Killi kum zeminler içinde oluşturulmuş darbeli taş kolonların davranışının model deneylerle incelenmesi
Investigation of behavior of rammed aggregate piers by constructing clayey sand soils with laboratory model tests
Yazar: SELÇUK DEMİR
Danışman: YRD. DOÇ. DR. PELİN ÖZENER
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Geoteknik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Zamanla artan nüfus ile birlikte doğru orantılı olarak yapı ihtiyacıda artmaktadır. Özellikle büyük nüfuslara sahip kentlerde, yer sıkıntısından dolayı ihtiyaç olunan yapılar çoğunlukla zayıf zeminlere yapılmak zorunda kalınılmaktadır. Böyle bir durumda yumuşak/zayıf mukavemete sahip zeminlerin iyileştirilmesi önemli bir konu haline gelmektedir. Darbeli taş kolonların (DTK) inşaat sürelerinin kısa olması ve yumuşak zeminlerde önemli ölçüde mukavemet artışına neden olmaları, onları günümüze sıklıkla kullanılan bir iyileştirme yöntemi olmalarını sağlamıştır.
Darbeli taş kolonlar zeminde oturmaları azaltmak ve taşıma gücünü artırmak gibi yumuşak zeminlerin iyileştirilmesinde giderek artan bir eğimle kullanılmaktadır. Bu zemin iyileştirme tekniği büyük oturmaların beklendiği radye temeller, dolgular, depolama tankları gibi yapı temelleri altında başarıyla kullanılmıştır.
Bu çalışmada çapı 110 cm, yüksekliği 90 cm olan büyük ölçekli bir model deney tankı içerisine hazırlanmış yumuşak killi kum zeminlerde darbeli taş kolon (DTK) oluşturularak bir sıra seri deneyler yapılıp sonuçları sunulmuştur. Model deney tankında DTK?ların oluşturulması YTÜ geoteknik laboratuvarında geliştirilen kolon oluşturma ve yükleme makinası ile gerçekleştirilmiştir. Yumuşak killi kum yatağı %60 kum %40 kilin karıştırılması ile slurry (akıcı) bir kıvamda oluşturulmuştur. Su miktarı kumlu kil karışımının likit limitinin 1.5 katı alınarak belirlenmiştir. Hazırlanan slurry kıvamdaki zemin değişik basınçlarda konsolide edilmiştir. Konsolidasyonda alt ve üst drenaja izin verilmiştir. Konsolidasyon basıncını verebilmek için yüksek basınçlarda hava yastığı, düşük basınçlarda ölü yük kullanılmıştır. Konsolidasyon tamamlandıktan sonra killi kum numune içerisine 10 cm çapında ve 60 cm boyunda darbeli taş kolon imal edilmiştir. Daha sonra kolonun üzerine 30 cm`lik yükleme plakası yerleştirilerek düşey doğrultuda yük uygulanmıştır. Deneylerde enstrümantasyon olarak farklı derinliklere yerleştirilen gerilme ölçerler kullanılmıştır. Deneylerin sonunda yük-deplasman ilişkileri ve gerilme ölçerlerden elde edilen okumalar değerlendirilmiştir.                                           
Yapılan bu tez çalışmasında oluşturulan model seri deneyler ile darbeli taş kolonlar üretilmiş, farklı mukavemete sahip zeminlerde nasıl davranış gösterdiği, çevre zeminde meydana getirdiği gerilme artışları ve eksenel yüklenmesi durumunda yük akatarma mekanizmasının nasıl geliştiği belirlenmeye çalışılmıştır.

Abstract:
In recent years rammed aggregate piers (RAP) have been increasingly used for improvement of soft soils to increase the load bearing capacity and to reduce the settlements. This ground improvement technique have been successfully applied for the foundations of structures, such as oil storage tanks, embankments, raft foundations, etc., where large settlements are likely to take place. 
This thesis presents the results from a series of laboratory tests carried out on a rammed aggregate pier installed in different sandy clay beds formed in a large scale model test tank that has a diameter of 110 and 90 cm height. The installation the rammed aggregate pier within the model tanks was achieved through a large scale column installation machine constructed in the YTÜ Geotechnical Engineering laboratory. The soft clay beds were prepared in the large model test tanks by mixing 60% sand, 40% clay with a water content of 1.5 times the liquid limit of the clay. Instrumentation consisting of stress cells were installed at different depths of the clay bed. The slurry mixtures were allowed to consolidate one-dimensionally under different pressures by using air bag or dead weight on the surface to apply the pressures. Drainage was permitted at the top and bottom of the clay beds and the settlements in the clay beds were monitored using mechanical dial gauges. The consolidation of the clay beds continued for a period of maximum five months to minimum a month. After the completion of primary consolidation, 10 cm diameter rammed aggregate pier were installed at the center of the clay beds. Then the columns were subjected to vertical loading at the top through a loading plate displaced by the column installation machine. The load deformation behavior of the rammed aggregate pier, improved soil and unimprovement soil were investigated by evaluating the measurements obtained from the stress cells. 
In concIusion important result about the improvement ratio of rammed aggregate piers and working mechanism under axial load are obtained by conducting model experiments.