Zemin İyileştirmenin Amacı Nedir?

Zemin iyileştirilmesi nedir? Zemin iyiliştirilmesinin Amacı nedir? Zemin iyileştirmenin önemi ve sonuçları, Zemin iyileştirilmesinde Mühendislerin rolü, yazıda açıklanmıştır.

0
1784

Zemin İyileştirmenin Amacı Nedir?

  • Zemin iyileştirmelerinde temel amaç, mekanik araçlarla zeminin boşluk oranının azaltılması veya zemin boşluklarının çeşitli bileşimdeki karışımlarla doldurulması işlemidir.
  • Şu konular zemin iyileştirmelerinin ana amacıdır;
- Advertisement -

    1)Zayıf zeminlerin taşıma kapasitesini artırmak.

   2)Toplam oturmayı azaltıp, konsolidasyonu hızlandırmak.

   3)Dolgu ve şev duraylılığını sağlamak.

   4)Zeminin potansiyel sıvılaşma riskini azaltmak.

 

Zemin nasıl iyileştirilir?

Zemin parametlerine göre yerleştirilicek yapının proje yükü ve depremsellik ilave güvenlik katkısı sonucu ideal zemin iyileştirmesi yöntemi seçilir. Uygulama sonrası ise emin olmak için; sıkılık, mukavemet, permeabilite, süreklilik, yükleme-çekme gibi testler ile kontrol çalışmalarına tabi tutularak iyileştirme başarısı izlenir. Uzun zamandır uygulanan klasik yöntemlere son yıllarda daha ekonomik ve çabuk yapılabilen “Jet grouting”, CFA gibi iyileştirme teknikleri katıldı.

Zemin iyileştime yöntemlerinin ana grupları nelerdir?

 1) Sadece inşaat aşamasında uygulanan geçici iyileştirme yöntemleri.

 2) Zemine herhangi bir malzeme karıştırmadan uygulanan kalıcı iyileştirme yöntemleri.

 3) Zemine çeşitli malzemeler karıştırarak uygulanan iyileştirme yöntemleri.

 

Zemin iyileştirme yöntemlerinden bazı uygulamalar:

Enjeksiyon: En eski ve en çok kullanılan zemin iyileştirme yöntemlerindendir. Daha çok taneli zeminlerde kullanılır, kimyasal veya bentonit çimento enjeksiyonu olarak genellikle örtü enjeksiyonu şeklinde uygulanır. İyi tasarım ve sıkı kontrollü uygulama ile zemin iyileştirilmesi başarılabilir. İnsan gücü katılımının en fazla olduğu yorucu ama ekonomik, nispeten başarılı bir iştir.

Kontrollü Kazı-Dolgu: Yapının proje yüküne göre zayıf zemin yüzeyden sıyrılarak uzaklaştırılır. Sonra aşağıdan yukarı doğru tane boyu küçülen tabakalar halinde sıkıştırılan dolgu yerleştirilir. Ortalama 50-200cm kalınlıktaki kontrollü sıkıştırılmış suni dolgunun taşıma gücünü artırması sonucu, üzerinde hafif yapıların yerleştirilmesine imkan oluşur.

Dinamik Konsalidasyon-Kompaksiyon: Zayıf zeminin güçlendirilmesi ve oturmanın önlenmesi için özellikle ani ve ağır yüklerin olduğu havaalanı gibi açık sahalarda uygulanıyor. En ekonomik iyileştirme yöntemlerinden biri olarak,tavsiye edilmiş yüzeye yerleştirilen 1-1.5m’lik değişik boyda taneli dolgu malzemesi üzerine 10-200 ton’luk plaka ağırlığın 10-20 m’den serbest bırakılarak zeminin sıkılaştırılmasından ibarettir

Kum/Çakıl Kazık-Taş kolon Oluşturmak: Bozuk zeminlerde veya suni dolgu içerisinde kumçakıl veya özellikle iri kırma taşların kullanılması ile kolon oluşturulabilir. Taşıma gücünü arttırmak için yapılan taş kolon yerine bazen iri kum çakıl doldurularak kum kazıkları da yapılabiliyor. Otoyollarda termal santral gibi yapılarda zemin güçlendirme yanı sıra drenaj amacı içinde taş kolon – kum çakıl kazığı kullanılabiliyor.

Genellikle iki farklı yöntem ile yaş kolon yapılabilir:

  • Kazık Kuyusu
  • Vibrasyonlu yer değiştirme-sıkıştırma

 Kazık Kuyusu: İçi iri kırma taş ile doldurulur. Taş kolon için Rotary fore kazık makinalarının borulu kazısı veya Çakma kazık kullanılabilir. Seri olduğu için tercih edilen VİBREX – MENDEX kazık borusu zemine sokulur içi kırma taş – kum ile doldurulur sonra vibrasyon ile boru çekilirken malzemeler daha iyi yerleşerek sıkışır ve taş kolon oluşur.

Vibrasyonlu Yer değiştirme – Sıkıştırma: Kuyu içinde titreşim oluşturan derin vibratör – su jeti sayesinde mevcut zemin ilave taneli malzeme katılı ile sıkıştırılarak iyileştirilir. Bu ise iki ayrı vibrasyon tekniği ile uygulanabilir.

  • Vibrasyonlu Yer değiştirme: Yer değiştirme yönteminde su jeti ile ilerleyen derin vibratör titreşim ile 1-1.5 m civarında zemini hareketlendirir. Üstten dökülen kırma taşlar vibrasyon sayesinde derecelenerek en alta inerken , derin vibratör küçük hareketler ile yukarı çekilir. Taş kolon oluştuktan sonra yüzeyde gerekli son sıkıştırma yapılır.
  • Vibrasyonlu Sıkıştırma – Kompaksiyon: Derin vibratör tam su basıncı ile derine doğru aşağı yukarı hareket ederek zemini yumuşatır. Tabandan yukarı çıkarken yukardan sürekli ilave edilen iri kum çakılın yatay titreşim harekete etkisi ve yoğunluk derecelenme farkı ile deplase olan malzemenin kuyu içine yerleşmesine neden olur. Tesviye edilen yüzeyde gerekirse yüzey vibratörü ile sıkıştırma yapılabilir.

 

Günümüzde yaygın zemin iyileştirme uygulamaları:

  • Jet Grouting (Jet Enjeksiyonu) Kolonu Oluşturmak: Killi zeminde konsolidasyon, siltli – kumlu – çakıllı grouting kolonu oluşturulabilir. İki aşamada uygulanır;
  1. Delme işlemi:10 cm kalınlığındaki delici ekipmanı, makine gücü ve basınçlı su yardımıyla zemine – proje kotuna kadar sokmaktır. Bunun için rotary delgi sistemi ile kil matkabı, tri – cone bit’li uçlar ve dayanaklı tij’ler kullanılır.
  2. Enjeksiyon uygulaması: Delgi tamamlandığında 1/1 lik karışımdan oluşan çimento şerbeti, oldukça yüksek basınçla zemine verilirken, delici takımı zaman ayarlayıcı (timer) yardımıyla dönerek yukarıya doğru çekilmesinden ibarettir. Böylece yüksek hızlı enjeksiyon karışımı zemini yırtarak, dairesel bir kolonun zeminde oluşmasına neden olur. Çimento ve zeminin karışmasından soilcrete diye adlandırılan daha yüksek mukavemetli bir kolon, aynı zamanda zeminin sıkıştırılarak konsolide olmasını da sağlar.
  • Yerinde Dökme kazıklar:Temel kazığı olarak taşıma kapasitesi planlanan ve iksa için ise yanal yüklere sağlam destekleme kazıkları imal edilebilir. 10-200 cm gibi değişik çaptaki standart kazık imalatında üç aşamada işlem tamamlanır. 
  1. Delginin yapılması 
  2. Donatının yerleştirilmesi 
  3. Betonun yerleştirilmesi

CFA – KAZIK (Continuous Flight Auger Pile) : Kumlu , çakıllı zeminlerde ekonomik ve çabuk çalışma amacıyla fore kazık yerine geliştirilmiş Rotary sistemle 10-14 m derinlikte, 55-75 cm çapında , uzun burgu ( Auger ) ile sürekli ilerleyen delgi yapılır. Pompa marifeti ile auger borusu içinden kuyu tabanına verilirken takım yukarı çekilir. Betonlanmış kuyuya, donatı küçük bir vibratör yardımıyla yerleştirilir. İksa, taşıyıcı kazık veya zemin iyileştirme amacıyla seri uygulanır.

Zeminlerin Kurutularak İyileştirilmesi:

Suyun katılımı ile zemin koşulları değişir. Bütün zemin çalışmalarında alınan numuneler için ve yapılan testlerde su ile zeminin davranışı yorumlanır. Jeolojik yapı değişkenliği – eğimi ve su ile birlikte yer yer zeminin daha zayıf olmasına neden olur. Deprem anında su ve zayıf zemin en kötü davranışı sergiler.

Su ile mücadele etmek zordur ve sürekli basınç faktörü hiç hata yapmamayı gerektirir. Yeraltı yapılarında kalıcı yalıtımda ve zemindeki geçici çalışmalarda yine kurutma tercih edilir.

Eğimli arazilerde pratik olarak yüzey hendekleri, kollektör ve drenaj yöntemiyle çözülebilen su problemi, zayıf zeminlerde daha emniyetli ve ciddi tedbirleri gerektirir.

Son yıllarda fitil dren ve düşey nokta kuyu ile zemin kurutması, taşıma gücünün artırılması, duraylılık ve iyileştirme olarak çok yararlı sonuçlar vermektedir.

Fitil Dren: İnşaat alanlarında konsolidasyon yeraltı suyunun düşey drenajını sağlamak ve zemin iyileştirmek amacıyla fitil dren uygulanmaktadır. Filtre beziyle sarılmış polietilen propilen esaslı dren malzemesi iş makinesi vincine monteli ekipman yardımıyla çakılarak zemine yerleştirilir. Fitil drenlerin düşey drenajı esnasında dolgu altına serilen kum tabakası sayesinde yatay drenaj oluşur ve mevcut su inşaat alanından uzaklaşır. Otoyol, demiryolu vb. projelerde yeraltı suyu altında oturması mümkün zeminlerde iyileştirme amacıyla kullanılmaktadır.

Düşey Nokta Kuyu ( Wellpoint ): Derin kazılarda, temel taban kotunun veya çalışma kotunun yer altı su seviyesinin altında olduğu her durumda suyun varlığı yapılacak inşaat çalışmalarını engeller ve ciddi tedbirler almayı gerektirir.

Wellpoint sisteminde; zemine çakılan düşey nokta kuyulardan, vakum pompalarıyla emilen yeraltı suyu, yatay kollektörlere bağlanarak tahliye edilir. Boru hattı, kanalizasyon ve içme suyu, isale hatları gibi ilerleyici sistemlerde, kazı hendeğinin bir tarafında, temel çukuru koruması uygulamalarında, yapı alanı etrafında kapalı poligonlar şeklinde uygulama yapılır.

Wellpoint sisteminin avantajları:

  • İmalat çok hızlı ve ekonomiktir.
  • Yeraltı su seviyesi düşürüldükçe şev stabilitesi artar, şev açıları arttırılabilir ve kazı hacmi azalır.
  • Wellpoint yarıklarının 0,3 – 0,4 mm. gibi çok küçük olması ve kuyu içine yerleştirilen kum filtre malzemesinin katı partiküllerin çekilmesini önlemesi nedenleriyle, açık kuyulardan yapılan pompaja göre kazı çevresinde zemin hareketlerine neden olmaz.
  • Yeraltı su seviyesinin 6 ile 7 metreden daha fazla derinliklere indirilmesi gerektiğinde kademeli sistem uygulanır.

 

Zemin İyileştirilmesinde Mühendislerin Rolü:

İyileştirme ilerinde çalışacak mühendislerin görev ve yetki alanları aşağıda tarif edilmektedir:

  • Zemin ve yapı özelliklerine göre iyileştirme yönteminin seçimi ve tasarımını temeller ile birlikte inşaat mühendisliğinde uzmanlaşmış geoteknik mühendisleri yapar.
  • İyileştirme yönteminin amaçlanan kriterlere, seviyeye ve tasarımına uygun şekilde gerçekleştirilebilmesi için yürütülecek bütün laboratuvar ve saha uygulama çalışmalarını inşaat, jeoloji, jeofizik ve maden mühendisleri yapar.

 

 

ZEMİN İYİLEŞTİRMENİN ÖNEMİ VE SONUÇLARI:

İnsanoğlu yerleşim alanlarında emniyetli bir şekilde yaşamayı planlamaktadır. Zayıf zeminler deprem veya yanlış teknik ve az malzeme gibi inşaat hatalarıyla büyük hasarlar görmüş can ve mal kaybına neden olmuştur. Kent yaşamındaki gelişmelerle gökdelenler sanayi yatırımları ve bazen işletme gereği , liman – havaalanı – baraj – otoyol gibi önemli yapılar zayıf zemin üzerinde kurulması halinde , vatandaşında can emniyeti açısından mutlaka zemin iyileştirmesini zorunlu hale getirmektedir. Mini – fore kazık yanı sıra jet grouting , CFA – kazık gibi gelişen zemin teknolojisinin son uygulamaları ülkemizde oldukça yeni yer almaktadır.

 

Kaynaklar:

  1. Prof.Sönmez YILDIRIM, ‘’Zemin iyileştirme yöntemleri’’ZM-8 kongresi 26-27 Ekim 2000, İTÜ\İSTANBUL
  2. Prof.Atilla ANSAL ‘’Deprem ve geoteknik faktörlerin önemi’’ ZM-8 Kongresi 26-27 Ekim 2000, İTÜ\İSTANBUL
  3. Tamer GERÇEK ‘’Jet groutig’’ Şantiye Dergisi Mayıs 2000 sayısı
  4. Eftal GÖKÇE ‘’Türkiye’deki alt yapı çalışmaları‘’ Şantiye Dergisi Mayıs 2000 sayısı
  5. MENSOY Ltd.Şti. ‘’ Zemin uygulamalarından örnekler’’
  6. BAUER GmbH. ‘’Project references’’

Yazı Beran Gürlemenin, “ Zemin İyilestirme – Sondaj Tekniği ” isimli slaytından alınmıştır.

inşaport.com ücretsiz aboneliği

Haftalık bültenimize abone olun, yeni içerikleri kaçırmayın.

Abonelik işleminiz tamamlandı.

Bir hata meydana geldi, lütfen daha sonra tekrar deneyiniz.

KaynakEnes SUBAŞI
Önceki İçerikİşyerinde Cep Telefonu ve Tespih Kullanmak Haklı Sebep Sayıldı
Sonraki İçerikSelimiye Camii’nde Siluet Endişesi
İnş. Müh. (stu) Enes SUBAŞI
20 Temmuz 1997'de Karabük Eskipazar'da dünyaya geldim.Babamın mesleğinden dolayı ilkokul 1. ve 2. sınıflarını Hatay da Cemalettin Tınaztepe ilköğretim okulunda okudum daha sonra babamın emekli olmasından dolayı İstanbul'a yerleşme kararı aldık ve ortaokul 7. sınıfa kadar Kartal Atatürk İlköğretim okulunda okudum 8.sınıfı ise Maltepe Güzin Dinçkök ilköğretim okulunda bitirip lise hayatımı Maltepe Orhangazi Anadolu lisesinde tamamladım.Orta öğretim yıllarında futbola başladım lise hayatımın sonunda futbola devam ederken harçlığımı çıkartmak için inşaatlarda kısa bir süre çalıştım daha sonra bu işi gerçekten sevdiğimi fark ettim ve hedefim olan Besyo bölümünden vazgeçtim ve İnşaat mühendisliğine yöneldim disiplini hiç elden bırakmadan sınav döneminde babamın hastahanede olmasından dolayı hem babama baktım hem derslerime çalıştım.Şuanda hayallerimin başındayım ve mühendislik hayallerimi,mühendis gibi devam ettirebilmek için Bülent Ecevit Üniversitesinde İnşaat mühendisliği bölümünde öğrenimimi devam ettirmekteyim.Yapisor.com sayfasının da temsilciğini yapmaktayım.Çelik yapılar,deprem,değişik mimariler ve sektöre dair haberler edinmek istiyorsanız takipte kalın.

CEVAP VER

Please enter your comment!
Please enter your name here

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.