ZEMİNLERİN TAŞIMA GÜCÜ VE YÜK TAŞIMA DURUMUNA GÖRE ZEMİN TÜRLERİ

Zemİnİn Taşıma Gücü

Zemin, binadan gelen yükler altında, tanelerin sıkışması sonucu bir miktar oturma yapar. Buna genel anlamda tasman denilmektedir.

·          Tasman, taban basıncının belirli bir basınçtan aşağı tutulduğu durumlarda olur. Binaların tasmana uğraması istenmeyen bir olaydır. 20 mm.ye kadar olan oturma miktarı kabul edilmektedir. Bu oturmalar, müsaade edilen değerden fazla ise yapı tehlikeye girer. Oluşan gerilmeler sonucu, yapının dayanımı da azalır. Ayrıca oluşan çatlaklar, ayrılmalar vb. durumlarda yapının estetik değeri ve fonksiyonları da zayıflar. Tasman olayı farklı taşıma gücü özelliğine sahip binalarda daha çok olmaktadır. Genellikle binanın ekseninden sağa veya sola yatması şeklinde karşımıza çıkmaktadır. Farklı taşıma gücüne sahip zeminlerin, bundan sonraki konuda anlatıldığı üzere, stabilize edilmesi ve yüzeysel temel yerine derin temel sistemlerinden birinin seçilmesi gerekmektedir.

·         Tanelerin durumu bozulmadan zeminin, birim alandaki yükü taşıyabilme gücüne taşıma gücü denilir. Zeminde oluşacak gerilmeler, bir güvenlik sınırı içerisinde olmalıdır. Bunun, yani zeminin emniyetle taşıyabileceği yükün hesaplanması işi de zemin yükleme deneyleri ile yapılır. Zemin yükleme deneyleri, sonuçlarına göre iki şekilde yapılır. Birincisi, statik (durgun) yükleme deneyleri, ikincisi ise dinamik (hareketli) yükleme deneyidir. 

Zemin Danelerin Boyutlarına Göre Sınıflandırılması

Yerel Zemin Sınıfları

Deprem Yönetmeliğine Göre Zemin Grupları

Yük Taşıma Durumuna Göre Zemİn Türlerİ

Çürük Zemin

* Fazla yük altında kayan, sıkışmaya uygun ince kum, ıslak kil, killi toprak, batak arazi, bitkisel ve dolma toprak zeminlerdir. Basınca dayanımı 0,2-0,8 kgf/cm2 arasında değişmektedir.

Orta Zemin

* Sıkışmaya uygun, 3-4 m kalınlığında zemin taba-kalarından oluşur. Gravyer, kumlu ve killi zeminlerdir. Basınca dayanımı 0,4-0,5 kgf/cm2 arasında değişir.

Sağlam Zemin

* Sıkışmaya uygun olmayan, 2-3 m kalınlığında tabakalar halinde oluşmuş zeminlerdir. Basınç ve çekme gerilmelerine karşı oldukça dayanıklıdır. Bunlar arasında püskürük, tortul ya da metamorfik zeminler örnek olarak gösterilebilir. Konuyla ilgili olarak, yerel zemin sınıfları Tablo 7‘de ve Deprem Yönetmeliğine göre zemin grupları da Tablo 8‘de verilmiştir.

ZEMİNLERİN DANE BİÇİMLERİ

Zemİn Danelerİnİn Bİçİmİ

·         Daneleri oluşturan kayaların birbirinden farklı minerolojik yapılara sahip olmaları ve ayrışmaya yol açan faktörlerin çok çeşitli olması nedeniyle, tabi zeminler içinde farklı boyut ve biçimlerde daneler yer almaktadır. Kayaların içindeki daha duraylı mineraller, ayrışma sonucu iri ve cüsseli daneleri meydana getirirken, daha az duraylı mineraller kimyasal ayrışma sonucu bazı ikincil minerallere dönüşmekte, kırılgan ve plakalı bir yapıya sahip olan bu mineraller çok küçük parçalara bölünerek zeminlerdeki ince daneleri oluşturmaktadır. Bazı daneler aşınma sonucu yuvarlatılmış ve yaklaşık küresel bir biçime kavuşurken bazıları ise köşeli, yarı yuvarlak ve yarı köşeli biçimli olmaktadır.

·         İnce daneli zeminlerin dane biçimlerinin kalınlıkları ise diğer boyutlarına göre çok az olan ince plakalar şeklindedir. Danelerin yüzey alanlarının hacimlerine (veya ağırlıklarına) oranı spesifik (özgül) yüzey olarak tanımlanmaktadır. Yani, Özgül Yüzey=Yüzey Alanı/Hacim'dir.

ZEMİNLERİN KIVAM (ATTERBERG) LİMİTLERİ

Kıvam (Atterberg) lİmİtlerİ

Kıvam ile kohezyonlu zeminlerde, zeminin sertlik-yumuşaklık durumu belirtilir. Bu durumlar, böyle zeminlerin taşıma gücü vb. özelliklerini etkiler. Zeminin su içeriğine bağlı olan bu durumlar; kabaca yumuşak, orta sert, sert gibi adlar alırlar. İnce taneli (kohezyonlu) zeminler, su katılıp yoğrulduklarında, plastiklik özelliği gösterirler (plastik zeminler). Plastiklik veya plastisite, ince taneli zeminlerin bir özelliği olup; kırılmadan şekil verilebilmeyi ifade eder. Bu özellik, kum, çakıl gibi iri taneli ve taneleri arasında yapışma-çekme kuvvetleri olmayan zeminlerde görülmez (Plastik olmayan zeminler, NP).

·         Likit limit (wL veya LL), plastik ve likit durumları birbirinden ayıran sınır su içeriğidir. Başka bir deyişle, zeminin kendi ağırlığı altında akabildiği en düşük su içeriğidir.

·         Plastik limit (wp veya PL), plastik ve yarı katı durumları birbirinden ayıran sınır su içeriğidir. Diğer bir deyişle, zeminin, el altında, cam bir yüzey üzerinde, çubuk haline getirilirken, çubukların çapları yaklaşık 3 mm. olduğunda, kopmaların meydana geldiği durumdaki su içeriğidir.

·         Rötre (büzülme) limiti (ws veya SL), daha fazla su kaybının, zeminin hacminde artık bir azalma meydana getirmediği en büyük (maksimum) su içeriğidir. Diğer bir tanımla, zeminin suya tam doygun olabildiği en düşük su içeriğidir.

Plastisite (Plastiklik) indisi (Ip veya PI), aşağıdaki gibi tanımlanır.

Ip = wL – wP

Kıvam indisi; IC, aşağıdaki gibi tanımlanır.

IC = (likit limit- su muhtevası)/ Plastiklik İndisi

w: Kıvam indisi tanımlanacak zeminin su içeriği

IC = l zemin plastik limitte (w = wp), IC = 0 zemin likit limitte (w = wL),

IC >1 zemin yarı katı veya katı durumunda (w wL).

·         Yaş yoğunluk, ρn, zeminin yaş kütlesinin, tüm hacmine oranı olarak tanımlanır. Bu terim, doğal zeminler için, doğal yoğunluk adını alır.

·         Kuru yoğunluk, ρk, yaş veya kuru zemindeki kuru kütlenin (tane kütlesinin, Mtane veya Mkuru), tüm hacme (Vtüm) oranı olarak tanımlanır.

·         Doygun yoğunluk, ρd, suya tam doygun zeminlerde; tüm kütlenin, tüm hacme oranı olarak tanımlanır.

·         Tane yoğunluğu, ρs, tane kısmının (boşluksuz) yoğunluğu olarak tanımlanır ve tane kütlesinin, tanelerin toplam (boşluksuz) hacmine oranı olarak yazılır.

·         Özgül yoğunluk (tane), Gs, tane yoğunluğunun, suyun yoğunluğuna oranı olarak tanımlanır.

·         Boşluk oranı, e; boşluklu bir yapıya sahip olan zeminde, boşlukluluk durumunu yansıtan bir terimdir ve boşluk hacminin, tane hacmine oranı olarak tanımlanır.

·         Porozite, n, de, zeminin boşlukluluk durumunu yansıtır ve boşluk hacminin, tüm hacme oranı olarak tanımlanır.

·         Su içeriği, w, yaş zeminin taneler arası boşluklarında içerdiği su durumunu yansıtan bir terim olup, su kütlesinin, kuru kütleye oranı olarak tanımlanır.

·         Doygunluk derecesi, Sr, zemindeki boşlukların hangi oranda su ile dolu olduğunu yansıtan bir terim olup, su hacminin, boşluk hacmine oranı olarak tanımlanır.

·         Rölatif Sıkılık, Dr, İri daneli zeminlerin sıkılık derecesini tanımlamakta kullanılan bir başka kavram ise rölatif sıkılıktır. Zeminin tabii haldeki (arazideki) sıkılık derecesinin, aynı zeminin danelerinin en gevşek ve en sıkı yerleşim konumlarına karşılık gelen sıkılık dereceleri ile karşılaştırılması rölatif sıkılığı vermektedir.

·         En gevşek ve en sıkı yerleşimdeki boşluk oranları (veya kuru yoğunlukları), laboratuarda basit deneysel yöntemlerle saptanabilmektedir. Tablo 6'da iri daneli zeminlerin sıkılık derecesini tanımlamak için kullanılan terimler ve bunlara karşılık gelen rölatif sıkılık dereceleri gösterilmiştir.