zeminler gevek, dier bir deyile dk izafi sklktaki gra-nler zemin katmanlar olarak belirlenmektedir. lkemizde zellikle 17 Austos 1999 depreminde Glck, Sapanca, zmit, Yalova, Adapazar gibi nemli yerleim yerlerinde gzlenen svlama ile oluan hasarlar sonucu baz konutlarn ve yaplarn kmesi neticesinde ok sayda can kayb olmu ve maddi kayp milyarlarca dolara ulamtr, Youd ve di. (2000). Dolaysyla, zellikle 2000li yllarda lkemizde svlama riskinin nemi daha da iyi kavranm ve svlama riskinin belirlenmesi ve buna kar gerekli mhendislik nlemlerinin alnmas son deprem ynetmeliinde yeralmtr. Svlama sonucu oluan dey deplasman ve yanal yaylmalar sonucu her trl st ve altyapya ok nemli ve onarlmas g hasarlar meydana gelmektedir. Kobe depreminde olduu gibi sv-lama sonucu oluan byk deplasmanlar altnda ve zemin mukavemetini kaybetmesi sonucu zemin iinde yeralan kazkl temeller dahi gelen zellikle yanal ilave ykleri tayamaz duruma gelebilmekte-dir, Cubrinovski ve Ishihara (2001). Yukarda aklanan byk boyutlu deplasmanlar svlama sonucu olutuundan, yeni yaplacak veya mevcut bir yapya ait taban zemininin olas bir deprem halinde svlamaya kar gvenliinin hesaplanmas byk nem tamaktadr.

  • TMH

    TMH - TRKYE MHENDSLK HABERLER SAYI 431 - 2004/344

    7. SIVILAMAYA KARI GVENLK FAKTRAlaska ve Niigata 1964 depremle-rindeki gzlem sonularndan ve svlaan ve svlamayan yerlerdeki zeminin zelliklerinden yararlanmak suretiyle Basitletirilmi Yntem olarak tanmlanan metot Seed ve Idriss (1971) tarafndan gelitiril-mitir. Bu arada geen otuzu akn yl boyunca eitli teknik toplantlar dzenlenmi ve bu metot bir sr yn ile gelitirilmitir. Bu safhalara ait almalar ve ilgili referanslar aada zetlenmitir. Seed (1979), ASCE Seed & Idriss (1982), EERI NRC (1985) Youd & Idriss (1997), NCEER Youd ve di.,(2001) ASCE Idriss & Boulanger, (2004),ASCESeed ve Idriss (1971)e gre svlamaya kar gvenlik faktr, FSl, FSl = CRR / CSRolarak tanmlanmaktadr. Bu bantda CRR-Cyclic Resistance Ratio-Devirsel Diren Oran, CSR-Cyclic Stress Ratio-Devirsel Gerilme Oran olarak tanmlanmaktadr. Dier bir deyile, CRR zeminin svlamaya kar dayanm kapasitesini, CSR ise depremde zemine uygulanan sismik etkiyi gster-mektedir. Devirsel Gerilme Oran-CSR Hesab: Bu metoda gre CSR:CSR = 0.65 (amax / g) (vo / vo) rdbants ile verilmektedir. Bu bantda:amax : Zeminde oluan yatay ivmenin maksimum deerinivo ve vo : Toplam ve efektif dey gerilmelerird : Derinlie bal gerilme azaltma katsaysngstermektedir. Bu katsay, derinlie bal olarak Liao ve Whitman, 1986: rd = 1.0 - 0.00765z z < 9.15 m

    rd = 1.174 - 0.0267z z = 9.15 to 23 m

    Ancak, Idriss ve Boulanger (2004), rd deerinin depremin byklne de bal olduunu belirte-rek ekil 3te verilen rd (z, M) bantlarn vermi-tir. Devirsel Diren Oran-CRR Hesab: Seed ve Idriss (1971) ynteminde CRR oran ise svlamaya

    hassas zeminlerin granler olduu gznne alna-rak SPT-N Darbe saylar veya CPT-qc statik sondaj u mukavemeti arazi deneylerinden yararlanlarak tayin edilmektedir. SPT Deneyi ile CRR: SPT deneylerinden yararlanmak suretiyle CRR (%)- (N1)60 aba verilmitir. Bu abak temiz kumlar iin (FC(%)5) geerlidir. Burada (N1)60 : Jeolojik gerilmeye gre normalize edilmi ER=%60a tekabl eden darbe saysnFC(%) : nce dane yzdesiniER : SPT deneyindeki enerji orann gstermektedir. Normalize edilmi darbe says

    (N1)60 = N CN CE CB CR CS

    bants ile hesaplanabilmektedir. Burada N ara-zide llen SPT darbe saysn, CN dey jeo-lojik yk dzeltme faktrn, CE ise enerji oran dzeltme faktrn gstermektedir. CB, CR, CS ise SPT deneyinin yaplna bal deer dzeltme faktrleridir. Bu faktrlerin deerleri ilgili referansta verilmektedir. CN faktr ise

    bants ile verilmektedir. Pa, 100kPa olarak refe-rans gerilmeyi gstermektedir.

    kullanlan ahmerdann cinsine tabidir. Abaklarn (N1)60 iin gelitirilmi olmas nedeni ile SPT deneyini dzeltme yerine %60ERda yapl-mas tercih edilmektedir. Bu gaye ile SPT arna

    ekil 3 - Gerilme Azaltma Katsaysnn Derinlikle ve Deprem Bykl ile Deiimi (Idriss ve Boulanger, 2004)

  • TMH

    TMH - TRKYE MHENDSLK HABERLER SAYI 431 - 2004/3 45

    accelometre yerletirmek sureti ile gerek enerji deeri hesaplanabilmekte ve %60 ER deerine gre kalibre edilebilmektedir, Durgunolu ve di. (2000b). lkemizde Adapazar zemini zerinde byle bir uygulama yaplmtr. CPT Deneyi ile CRR: Devirsel Diren Oran arazide yaplan CPT deney-lerinde llen u mukavemeti, qc, yardm ile bulunabilmektedir. lkemizdeki CPT uygulama-larna ait rapor Durgunolu ve Torol (1995) tara-fndan hazrlanmtr. Bu takdirde Robertson ve Fear (1997) (CRR-qc1N) abaklar verilmektedir. Bu abak yine temiz kumlar (FC(%)5 olmas halinde,(qc1N)CS = KCqc1N

    bants ile edeer temiz kum (qc1N)cs deeri bulunur. Bu bantda Kc=f(Ic) olup, Ic ise FC(%)in fonksyonu olarak hesaplanabilmektedir. Genellikle Ic>2.6 olmas FC(%) orannn yksek oluu nedeni ile zemin svlamaz olarak tanmlanmtr. Bu metoda ait detayl bilgi Youd ve di. (2001)de veril-mektedir. Byklk Dzeltme Faktr-MSF: Yukarda aklanan her iki metotla da bulunan CRR deerleri arazi gzlemlerine dayandndan M=7.5 moment magnitudlu bir deprem iin geerli olup CRR7.5, baka byklkteki bir deprem iin gven-lik says,

    ile verilmektedir. Bu bantda MSF, byklk dzeltme faktr olarak tanmlanmtr. Idriss ve Boulanger (2004)

    bantsn vermi olup, dier bantlarla birlikte ekil 4te verilmitir.

    Dier Dzeltme Faktrleri: Jeolojik yke ve arazinin eimli olmas haline ait dzeltme faktrleri sras ile K ve K ile tanmla-nrsa

    bants ile verilmektedir, Youd ve di. (2001). K=f(vo) bants ekil 5de verilmekte olup, K faktr evli arazide mevcut ilk kayma gerilmele-rinin etkisini gstermek zere yaplacak zel dina-mik basit kesme deneyleri ile tayin edilebilir.

    Chinese KriteriSeed ve Idriss (1971) ince daneli zeminlerin sv-lama riskine ait art ieren ve literatrde Chinese Criteria olarak bilinen aada tanmla-nan kriteri belirtmitir. Kil ierii (% 0.9wLAncak, zellikle 17 Austos 1999 depreminde Adapazarndaki silt ve dk plastisiteli killerin yukarda kriteri salamad halde svlat grl-mtr. Bunun zerine UC Berkeleyden Prof. Bray, tebli sahibinin de yerald lkemiz aratrmaclar ile mterek almalar gerekletirilmitir. Bu al-malar sonucunda Sancio ve di. (2003) gsterildii ve ekil 6da zetlendii ekilde Adapazar silt ve killerinin Chinese Kriterini salamad aka belir-lenmitir. Yaplan detayl almalar sonucu ekil 7de gsterilen yeni bir kriter nerilmektedir, Bray ve di. (2004). Bu kritere gre Ip0.9 .........................Svlaabilir 12

  • TMH

    TMH - TRKYE MHENDSLK HABERLER SAYI 431 - 2004/346

    8. OTURMALAR VE YANAL YAYILIMLARYukarda aklanan metot ile svlamaya kar gvenlik faktrnn bulunmas halinde, FSl1.0 iin meydana gelecek oturma ve yanal yaylmlar ok byk mertebelerde olmakta ve mhendislik yaplarnda byk hasarlar meydana gelmektedir. Belirli bir gvenlik faktr iin meydana gelebile-cek oturmalar Seed ve di. (1985) ve Tokimatsu ve Seed (1987) yntemleri ile bulunabilir. Benzer ekilde yanal yaylmlar iin Ishihara (1993), etin ve di. (2002), etin ve di. (2004) ve Zhang ve di. (2004) tarafndan nerilen yntemler kulla-nlabilir. Tm bu metodlardan da grlebilecei gibi oturma ve yanal yaylmlar belirli deerlerin altnda ger-eklemesi ancak svlamaya kar gvenlik faktrnn 1.0den byk olmas halinde gerekle-ebilmektedir. Dolaysyla, mhendislik yaplarann yer alaca svlamaya potansiyel zeminlerin, belirli mhendislik zmleri ile svlamasnn nlenmesi gerekmektedir.

    9. SIVILAMAYA KARI TEMEL MHENDSL ZMLER

    Svlamaya kar gvenlik faktrnn arttrlmas iin uygulama metodoloji drt ana grupta toplan-maktadr.

    Ar boluk suyu basnc oluma-sna mani olunmas Zeminin yerinde sktrlmas Zeminin iinde yksek modll kolon oluturulmas Zeminin yanal hareketlerini snr-lamak iin zemini hapsedecek ele-manlarn tekiliBu farkl metodolojileri ieren eitli temel mhendislii uygulamalar Tablo 4de gsterildii ekilde pre-fabrik dren, vibroflatasyon, kompak-siyon kazklar, ta kolon, dinamik kompaksiyon, deep mix ve jetgrout

    olarak sralanabilir.

    ekil 6 - Chinese Criteriann Grafik Presentasyonu. PI< 12 olan numune-ler daire ile, 12 < PI 20 olan numu-neler gen ile gsterilmitir. Dolu daireler Chinese Criteriann her

    kriterini de salayan numunelerdir. (Sancio v.di., 2003)

    ekil 7 - Yeni Kriter (Bray v.di., 2004)Metodoloji

    Pref

    abrik

    Dre

    n

    Vibr

    o Fl

    otas

    yon

    Vibr

    o Ko

    mpa

    ksiy

    on

    Kom

    paks

    iyon

    Kaz

    kla

    r (C

    ompa

    ctio

    n Pi

    les)

    Ta

    Kolo

    n (5

    )

    Dina

    mik

    Kom

    paks

    iyon

    (4)

    Deep

    Mix

    ing

    Jet

    Gro

    ut

    Ar Boluk Suyu Basnc Oluumuna Mani Olunmas

    - - - - - -

    Zeminin Yerinde Sktrlmas - zafi Sklnn Arttrlmas

    - (2) (3) - -

    Zemin inde Rijit Kolon Oluturulmas Suretiyle Kayma Gerilmelerinin Alnmas

    - - - (1) -

    Zeminin Yanal Hareketine Mani Olmak zere Zemin inde Zemini Hapsedecek Elemanlarn Tekili

    - - - - -

    styapnn Daha Rijit Ve Farkl Oturma Ve Yatay Deplasmanlardan Daha Az Etkilenecek Tarzda Tekili Veya Takviye Edilmesi

    Tablo 4 - Svlamaya Kar Temel Mhendislii Uygulamalar

    (1) hmal edilebilir(2) Yalnz kumlarda FC < 5%(3) nce daneli zeminlerde 5% < FC < 35%(4) Enerjinin daha derine iletilmesi iin ta keson / stone

    pillar uygulamas, Emrem ve di. (2001)(5) Ucu kapal tapa ile boru aklarak veya vibroreplace-

    ment metodu ile

  • TMH

    TMH - TRKYE MHENDSLK HABERLER SAYI 431 - 2004/3 47

    Bu tabloda belirtilen ve lkemizde yaygn bir ekilde 1999 depremi ncesi ve zellikle sonras kullanlan jetgrout ile zemin iinde yksek modll kolon te-kiline ait sistemin aada alma prensibi, hesap yntemi verilmi ve uygulamadan rneklerle des-teklenmitir.

    10. ZEMNDE YKSEK MODLL KOLONLAR TEKL

    Bu sisteme ait hesap yntemi zsoy ve Durgunolu (2003) tarafndan aklanmtr. Bu hesap ynte-minde Birim Hcre-Unit Cell kavram kullanlm-tr. Bu yntemde kolon ve zemin arasndaki gerilme dalmnn hesabnda deprem halinde kolonlarn ve onlar evreleyen zeminin deplasmanlarnn ayn olaca tezinden hareket edilmitir. Bu taktirde dep-remde oluan kayma gerilmeleri, kolon ile zemin arasndaki rijitlik farkndan dolay, nisbeten daha rijit olan kolonlar zerinde younlaacaktr.Hesap ynteminde yaplan zemin deitirmesini tanmlamak iin jetgrout kolon kesit alannn AJG, birim hcre alanna A, oran,ar=AJG/Aar, alan oran olarak tanmlanmak-tadr. Jetgrout kolonlar arasndaki ara mesafelerin iki ynde SH ve SV olmas halinde A=SHxSV olarak hesaplanr.Bu taktirde, deplasman artndan zeminin tad kayma gerilmesi-nin s, oluan toplam kayma geril-mesine, olan oran, SR,

    bants ile hesaplanmaktadr. Bu bantda, Gr= Modl oran olarak tarif edilmekte olup,Gr=Gjg/Gsolarak tanmlanmaktadr. Bu durumda, deprem srasnda oluan kayma gerilmelerinin byk bir ksm kolonlar tarafndan tand-ndan, zemin tarafndan tanan, s=SRx olmaktadr. Dier bir deyile, daha nce belirlenen CSR deerinin SR faktr ile azaltlmas gerekmektedir.CSRdesign=SRxCSRSR=f(ar, Gr) olup, dalm ekil 8de verilmitir. Bu ekilde modl oran aral jetgrout kolonlar kapsamak

    zere Gr=10-150 olarak seilmitir. Bu durumda da svlamaya kar gvenlik faktr,

    olarak hesaplanabilir. Dier bir deyile, slah son-ras gvenlik faktr, , slah ncesi gvenlik fak-tr, FSl , arasnda

    bants vardr. Bu yntem kullanlmak suretiyle yaplacak tasarm algoritmas ekil 9da verilmek-tedir.

    11. UYGULAMADAN RNEKLER17 Austos 1999 Kuzey Anadolu Faynn yrtl-mas ile Mw=7.4 byklnde Kocaeli-Glck depremi meydana gelmitir. Bu deprem srasnda bu yrede yeralan eitli yaplarn temel ve temel zemini davranlar detayl olarak incelenmitir, Martin ve di. (2001). Bu yaplardan svlamaya kar yukarda aklanan jetgrout kolon uygulamas

    ekil 8 - Alan Deiim Oran ile Gerilim Azaltm Faktr Deiimi (zsoy ve Durgunolu., 2003)

    ekil 9 - nerilen Hesap Admlar (zsoy ve Durgunolu., 2003)

  • TMH

    TMH - TRKYE MHENDSLK HABERLER SAYI 431 - 2004/348

    yaplm Glck Ford Otosan Salamer ve di. (2002) tarafndan, Karamrsel pekkat Fabrikas Durgunolu ve di. (2003) tarafndan, zmit CarrefourSA ise Durgunolu ve di. (2001) ve Martin ve di. (2004) tarafndan detayl olarak etd edilmitir. CarrefourSA zmit sahasnda deprem olutuu tarihte, sahann zemin slahnn yalnz bir ksmnn tamamlanm olmasndan dolay, slah edilmemi ve edilmi ksmlarn mukayesesi ynnden aada akland zere ok kymetli bir vaka analizi oluturmutur.zmit Carrefoursa ekil 10da grld gibi yaklak 55,000 m alan zerine kurulan ve KAF hattna 5 km mesafede yeralan bir ticaret merke-zidir. Bu sahada zemin etdleri sonucu belirlenen zemin artlar Tablo 5 ve ekil 11de zetlenmek-tedir. Grld gibi 6.5m-9.0m arasnda yeralan siltli kum, SM, ile kumun zerinde ve altnda yera-lan dk plastisiteli ML/CL, siltli-kil tabakasnn svlama riski ynnden deerlendirilmesi gerek-mektedir.Bu deerlendirme sonucu, ekil 12de gsteri-len jetgrout kolonlarn ina edilmesi nerilmitir. Bu uygulama sonucu aklanan ynteme gre SM-SP iin ar=%7 ve Gr=30-50, SR=0.22-0.32, SRav=0.27, ML-CL iin ise ar=%2 ve Gr=100 iin SR=0.28 olarak bulunmutur.

    ekil 10 - Deprem sonras gzlenen hasarlar ile slah edilmi ve edilmemi alanlar gsteren Carrefoursa alveri

    merkezi yerleim plan (Martin v.di., 2004)

    ekil 11 - Carrefoursa zmit Sahas Islah ncesi Tipik Geoteknik Parametreleri (Martin v.di., 2004)

  • TMH

    TMH - TRKYE MHENDSLK HABERLER SAYI 431 - 2004/3 49

    Bu durumda yine bu makalede aklanan yntem-lerle hesaplanan slah ncesi ve sonras CSR eri-leri ile CRR erisi ekil 13de verilmitir. Bu ekilden grld gibi deprem ncesi kolonlarn tekil edildii blgelerde, deprem srasnda svlama beklenmemektedir. Nitekim, deprem sonucu yap-lan gzlemler de bu sonucu teyit etmitir. Zemin slahnn deprem esnasndaki etkinlii eitli kesim-lerde uygulanan slah, slah olmakszn ngrlen davran, gzlenen davran ve slahn gzlenen etkinlii olarak Tablo 6da zetlenmektedir.

    ekil 12 - Carrefoursa sahas alveri merkezi yaps altnda uygulanan slah ilte jetgrout yerleimi. lave

    kolonlar ilave tama gc amacyla uygulanmtr. Bina altndaki ortalama deitirme oran SM tabakada %7

    stteki tabakada ise %2dir.

    Tabaka Derinlii (m) USCS LL

    (%)

    PL (%

    )

    > #

    4 el

    ek (%

    )

    < #

    200

    elek

    (%

    )

    < 5

    m

    (%)

    < 2

    m

    (%)

    CPT

    dene

    yind

    en

    Ic D

    eer

    leri*

    0 ila 3 Dolgu (GC)

    - - - - - - -

    3 ila 6.5 ML/CL 33 23 0 88 47 38 3.0

    6.5 ila 9 SM

    SP, SC mercekleri

    NP NP 6 30 16 14 2.2

    9 ila 10 ML/CL 35 24 0 95 55 42 2.9

    10 ila 35

    CH SM, ML

    mercekleri66 29 0 100 74 61 3.3

    Tablo 5 - Carrefour-SA zmit Sahas Ortalama Dane boyutu ve ndeks zellikleri

    * Ic = Zemin Davran tipi indeksi

    Ksm Uygulanan Islah Aamas*

    Islah olmakszn ng-rlen davran

    Gzlenen davran Islahn Gzlenen Etkinlii

    Spermarket yaps (60% tamamlanm)

    Siltli kum seviyesinde deitirme oran %7 st seviyelerde %2 Jet-grout kolonlar

    Svlama FS ~ 0.6 Kum kaynamalar beklenmiyor H 6 ila 10 cm

    Yapsal veya zemin hasar yok Kum kaynamas veya oturma yok

    Svlama ile ilgili hasar nlendi; Devirsel kayma birim deformas-yonlar azald, boluk suyu basnc art nlendi.

    Otopark yaps 3.3 m ykseklike nyk-leme dolgusu yklenmi ve kaldrlm Sentetik drenler mevcut, sahann sadece %10unda jetg-rout imalat yaplm

    Svlama FS ~ 0.7 Kum kaynamalar beklenmiyor H 7 ila 11 cm

    Oturmalar 7 ila 10 cm (tahmin) Kum kaynamas yok

    nykleme dolgusu svlama direncini bir miktar arttrd. Sentetik drenler deprem esnasnda boluk suyu basnc artn azaltmad ancak kum kaynamasn nlemeye yardmc olmu olabilir

    Lot C Deprem esnasnda sentetik drenler yerleti-rilmi, 3.3 m ykseklikte nykleme dolgusu mevcut. Jetgrout yok.

    Svlama FS~ 0.75 (dolgu altnda) Kum kaynamalar beklen-miyor H lld, Tahmine gerek yok

    10 ila 12 cm oturma lld Kum kaynamas yok

    Sentetik drenler deprem sonras konsolidasyonda kum kaynamasn nlemeye yardmc oldu.

    Komu depo-lar ve binalar

    Yok Svlama FS~0.6** H 6 ila 12 cm** (varsaylan)

    Binalar altnda 5 ila 10 cm oturmalar Kum kaynamas yok

    --

    Tablo 6 - Carrefoursa zmit Zemin Islahnn Deprem Esnasnda Gzlenen Etkinlii, (Martin ve di. 2004)

    * Kocaeli depremi esnasnda / ** Zemin koullarnn CarrefourSA sahas ile benzer olduu varsaym ile

  • TMH

    TMH - TRKYE MHENDSLK HABERLER SAYI 431 - 2004/350

    Islah yaplmam C blgesinde, n ykleme dol-gusu altnda prefabrik drenlerle konsolidasyo-nun gereklemesinin izlenmesi iin yerletirilen oturma kolonlar, slah yaplmam bu blgede, deprem srasnda zeminin svlama ynnden davran ve oluan oturmalar hakknda ok nemli bilgiler salamtr. Nitekim, oturma kolonlarnda llen dey deplasmanlarn derinlikle deiimin-den, siltli kum-SM tabakas kadar, dk plastisiteli silt-ML tabakasnn da depremde svlatn veya buna bal nemli dey deplasmanlar gsterdi-ini kantlamtr. Bu bulgu, ince daneli zeminler zerinde bu teblide de daha nce akland vechile zellikle Adapazar depremi sonras yaplan almalar sonucu bulunan yeni sonularla uyu-maktadr. Dier bir deyile Chinese Kriterine gre, svlama riski kapsamna alnmamas gereken ML zemininin svlama kapsamnda deerlendirilmesinin daha doru bir yaklam olaca, bu tarz dk plastisi-teli silt ve killerin de svlamaya kar zemin slah ynnden detayl olarak etd edilerek deerlendi-rilmesi gerekliliini ortaya konmutur.

    12. ZET VE SONULAR1. lkemizde meydana gelen 17 Austos 1999 ve 12 Kasm 1999 Dzce depremleri sonucunda ve lkemizin byk bir kesimindeki mevcut sismik aktivite dolaysyla, eitli inaat mhendislii yapla-rnn yer seiminde, mevcut zemin artlar ve bunlarn deprem ykleri altndaki davranlarnn belirlen-mesi daha da nem kazanmtr. 2. Bu yaplarn temel mhendislii tasarmlarnda, tasarma esas zemin artlarnn belirlenmesi iin zeminle-rin dinamik ykler altndaki davra-nlarn da iren yeterli ve gvenilir bir geoteknik modelleme yaplmas art ve kanlmazdr.3. Jetgrout yntemi ile ilgili lkemiz-deki yaygn kullanmdan rnekler verilmi, kolon tekili ile ilgili uygu-lama parametreleri ve kalite kontrol yntemleri tartlmtr.4. Sismik parametrelerin belirlen-

    mesi halinde tanmlanan geoteknik modeli kul-lanmak suretiyle deprem ykleri altnda zemin ve temel davranlar ile ilgili riskler mevcut metodlarla deerlendirilebilir ve gvenlik faktr iyi bir yakla-mla nceden hesaplanabilir.5. Svlamaya kar direnci olan zeminlerin tan-mndaki Chinese Kriterinin son senelerde zel-likle 1999 depremi sonras ince daneli zeminler zerinde yaplan deneyler sonucu, baz koullarda geerli olmad belirlenmi ve bu tr zeminler iin yeni bir neri getirilmitir.6. Gvenliin yeterli olmad yerlerde, eitli temel mhendislii zemin iyiletirme ve/veya takviye yntemleri ile, ilerideki potansiyel depreme kar gvenlik istenilen seviyeye ykseltilebilir.7. Bu temel mhendislii tasarmlar,

    mevcut zeminin sktrlarak, sismik ykler altndaki kayma dayanmnn arttrlmas, vib-roflotasyon, dinamik kompaksiyon, vb. gibi;

    deprem ykleri altnda ar boluk suyu basn-cnn sratle drenaj ile zeminin tekrarl ykler altndaki kayma dayanmnn azalmasn nle-mek, akl dren, prefabrik dren gibi;

    zeminin hem sktrlarak, hem de ar boluk suyu basncnn sratle drenajna imkan tan-yan, vibroreplacement metodu ile ta kolon tekili gibi;

    zemin iinde rijitlii deformasyon modl byk elemanlar tekili ile jetgrout ve deep

    ekil 13 - Carrefoursa sahasnda temsili zemin koullar altnda svlama analizi sonular. Kesikli zigi ile gste-rilen devirsel diren oran nykleme yaplmayan alanlar iindir, dz izgi ile gsterilen ise 3.3 m yksekliinde nykleme dolgusu yklenen ve kaldrlan nykleme

    sonucu ar konsolidasyon oran sonras artan svlama direncidir.

  • TMH

    TMH - TRKYE MHENDSLK HABERLER SAYI 431 - 2004/3 51

    mix yntemleri ile zemine gelen deprem kayma gerilmelerinin azaltlmas

    yntemlerini iermektedir.8. Yksek modll kolonlarn sistematik olarak yap altnda belirli aralklarla tekil edilmesi halinde tasa-rm iin bir yntem gelitirilmitir.9. Bu yntemin uygulanmas ile, zmit Carrefoursa rneinde, uygulamann 17 Austos 1999 depre-mindeki davran ile ilgili bilgiler verilmi ve ynte-min geerlilii kantlanmtr.10. Yksek modll kolonlar eitli dier geomet-rik tasarmlarla uygulanabilmekte ve bu taktirde bir snrlama yaps oluturularak, zeminin yanal yay-lm ve dey deplasmanlarn snrlayabilmektedir.11. Yksek modll kolonlarn, yeni yaplarda olduu kadar, mevcut yaplarda da sonradan uygu-lanabilir olmas, dier metodlara gre byk bir avantaj salamaktadr. Kolon tekili zel makinalar ile ok snrl boyutlardaki bodrum kat demesin-den yaplabilecei gibi, yap evresinde de uygu-lanmak suretiyle gerekletirilebilmektedir.

    TEEKKRTam otuzsekiz yl nce T naat Fakltesinde rencisi olarak beni Zemin Mekanii ile tan-tran rahmetli hocam Ord. Prof. Dr. Ing. Hamdi Peynirciolu ansna her iki ylda bir deiik konuda hazrlanan teblilerden altncsn sunmak grev ve onurunu ahsma tevdi eden Zemin Mekanii ve Temel Mhendislii Trk Milli Komitesine teek-kr bir bor bilirim.Bu tebliin hazrlanmas esnasnda gsterdikleri yardm ve katklardan dolay, Zeta Zemin Teknolojisi A..den, n. Yk. Mh. Turhan Karadaylara, Dr. Canan Emreme, n. Yk. Mh. Rasim Tmere ve n. Yk. Mh. Emel Hacalioluna teekkr ederim.

    KAYNAKLARAkdoan, M., Erol, O., Ergun O., (1996), Ta Kolonlarn

    Performans-Bir Vaka Analizi, ZMTM 6. Ulusal Kongresi, 24-25 Ekim 1996, pp. 370-381, Dokuz Eyll niversitesi, zmir

    ASCE (1997) Soil Improvement and Geosynthetics Commitee Report, Ground Improvement Ground Reinforcement , 17-19 July 1997, GSP No:69, pp. 1-371, Utah

    Bray, J. D., Sancio, R. B., Remer, M. And Durgunolu, H. T. (2004), Liquefaction Susceptibility of Fine Grained Soils Proceedings 11th ICSD and 3th ICEGE, 7-9 January 2004, UC Berkeley, California, U.S.A

    Candoan, A., Ylmaz, E., Salamer, A., (2000), Jet Grout Teknii ile Yaplan Zemin yiletirmelerinde Kalite Kontrolne Ynelik Testler Gebze-Adapazar ve zmir Doalgaz, Afin-Elbistan B Termik Santralleri, ZMTM 8. Ulusal Kongresi, 26-27 Ekim 2000, pp. 301-309, ITU,

    stanbul etin, K. , Youd, T. L., Seed, R. B., Bray, J. D., Sanco, R.

    B., Letts, W., Ylmaz, M. T., Durgunolu, H. T. (2002) Liquefaction - Induced Ground Deformations at Hotel Sapanca During Kocaeli (zmit), Turkey Earthquake, Soil Dynamics and Earthquake Engineering Journal, Elsevier Science Ltd., 2002, Vol. 22, pp. 1083-1092

    etin, . K., Youd, L. T., Seed, R. B., Bray, J. D., Durgunolu, Letts, W., Ylmaz, T. M. (2004) Liquefaction-induced Lateral Spreading at Izmit Bay During the Kocaeli (Izmit)-Turkey Earthquake, ASCE, Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, (to be published), 2004.

    Cubrinovski, M., Ishohara, K., (2001), Analysis of the Performance of an Oil-tank Pile Foundation in Liquified Deposits Proceedings of Satellite Conference Lessons Learned From Recent Strong Earthquakes, August 24, 2001, Istanbul

    Davies, M.C.R., Schlosser, F. (Editors), (1997), Ground Improvement Geosystems, Densification and Reinforcement, Proc. Third IC. Ground Improvement Geosystems, London

    Durgunolu, H. T., Torol, E. (1995a). CPT in Turkey, National Report CPT95 International Symposium on Cone Penetration Testing, 4-5/10/1995, Vol.1, pp. 243-252, Linkping, Sweden.

    Durgunolu, H. T., Nur, O., Akbal, ., Kula, H. F., kiz, S., Olgun, C. G. (1995b). A Case Study on Determination of Soil Improvement Using CPT CPT95 International Symposium on Cone Penetration Testing, Vol. 2, pp. 441-446, Linkping, Sweden.

    Durgunolu H. T., Kula, H. F., Oru, K., Emrem ge C., Eker, F. . (2000a), A Case History of Jetgrouting Column Application in Turkey, 4th International Conference on Ground Improvement Geosystems, Helsinki, June 7-9, 2000

    Durgunolu, H. T., Karadaylar, T., Bray, D. J., Sanco, R. B, nalp, A. (2000b), Svlam Zeminlerde Zemin Davran Modellemesinde Kullanlan Zemin Aratrma Yntemleri- Adapazar rnei, ZMTM 8. Ulusal Kongresi, 26-27 Ekim, 2000, stanbul

    Durgunolu, H. T., Emrem, C. , Karadaylar, T., Mitchell, J. K., Martin, J. R., Olgun, C. G. (2001), Case History for Ground Improvement Against Liquefaction Carrefoursa Shopping Center-zmit, Turkey, Proceedings of Satellite Conference Lessons Learned From Recent Strong Earthquakes, August 24, 2001, Istanbul

    Durgunolu, H. T., Kula, H. F., Oru, K., Yldz, R., Sickling, J., Boys, I. E., Altugu, T:, And Emrem, C., (2003), A Case History of Ground Treatment with Jet Grouting Against Liquefaction for a Cigarette Factory in Turkey, Grouting and Grout Treatment, February 2003, New Orleans, USA

    Durgunolu, H. T., Ylmaz, O., Kalafat, M., Karadaylar, T., Eser, M. (2004a), An Integrated Approach for Characterization and Modeling of Soft Clays Under Seismic Loading; A Case Study, Proceeding 11th ICSD and 3th ICEGE, 7-9 January 2004, UC Berkeley, California, U.S.A

    Durgunolu, H. T., Chinchelli, M., Ikz, S., Emrem, C., Hurley, T., And Catalbas, F. (2004b), Soil Improvement with Jet-Grout Columns; A Case Study from the 1999 Kocaeli Earthquake, Proceedings of Fifth International Conference on Case Histories in Geotechnical Engineering New York, N.Y., April 13-17, 2004

    Duzceer, R., Gkalp, A., (2002), Akaryakt Tank Temellerinin Ta Kolonlarla yiletirilmesi ZMTM 9. Ulusal Kongresi,

  • TMH

    TMH - TRKYE MHENDSLK HABERLER SAYI 431 - 2004/352

    21-22 Ekim 2002, pp. 454-463, Anadolu niversitesi, Eskiehir

    Duzceer, R., Gkalp, A., (2003), Construction and Quality Control of Jet Grouting Applications in Turkey, Proceedings Third I.C. Grouting & Ground Treatment, GSP No 120, 10-12 Febr, 2003, pp. 281-293, New Orleans

    Emrem, C., Spaulding, C., Durgunolu, H. T., and Varaksin, S. (2001), A Case Study of Soil Improvement Against Liquefaction-Carrefoursa Shopping Center zmir, Turkey, Proceedings of the 15th International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, stanbul, pp. 1737-1742

    Ergun, M. O., (1992), Design and Performance of Two Port Silos on Improved Ground, Grouting, Soil Improvement and Geosynthetics, GSP NO 30, 23-25 Feb. 2002, pp. 842-854, New Orleans

    Gouvemont, D., (1998), State-of-the-art in Europian Grouting, Ground Improvement, ISSMGE, Thomas Telford, Vol 2, No 2 pp. 51-67

    Gkalp, A., Duzceer, R., (2002), Jet Grout Uygulamas in Kalite Kontrol, Sal ve Gvenlii Denetimi, ZMTM 9. Ulusal Kongresi, 21-22 Ekim 2002, pp. 574-583, Anadolu niversitesi, Eskiehir

    Idriss, I. M., Boulanger, R. W. (2004) Semi-Empirical Procedures for Evaluating Liquefaction Potential During Earthquakes Proceedings 11th ICSD and 3th ICEGE, 7-9 January 2004, UC Berkeley, California, U.S.A.

    Ishihara, K., (1993) Liquefaction and Flow Failure During Earthquake, The 33rd Rankine Lecture, Gotechnique, Vol.43 (3), pp.351-415.

    Kauschinger, J. L., Perry, E. B., Hankour, R., (1992), Jet-Grouting:State-of-the Practice, Grouting, Soil-Improvement and Geosynthetics, 25-28 Feb. 1992, GSP No:30, pp.169-181, New Orleans

    Keskin N., ve imen, O., (2002), Zemin yiletirmesinde Jet-Grout Yntemi Kullanlmas zerine Bir Uygulama, ZMTM 9. Ulusal Kongresi, 21-22 Ekim 2002, pp. 641-647, Anadolu niversitesi, Eskiehir

    Lunardi, P., (1977), Ground Improvement by Means of Jet-Grouting, Ground Improvement, ISSMFE Thomas Telford, Vol 1 No:2, pp. 65-86

    Martin, J. R., Mitchell, J. K., Olgun, C. G., Durgunolu, H. T., and Emrem, Oge C. (2001), Performance of Improved Ground During the 1999 Turkey Earthquake, Geotechnical Special Publ. No.113, Foundation and Ground Improvement, ASCE-Geo Institute, pp.565-579

    Martn, J. R., Olgun, C. G., Mitchell, J. K., Durgunolu, H.T. (2004), High Modulus Columns for Liquefaction Mitigation, ASCE, Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, Vol. 130, No.6, June 2004

    Mut, T., (1987), Jet-Grouting Methodu ile Zemin Islah, ZMTM 2. Ulusal Kongresi, 11-13 Mays 1987, pp. 437-443, Boazii niversitesi, stanbul

    National Research Council (NRC), (1985), Liquefaction of Soils During Earthquakes, National Academy Press, Washington D.C.

    zsoy, B., Durgunolu, H. T., (2003), Svlama Etkilerinin Yksek Kayma Modull Zemin-imento Karm Kolonlarla Azaltlmas, 5. Ulusal Deprem Mhendislii Konferans, 26-30 Mays 2003, Istanbul

    Porbaha, A., Raybaut, J.L., Nicholson, P., (2001), State-of-the-art in Construction Aspects of Deep Mixing Technology

    Ground Improvement ISSMGE, Thomas Telford, Vol 5 No:3, pp. 123-140

    Robertson, P. K., Fear, C. E. (1997) Cyclic Liquefaction and Its Evaluation Based on SPT and CPT Proceedings of the NCEER Workshop on Evaluation of Liquefaction Resistance of Soils, Technical report NCEER-97-0022, pp.41-87, 1997.

    Salamer, A., Dzceer, R., Gokalp, A., Ylmaz, E. (2002) Ground Improvement by Jet Grout Columns for the Foundations of an Automobile Plant in Turkey Deep Foundations 2002, Proceedings of the International Deep Foundations Congress 2002, February 14-16, 2002, Orlando, Florida, GSP No.116.

    Sancio, R. B., Bray, J. D., Reimer, M. F., Durgunolu, H. T., (2003) An Assesment of the Liquefaction Susceptibility of Adapazari Silt, Pasific Conference on Earthquake Engineering, paper no.172

    Seed, H. B. (1979) Soil Liquefaction and Cyclic Mobility Evaluation for Level Ground During Earthquakes, Journal of Geotechnical Engineering Division, ASCE, Vol.105(GT2), pp.201-255, 1979.

    Seed, H. B., Idriss, I. M. (1971) Simplified Procedure for Evaluating the Soil Liquefaction Potential, Journal of the Soil Mechanics and Foundations Division. ASCE, Vol.97(SM9), pp.1249-1273, 1971.

    Seed, H. B., Idriss, I. M. (1982) Ground Motions and Soil Liquefaction During Earthquakes, Earthquake Engineering Research Institute, 1982.

    Seed, H.B., Tokimatsu, K., Harder, L. F., Chung, R. (1985) Influence of SPT procedures in soil liquefaction resis-tance evaluations, Journal of Geotechnical Engineering, ASCE, Vol.111(12), pp.1425-1445, 1985.

    Torol., E., (1994),Temel Takviyesi Yntemlerine Yeni Bir Bak, Ord. Prof. Dr. Ing Hamdi Peynirciolu 1. Konferans, ZMTM 5. Ulusal Kongresi, pp. 887-918, ODTU, Ankara

    Torol, E., (1998), Jet-Grout Kolonlarn Yapmnda Kalite Denetimi, ZMTM 7. Ulusal Kongresi, 22-23 Ekim 1998, pp. 393-402, Yldz niversitesi, stanbul

    Tokimatsu, K. Seed, H. B. (1987), Evaulation of Settlements in Sands Due to Earthquake Shaking, Journal of Geotechnical Engineering, ASCE, Vol.113 (GT8), pp.861-78

    Yinekara, R., Terashi, M., Shibazak, M. (editors), (1996), Grouting and Deep Mixing, Proceedings of IS-Tokyo96 2nd IC Ground Improvement Geosystems, Vols 1-3, Tokyo

    Youd, L. T. v.d. (21 farkl yazar) (2001) Liquefaction Resistance of Soils: Summary Report from the 1996 NCEER and 1998 NCEER-NSF Workshops on Evaluation of Liquefaction Resistance of Soils, Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, ASCE, Vol.127(10), pp.817-833, 2001.

    Youd, L., T., and Idriss, I.M., eds (1997), Proc. NCEER Workshop on Evaluation Liquefaction Resistance of Soils, NCEER, Buffola, Newyork

    Youd, L., T, Bardet, J. P., Bary, J., D., (eds), (2000), Kocaeli, Turkey Earthquake of August 17, 1999 Reconnessance Report, Earthquake Spectra, Supplement Vol 16.

    Zhang, G., Robertson, P.K., Brachman, R. W. I. (2004) Estimating Liquefaction-Induced Lateral Displacements Using the Standard Penetration Test, Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, ASCE, Vol.127(10), pp.817-833, 2001.