- ZEMİN ETÜDÜ –
Zemin etüdü iki kategoriye ayrılabilir: saha testi ve laboratuvar testi. Bu iki ana kategoriye ek olarak, kapsamlı bir zemin araştırma raporu hazırlanırken görsel inceleme yöntemlerine ihtiyaç duyulmaktadır. Bu aşamada ana unsurları gruplamayacağız, zemin iyileştirme projesinde hangi aşamaların ve adımların takip edilmesi gerektiğini açıklayacağız. İlk olarak, inşa edilecek alanın içinde ve çevresinde görsel bir inceleme yapılmalıdır.Bu inceleme esnasında mühendis aşağıdaki soruları cevaplamaya çalışmalıdır;
– Etraftaki binalarda çatlaklar oluşmuş mu?
– Bu çatlakların bina üzerindeki bölgeleri nelerdir?
– Etrafta asfalt yollar mevcutsa bu yollarda herhangi bir deformasyon görülüyor mu?
– Kaldırım veya geçitler mevcutsa bu yapılarda herhangi bir bozulma var mı?
– Etraftaki vejetasyonun durumu ne?
Bu ve bunun gibi direkt incelemeler bazen rapor veya yayınlardan elde edilen bilgilerden çok daha fazla yardımcı olmaktadır. Bu incelemeler daha sonradan hazırlanacak kapsamlı rapor için kayda alınmalı ve yapılacak deneylerle birlikte değerlendirilmelidir.
Önemli olan, geliştirilmiş yöntemin uygulandığı alanda kaç tane, hangi derinlikte ve ne tür bir deney yapılacağıdır. Ayrıca gerekli deneysel süreçte bir proje mühendisinin olması da önemlidir. Mühendisin yokluğunda operasyonu yapan teknisyene alanda ne tür bir yapı inşa edileceği konusunda bilgi verilmeli ve sondajla ilgili tüm detaylara dikkat edilmesi önerilir.
Tek ailelik ev projelerinde inşaatın yapılacağı alanda evin büyüklüğüne göre 1 veya 2 sondaj kuyusu açılması tavsiye edilir. Açılacak kuyu en az 6 m. derinliğe kadar inip her 1.5 m.’ den örnekler alınmalıdır. Eğer zeminde değişiklikler varsa 1.5 m. aralığı azaltılarak daha fazla örnek alınmalıdır. Site şeklinde birçok evden oluşan projelerde ise test kuyusu inşaatın yapılacağı lokasyona yakın açılmalıdır ki değişen zemin koşulları belirlenebilsin.
Daha büyük ticari projelerde ( köprü, residend, baraj, elektrik santralleri vs.) sondaj kuyuları birbirinden 12, 15 m. aralıklarla açılıp her yarım metrede zemin örnekleri alınması kaydı ile yapılmalıdır. Örneğin yol projelerinde her km.’ de açılacak sondaj kuyuları veya köprü projelerinde projenin büyüklüğüne bağlı olarak her köprü ayağında açılacak kuyu başlangıç için yeterli bilgi alınmasını sağlayacaktır.
Daha büyük projelerde veya problemli zemin türlerinde örselenmemiş örnek alınabilmesi için “trialpit” dediğimiz önce ekskavatör daha sonra da elle dikkatlice kazılarak örnekler alınması ile yapılan işlemdir. Şekil 38’de trial pitten örselenmemiş örnek alım işlemi görülmektedir.
Daha büyük projelerde veya problemli zemin türlerinde örselenmemiş örnek alınabilmesi için “trialpit” dediğimiz önce ekskavatör daha sonra da elle dikkatlice kazılarak örnekler alınması ile yapılan işlemdir.
Bu yöntemi kullanarak sondaj aletleriyle elde edilemeyen bozulmamış zemin örnekleri elde etmek mümkündür. “Shelby tüpü” yöntemi, zemine minimum hasar vermeyi umarak bu iki deney arasında bir yöntemdir. “Test çukuru” yöntemi, zemin hakkında en gerçekçi keşifleri elde etmemize yardımcı olabilir. Bu yöntemle elde edilen numuneler üzerinde yapılan toprak yoğunluğu testi, toprağın gerçek durumunu anlamamızı sağlar.Alınan örneklerle “Attelberg Limit” deneyleri altında sıvılaşma limiti ve plastikleşme limiti gibi basit laboratuvar deneyleri yapılarak zeminin genişleme eğilimi öğrenilebilir. Bunun yanında laboratuvarda yapılacak özgül ağırlık deneyi, mekanik dane çapı analizi, kompaksiyon deneyi, konsolidasyon deneyi ve 3-Eksenli Gerilme deneyleri aracılığı ile zeminin en doğru şekilde tanımlanması sağlanır. Filtre kâğıdı, Thermocouple, psychometer veya tensiometer zeminin “suction” emme gücünün ölçülmesini sağlayan deneylerdir. Standart penetrometer (SPT) ve Cone penetration (CPT) deneyleri ise zeminin genişleme “expansion” özelliği hakkında on bilgi verir. SPT ve CPT iki deney yöntemleri geoteknik mühendisleri tarafından hızlı, ucuz ve tahmini bilgiler sağlayabildikleri için en çok tercih edilen deneylerdirler.
Bir diğer deney ise “vane shear” adi verilen deneydir. Bu deney ile doymuş kil zeminin drensiz kesme mukavemetinin saha yöntemi ile ölçülmesi vasıtası ile yapılır. Bu deney laboratuvar deneyleri ile elde edilecek mukavemet ölçümüne göre daha ucuza mal olmakta, daha kısa surede ve kolay uygulanabilir olduğundan tercih edilmektedir.
Daha önce de belirttiğimiz gibi bu bölümde belirtilen aşamaların uygulanan deney prosedürleri, mevcut durumun değerlendirilmesi ve test sonuçlarından elde edilen bilgiler ışığında mühendis mevcut Sartlara özgü uygulayabileceği yöntem veya yöntemleri belirleyebiliriz. Bu aşamada eğer birden çok yöntem kullanılır durumda ise mühendis tecrübelerine dayanarak bu zorlu kararı verme durumundadır. Bu karar mühendisin uygulamalar hakkındaki bilgi birikimi, zemin etüdü uygulaması becerisi ve deney sonuçlarının doğru şekilde değerlendirilmesine paralel olarak basari göstermektedir.