Zeminlerin emme özelliklerinin belirlenmesinde bir yaklaşım
An approach for determining the suction properties of soils
Yazar: TURAN SELÇUK GÖKSAN
Danışman: PROF.DR. S. NİLAY KESKİN
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2007
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Zemin emme basıncı, belirli su muhtevasına sahip doygun olmayan bir zeminin, boşluksuyunu adsorbe etme ve tutma potansiyelini ifade eden bir özelliktir. Zemin-susisteminde, su miktarı veya boşluk suyu kimyasındaki değişikliklerin sonucu olarakemme basınçları değişmektedir. Emme basınçları, doygun olmayan zeminin içselgerilme durumunu etkilemekte ve bunun sonucunda zeminlerin kayma mukavemeti,taşıma gücü, hacimsel deformasyon, yanal toprak basınçları ve şev stabilitesi gibi birtakım mühendislik özellikleri büyük ölçüde değişebilmektedir. Doygun olmayanzeminlerin mekanik davranışları üzerinde önemli etkisi olan emme basıncı,mühendislikte ölçülmesi en zor olan parametrelerden biridir. Zemin emme basıncının;deneysel olarak belirlenmesindeki zorlukların yanı sıra, diğer zemin özelliklerindenfaydalanılarak tahmin edilmesi için kullanılan ilişkiler de çok yeterli değildir. Bu konudagünümüzde halen bir çok çalışma yürütülmektedir.Bu tez çalışmasında, emme basıncı ve bileşenleri olan matris emme ile ozmotik emmekavramları incelenmiş, emme basıncını belirlemede kullanılan doğrudan ve dolaylıyöntemler verilmiştir. Deneysel çalışmalarda; Afyon, Burdur ve Isparta yörelerindenalınan beş farklı zemin numunesi kullanılmıştır. Öncelikle, zeminlerin bazı indeks vemühendislik özellikleri belirlenmiştir. Zemin numunelerin farklı başlangıç koşullarındakiemme basınçlarının belirlenmesinde; dolaylı yöntemlerden olan filtre kağıdı vesaykrometre tekniklerinden yararlanılmıştır. Emme basınçlarıyla aynı başlangıçkoşullarında hazırlanan numunelerin emme kapasitelerinin belirlenmesinde ise ödometredeney ekipmanı kullanılmıştır.Elde edilen deneysel verilere bağlı olarak modelleme çalışmaları yürütülmüş ve deneyselsonuçlar regresyon analizleri ile değerlendirilerek, zeminlerin emme davranışları farklıyönlerden incelenmiştir.Anahtar Kelimeler: Emme basıncı, emme kapasitesi, filtre kağıdı, saykrometre,zemin-su karakteristik eğrisi.

Abstract:
Soil suction is a property that reflects the adsorption potential and pore water holdingcapacity of unsaturated soil having a certain water content. Suction changes as afunction of water content and pore water chemistry in the soil water system. Suctionaffects internal stresses in the unsaturated soils. Thus, engineering properties of theunsaturated soils such as shear strength, bearing capacity, volumetric deformationcharacteristics, lateral pressures, and slope stability strongly depend on the suction.Suction that affects mechanical behaviour of unsaturated soils, is one of the mostdifficult parameter to be determined in geotechnical engineering. In addition toexperimental difficulties, relationships for predicting suction from other soilproperties are not sufficient enough. Today, many studies have been conducted onthis subject.In this dissertation, suction and its components, namely matric and osmotic suctionwere investigated. The direct and the indirect methods used in determining suctionwere given. In experimental studies, five different soils were used. These soils werecollected from Afyon, Burdur, and Isparta regions. Initially, some index andengineering properties of these soils were determined. Filter paper and psychrometermethods were used in determining suction of soil specimens at different initialconditions. Suction capacity values were determined with odometer tests on thespecimens at identical conditions with the specimens used in determining suctions.Modeling studies were conducted using the experimental results, which wereevaluated with regression analysis and suction behaviour of soils that wereinvestigated in different point of views.Key Words: Suction, suction capacity, filter paper, psychrometer, soil-watercharacteristic curve.