Sorunlu alüvyonal zeminlerin jeoteknik özellikleri ve iyileştirilmesi: Tipik bir örnek Sivas soğuk hava deposu inşaat alanı zeminleri

Abstract

Bir yapı temelinin tasarımını içeren projelerde, temel zemininin jeoteknik özelliklerinin ayrıntılı bir şekilde incelenmesi ve değerlendirilmesi büyük bir önem taşımaktadır. Bu çalışmaların yetersiz yapılıp değerlendirildiği projelerde, yapının kullanımı aşamasında bazen çözümü mümkün olmayan çeşitli problemlerle (farklı oturma, yapı elemanlarında kırılmalar, çatlamalar ve çökme v.b.) karşılaşılmaktadır. Bu nedenlerden dolayı, çalışma kapsamında, yumuşak kıvamlı ve düşük taşıma gücüne sahip alüvyonel zemin üzerine inşa edilmesi düşünülen Sivas soğuk hava deposu inşaat alanı temel zemininin jeoteknik özellikleri incelenmiş ve inşaat uygulamaları açısından değerlendirilmiştir. Bu amaca yönelik olarak inşaat alanı temel zemininde araştırma kuyuları açılmış, örselenmiş ve örselenmemiş örnekler alınmış ve bu örnekler üzerinde laboratuvarda indeks ve dayanım deneyleri yapılmıştır. Ayrıca, açılan kuyularda temel zemininin arazideki drenajsız makaslama dayanımını belirlemek amacı ile kanatlı kesici deneyleri gerçekleştirilmiştir. Bu deneyler sonucunda, temel zemininin CL grubunda yer alan kumlu siltli kahverengi yumuşak kıvamda inorganik kil ve zemin emniyet gerilmesinin 0.61$ kg/ cm^2$ düzeyinde olduğu belirlenmiştir. Yapının net temel basıncı 1.00 $kg/cm^2$ düzeyindedir. Bundan dolayı temel zemini büyük bir olasılıkla göçmeden bu gerilmeyi taşıyamayacaktır. Bu nedenle temel zemini bir iyileştirme işlemini gerekli kılmaktadır. Yapılan plaka yükleme deneyleri ve düşey gerilme dağılımı analizlerine göre, temel zemininin 1.50 m kalınlığında sıkıştırılmış kaya ve stabilize dolgu ile iyileştirilebileceği sonucuna varılmıştır. Ayrıca, yapılacak olan bu dolgu, don kabarmasına hassas olarak tanımlanan temel zemininden kaynaklanacak don zararlarını da önemli ölçüde azaltacaktır.

In the design of the structure foundation investigation and evaluation of the geotechnical properties of the foundation soils in detail is very important. In the phase of the usage of the building in which that these researches have not been carried out properly, some problems which can not be solved (differential settlement, fracturing in structural elements, cracking and collapsing etc.) are faced. Because of these potential problems geotechnical properties of foundation soils of the Cold-Storage Warehouse of Sivas City which is planned to be build on soft alluvial soils which have low bearing capacity were studied and evaluated from the point of construction applications. To achieve the objectives of the study, examination wells were bored, disturbed and undisturbed soil samples were collected and index and strenght properties were determined in the laboratory. In addition, to determine undrained cohesion of the soils kanatlı kesici tests were carried out in examination wells. According to test results the foundation soil is sandy silty brown coloured soft inorganic clay in CL group and its allowable bearing capacity is 0.61$ kg/ cm^2$ . The net foundation pressure is 1.00 $ kg/ cm^2$ , so the foundation soil can not bear this pressure without collapsing. For this reason, the foundation soil requires an improvement process. Taking into consideration of the plate loading test results and vertical stress distribution analyses it was concluded that the foundation soil can be improved by applying 1.50 m thick, compacted rock and stabilized material fill. In addition this fill application will considerably reduce frost heave damages in the building foundation arising from the foundation soil which is suseptible frost heave.