Killi kum zeminlerde taş kolonların davranışının model deneylerle incelenmesi
Investigation of behavior of stone columns in clayey sand soils with laboratory model tests
Yazar: MUHAMMED REFİK KURTOĞLU
Danışman: DR. CEM AKGÜNER
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Geoteknik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Yumuşak zeminler üzerinde inşa edilecek yapılarda taşıma gücü, aşırı deformasyon ve diğer duraylılık problemlerini (yanal yayılma, yerel göçme gibi) çözmek için çeşitli iyileştirme yöntemleri geliştirilmiştir. Bu yöntemlerden standart taş kolonlar ülkemizde de uygulanan bir zemin iyileştirme türüdür. 
Bu çalışmada ilk olarak 1.1 metre x1.35 metre (çap x boy) boyutlu silindirik tankların içine yüksek su muhtevasında hazırlanmış kil ve kum karışımından oluşan zemin yerleştirilmiştir. Daha sonra bu yumuşak zemin belirli yük kademelerinde konsolide edilmiştir. Konsolide edilen zemin üzerinde, daha önce YTÜ İnşaat Fakültesi Geoteknik Anabilim Dalı'nda gerçekleştirilen tez çalışmalarında da yararlanılmış olan çerçeve kullanılarak standart taş kolon imalatı ve plaka yükleme deneyleri gerçekleştirilmiştir. 
Yükleme deneylerinden elde edilen sonuçlar sonlu elemanlar yöntemini kullanan Plaxis 2D proğramı analiz sonuçları ile birlikte değerlendirilmiştir. Proje kapsamında, analitik ve nümerik olarak daha hassas değerlendirmeye imkân verecek ölçümler yapılması amacıyla kumlu kil yatağının çeşitli noktalarında boşluk suyu basıncını ve gerilmeleri ölçülmüştür. Böylece herhangi bir iyileştirme yapılmamış yumuşak zemin ile taş kolon ile iyileştirme yapılması sırasında ve düşey yükleme deneyleri aşamalarında zeminde oluşacak basınçların ve boşluk suyu basınçlarının değişimi, yükleme-yer değiştirme değerleri belirlenerek karşılaştırılmıştır. 
Taş kolonların yapımı öncesi ve sonrası kil yataktan blok örnekler alınmış, zeminin mukavemet parametrelerinin (c, ϕ) ve elastise modüllerinin belirlenmesi için üç eksenli basınç deneyleri (CD, CU), serbest basınç deneyleri ve taş kolonun hemen etrafında gerçekleşen iyileşmeleri görmek için, veyn aletiyle değerlendirmeler yapılmıştır.
Anahtar kelimeler: Taş kolon, laboratuar model deneyleri, iyileştirme oranı, boşluk suyu basıncı, gerilme, Nümerik Analiz

Abstract:
Various improvement methods have been developed for structures constructed on soft soils to solve bearing capacity, excessive deformation and other stability problems such as lateral spreading and local failure. In this study, a mixture of clays and sands at a high water content are placed in cylindrical tanks that have a diameter of 1.1 meters and a height of 1.35 meters. 
Then this soft soil is consolidated at different pressures. Standard stone columns are constructed and plate loading tests are conducted on the consolidated soils utilizing the loading frame that has been previously used for thesis work at the YTÜ Civil Engineering Department Geotechnical Engineering Division. 
The results of loading tests and finite element method obtained by Plaxis 2D were evaluated. Within this study, gages to measure soil and pore-water pressures are placed at various locations throughout the sandy clay soil, so that more precise analytical and numerical evaluations of the measurements can be made. Thereby, a comparison of the changes in soil and pore pressures and of the load-displacement behavior is made between an unimproved soft soil and one that is improved with a stone column during the construction and axial loading stages. The improvement ratio, i.e., the increase in the bearing capacity of the cell which consists of the stone column and its nearby zone, may be determined with the aid of these measurements.
Block samples are taken from the sandy clay soil before and after the construction of stone columns and soil shear strength parameters (c, ϕ) and modulus of elasticity is obtained through triaxial tests (CD, CU), unconfined compression tests. Furthermore, vane shear testing is conducted to determine the improvement around the stone column.
Key Words: Stone Column, Laboratory Model Tests, İmprovement Ratio, Pore Water Pressure, Stress, Numerical Analysis