Yoğrulmuş zeminlerin kıvam limitlerindeki drenajsız kesme dayanımının değişik tekniklerle incelenmesi
Investigation of undrained shear strength of remolded soils at consistency limits using various techniques
Yazar: AYLA BULUT ÜSTÜN
Danışman: PROF. DR. KAMİL KAYABALI
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
Drenajsız kesme dayanımı (su) doğal ve yoğrulmuş zeminlerin önemli geoteknik parametrelerinden biridir. Temelde su içeriğinin bir fonksiyonu olmakla birlikte, zemin plastikliği ile de ilişkilidir. Plastik limitte ve likit limitteki drenajsız kesme dayanımının sabit ve plastik limitteki su'nun likit limitteki su'ya oranının çoğunlukla 100 civarında olduğuna dair görüşler halen tartışılmaktadır. Çoğu araştırmacılar bu görüşe katılmakla birlikte, bazı araştırmacılar da gerek plastik limitteki (PL) ve gerekse likit limitteki (LL) drenajsız kesme dayanımının geniş bir aralıkta saçılım gösterdiğini ve bu nedenle PL ve LL için sabit bir su değerinin olmayacağını belirtmektedirler. Bu çalışmanın hipotezi, plastik limiteki drenajsız kesme dayanımının likit limitteki drenajsız kesme dayanımına oranının sabit bir sayı olmamakla birlikte plastiklik ile sistematik bir ilişkisi olduğu şeklindedir.
Bu çalışmada, plastik limit ve likit limitteki drenajsız kesme dayanımları ters ekstrüzyon deneyi (RX), laboratuvar kanatlı kesme deneyi (VST), serbest basınç deneyi (SBD) ve çamur sıkıştırma düzeneği (MPM) adı verilen yeni bir düzenek kullanılarak yeniden değerlendirilmiştir. Çalışma plastikliği geniş aralıkta değişen zemin numunesi gerektirdiğinden, laboratuvarda hazırlanmış 60 adet yoğrulmuş zemin örneği kullanılmıştır. Bu örneklerin likit limiti 29-158 arasında, plastik limiti 15-31 arasında değişmektedir. RX ve MPM yöntemlerinde drenajsız kesme dayanımı ile yakın ilişkili olduğu düşünülen ekstrüzyon kuvvetlerinin ve çamur sıkıştırma kuvvetlerinin, VST ve SBD yöntemlerinde ise drenajsız kesme dayanımının (su) kıvam limitlerinde geniş aralıkta değişim göstermesi, su'nun sabit olmadığı şeklinde yorumlanmıştır. Tüm bu deney setlerinde, plastikliği en iyi yansıtan likit limit değerinin artmasıyla plastik limitteki drenajsız kesme dayanımının azaldığı görülmüştür. Aynı ilişki likit limitteki drenajsız kesme dayanımında da izlenmiştir, ancak ilişki güçlü değildir. Plastik limitteki su'nun likit limitteki su'ya oranı (dayanım oranı) 28-325 arasında geniş bir aralıkta değişmektedir. Her dört yöntem göstermiştir ki, likit limit artıkça dayanım oranı azalmaktadır.

Abstract:
The undrained shear strength (su) is one of the significant geotechnical parameters of in-situ and remoulded soils. It is basically a function of the water content, but it is also associated with the soil plasticity. There are still opinions in debate that the undrained shear strengths in plastic and liquid limits are constant, and the su ratio in plastic limit to the su in liquid limit is generally around 100. Many investigators accept this opinion, however some investigators emphasize that the undrained shear strength both in plastic limit (PL) and liquid limit (LL) shows a scattering at a large interval, and therefore there will not be a constant su value for PL and LL. The hypothesis of this study is that the ratio of su in the plastic limit to the su in the liquid limit is not a constant number, but it has a systematic relationship with plasticity. 
In this study, the undrained shear strengths in plastic and liquid limits were re-evaluated using a new mechanism called reverse extrusion test (RX), laboratory vane shear test (VST), uniaxial test (SBD) and mud pressure method (MPM). As the study requires soil samples with plasticity values varying in large interval, the total of 60 remoulded soil samples prepared in the laboratory were used with liquid limits varying between 29-159 and plastic limits varying in between 15-31. The extrusion and mud pressure forces, which are considered to be closely related to undrained shear strengths in RX and MPM methods, and the undrained shear strength (su) in VST and SBD showing a variation in large interval was interpreted that su was not constant. In all these test sets, it was seen that the undrained shear strength decreased in plastic limit with the increase in the LL, which reflects the plasticity best. The same relationship were observed in the undrained shear strength in liquid limit as well, but it is not strong. The ratio of su in liquid limit to the su in PL (strength ratio) varies over a wide range in between 28-325. Each four methods showed that the strength ratio decreased as the liquid limit increased.