Kumlu Zeminlerde Sığ Temellerin Oturma Hesaplarında Düşük Sünme Modülünün Uygulanması

Abstract

Sığ temellerin kumlu zeminlerdeki geoteknik tasarımı çoğu kez oturma kriterine bağlıdır, bunun sebebi bu tür zeminlerde genel olarak, zemin emniyet gerilmesinin oldukça yüksek bir değerde olmasıdır. Kumlu zeminlerde oturmanın önemli bir kısmı kısa vadede gerçekleşir ve dolayısı ile çok hassas bir hesaplama gerektirir. Ancak bu tür zeminlerden numune alınıp deneyler yapılarak laboratuvarda tasarım parametrelerinin incelenmesi zor veya imkansız olduğundan oturma hesapları arazi deneyleri sonuçlarına bağlı kalır. Bu deneylerden standart penetrasyon, koni penetrasyonu, kuyuda yanal basınç ve plaka yükleme deneyleri en sık kullanılanlarıdır. Ancak bu deneyler de yüksek sünme değerlerinde gerçekleştirildiği için, normal yüklerdeki davranışa denk gelecek sıkılık modülünü hesaplamak için bir dizi işlem gerektirmektedir. Yüksek sünme değerlerinde hesaplanan sıkılık modülleri oturma hesaplarını olumsuz etkilemekte ve fazla konservatif olunmasına yol açabilmektedir. Bilgisayar kullanımı ile gelişmiş zemin modelleme teknikleri kullanılarak oturma hesaplarının gerçekleştirilmnesi ise hem bazen zaman açısından zorlayıcı hem de hesapların kontrolünü zorlaştırmaktadır. Bu makalede analitik hesap teknikleri ile uygulanabilecek basit bir doğrusal olmayan oturma hesabı yöntemi önerilmektedir. Bu yöntem ile temsili sünme değerleri kullanılarak zeminin oturma profili ile uygun bir sıkılık modülü profili uygulanıp oturma daha hassas bir biçimde hesaplanabileceği öne sürülmektedir. Anahtar kelimeler: sığ temeller, oturma, elastik modül.

Geotechnical design of shallow foundations on sand is mostly governed by the settlement criteria as granular soils can commonly provide high bearing capacity. Most of the settlement in granular soils takes place during the short term and requires vigilant estimation. The prediction of settlement for foundations in sands is a challenge since undisturbed sampling, and therefore, accurate determination of insitu properties with laboratory testing is nearly impossible in practice. Therefore, the predictions mostly rely solely on insitu testing, such as standard penetration, cone penetration and pressuremeter tests. These tests are commonly used in practice for measurement of engineering properties of sands, but are meaningful only after they are interpreted using a set of correlations to indirectly estimate design parameters. The results in these tests are essentially obtained at a failure state and the design parameters estimated from these results can not be used to simulate realistic settlement behaviour under working stress levels for foundations. This fundamental problem in practice leads the published settlement prediction methods to generally overestimate the settlements, yielding conservative designs. The methods dealing with the nonlinearity are generally complicated and difficult to implement considering the time limitations in the practice. Therefore, a simple nonlinear settlement calculation methodology is proposed to help practising engineers increase the accuracy in their settlement assessments as well as bridgeing the gap between traditional methods and more complex nonlinear methods. Keywords: shallow foundation, settlement, modulus of elasticity.