Experimental determination of shear strength of clean sand soils and its comparative analysis


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Geoteknik Bilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Türker GÜLER

Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Hasan Savaş

Eş Danışman: Kamil Bekir Afacan

Özet:

Bir zemin kütlesi maruz kaldığı yükler etkisinde stabilite ve deformasyon koşullarını sağlamak zorundadır. Stabilite koşulu yükleme sonucunda zeminin yenilmeden duraylılığını korumasıyla, deformasyon koşulu ise yükleme etkisinde oluşan deformasyonların belli sınırları aşmaması ile ilgili yenilme öncesi durumla ilgilenir. Her iki koşulun incelenmesinde de zeminin kayma dayanımı parametrelerinin bilinmesi gerekir. Tüm yapıların zeminle ilişkili olması geoteknik biliminin en önemli mühendislik özelliği olan kayma dayanımını tüm inşaat mühendisliği uygulamalarının en önemli konusu haline getirmektedir. Potansiyel kırılma düzleminde oluşan mobilize en büyük kesme gerilmesi olarak tanımlanan kayma dayanımı zeminlerin en karmaşık mühendislik özelliği olarak bilinir. Bu özellik her tür mühendislik yapısının tasarım parametrelerini doğrudan etkilediğinden oldukça önemlidir. Zeminlerin kayma dayanımı parametreleri arazi ve laboratuvarlarda çeşitli deney yöntemleriyle ölçülür. Bu yöntemlerin farklı deformasyon koşulları için birbirlerine üstünlükleri bulunsa da mevcut zemin koşullarına göre uygun deney yönteminin seçilmesi konunun en önemli kısmını oluşturmaktadır. Çalışmanın ilk bölümünde kum zeminlerin kayma dayanımı özellikleri direkt kesme, üç eksenli basınç ve halka kesme deney yöntemleriyle ölçülerek karşılaştırmalı analizleri yapılmıştır. Analiz sonuçları birçok önemli geoteknik uygulamada arazi gerilme koşullarını daha güvenilir bir şekilde modelleyen düzlem deformasyon yöntemi ile ilişkilendirilerek aralarında çeşitli ilişkiler türetilmiştir. Çalışmanın ikinci bölümünde kayma dayanımının asıl belirleyicisi olan hacimsel deformasyon özelliklerinin deney yöntemlerine etkisi incelenerek karşılaştırmalı analizleri yapılmış akış kuralı esasında her bir deney yöntemi için çeşitli ilişkiler elde edilmiştir. Çalışmada araştırılan bir diğer önemli konu ise geosentetik donatıların zeminin gerilmedeformasyon ve gerilme-dilatasyon özelliklerine olan etkisinin her bir deney yöntemi için araştırılarak karşılaştırmalı analiz sonuçlarının incelenmesi olmuştur. Çalışmada geoteknik uygulamalarda en çok karşılaşılan efektif konsolidasyon gerilmesi ve sıkılık aralıkları dikkate alınmış, numuneler sabit deformasyon hızında ve tek bir hacimsel donatı konsantrasyonunda drenajlı olarak test edilmiştir. Toplam 1203 adet deneyin gerçekleştirildiği bu kapsamlı çalışma sonucunda deney yöntemlerine ait sınır koşulların geometrik interferans kapasitesine bağlı olarak kum zeminlerin kayma dayanımı ve deformasyon özelliklerini etkilediği, fiber varlığının ise bu etkiyi farklı kavramlarda daha özel bir hale getirdiği görülmüştür.