Zemin özelliklerinin jet enjeksiyonu tasarımına etkilerinin araştırılması

Abstract

Bu çalışmada, zeminlerde meydana gelebilecek olası deprem durumunda sıvılaşma ve taşıma kapasitesi duyarlılığı hesaplama yaklaşımları değerlendirilmiştir. Daha sonra oluşturulan jet enjeksiyonu zemin iyileştirme metodunun tasarım aşamalarında kullanılacak parametreleri belirlenerek bir tasarım yazılımı hazırlanmıştır. Bu tasarım yazılımının amacı daha önceden yapılan arazi ve laboratuvar deneyleri ile saptanan zemine ait parametreler ile zeminde inşaat esnasında ve sonrasında oluşabilecek olası senaryoları belirlemektedir. Ayrıca, jet enjeksiyonu zemin iyileştirmesi metoduna karar verilen bir yerde uygulanacak çalışmaların yeterli olup olmadığını önceden ortaya koymaktadır. Bu tasarım yazılımına SPT vuruş sayısı ve zemine ait özellikler girildiğinde 3 farklı hesap yöntemiyle sıvılaşma analizi yapılmaktadır. Buna bağlı olarak istenilen karelaj ve çap doğrultusunda zeminde oluşturulan yüksek modüllü kolonların sıvılaşma direnci ve üzerine gelecek yüke karşı taşıma kapasitelerinin yeterli olup olmadığı belirlenmektedir. Bu doğrultuda, güncel bir jet enjeksiyonu çalışmasında zemine bağlı farklı tasarım parametreleri belirlenmiştir. Bu parametrelerle deneme kolonları oluşturulmuştur. Bu kolonlarda imalattan 7 gün sonra çap ve boy kontrolleri yapılmıştır. Karot numuneler alınarak laboratuvar ortamında tek eksenli sıkışma dayanımı değerleri tayin edilmiştir. En ideal jet enjeksiyonu kolonuna ait imalat parametrelerini kullanarak tüm imalat çalışmaları bu parametrelerde gerçekleştirilmiştir. Deneme kolonları ile belirlenen parametrelerle 2 x 2 m aralıklarında 80 cm çapında jet enjeksiyonu kolonları imal edilmiştir. İmalatın tamamlanmasından sonra çeşitli kolonlarda tam boy karot alımı yapılmıştır. Bu karotlarda çeşitli seviyelerden örnekler alınmıştır. Bu örnekler boy/çap oranı 2/1 olarak kesildikten sonra birtakım laboratuvar testleri (kuru ve doygun halde birim hacim ağırlık deneyi, tek eksenli basınç deneyi, P ve S dalgası hızları testi) gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak hazırlanan tasarım yazılımı ile imal edilen kolonlardan elde edilen karot örneklerinin tek eksenli sıkışma dayanımları karşılaştırıldığında tatmin edici sonuçlar ortaya konmuştur.

In this study, soil liquefaction susceptibility and bearing capacity calculation approaches in case of an earthquake were evaluated. Then, a design software was prepared by determining the parameters to be used in the design stages of jet grout ground improvement method. The purpose of this software is to determine the possible scenarios that may occur during and after construction works on the ground by using the parameters determined by the previously conducted field and laboratory experiments. In addition, determination of the studies to be carried out in a place where the ground improvement method is decided is sufficient or not. When the SPT blow counts and the properties of the soil are entered into this software, liquefaction susceptibility analysis is performed with 3 different calculation methods. Accordingly, it is determined whether the formed high modulus columns in the ground with determined grid and diameters are sufficient to have liquefaction resistance and bearing capacity against the load or not. In this respect, different design parameters were determined in a current jet grout study. Trial columns were created with these parameters and diameters and heights were checked 7 days later from the production. Core samples were taken and uniaxial compressive strength values were determined in laboratory. All operations were performed using the parameters from the produced the most ideal jet grout column. With the parameters determined by the trial columns, 80 cm in diameter jet injection columns were produced in 2 x 2 m intervals. After the completion of the production, full-length cores were taken in various columns. Core samples were taken from various levels then, were cut with length to diameter ratio of 2 after a number of laboratory tests (dry and saturated unit volume weight test, uniaxial compressive strength test, P and S wave velocity) were performed. As a result, reasonable results were obtained when the uniaxial compressive strength values of the cores obtained from the columns which were designed by the prepared software were compared.