Plastisitenin kalıcı kayma mukavemetine etkisi
The effect of plasticity on residual shear strength
Yazar: ALİ EMRE ATAÇ
Danışman: DOÇ. DR. RECEP İYİSAN
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Zemin Mekaniği ve Geoteknik Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Halka kesme aleti = Ring shear apparatus ; Plastisite = Plasticity ; Zemin mekaniği = Soil mechanics

Özet:
Zeminlerin kayma mukavemeti, zemin kütlesinde göçme olmadan karşı koyabileceği en büyük kayma gerilmesi olarak tanımlanabilir. Taşıma gücü, şev stabilitesi, istinat yapılarına gelen yanal toprak basıncı gibi stabilite problemlerinin analizi için zeminlerin kayma mukavemetinin belirlenmesi gerekmektedir. Sıkı kumlarda ve aşırı konsolide killerde göçme gerilmesine ulaşıncaya kadar kayma gerilmesi ve şekil değiştirme artmaktadır. Göçme durumundan sonra kayma gerilmesi azalmaya başlamakta ve büyük deformasyonlar sonrası sabit bir değerde kalmaktadır. Sabit kalan mukavemete kalıcı kayma mukavemeti denilmektedir. Killi zeminlerde kalıcı duruma ulaşıldığında daneler arasındaki bağlar etkinliklerini yitirdiğinden genelde kohezyon etkisi görülmemektedir. Kalıcı kayma mukavemeti mineraloji, efektif normal gerilme seviyesi ve kesme hızından etkilenmektedir. Laboratuvar koşullarında kalıcı kayma mukavemeti parametrelerini belirlemek amacıyla yaygın olarak halka kesme ve tekrarlı kesme kutusu deney yöntemleri kullanılmaktadır. Kesme kutusu deneyinde, kalıcı mukavemete ulaşıncaya kadar numune ileri-geri kesilmektedir. Bu nedenle numune sürekli aynı yönde kaymaya maruz bırakılmamaktadır. Halka kesme deneyi, numune üzerinde sınırsız deformasyon yapmaya izin verecek şekilde geliştirildiğinden ve kohezyonlu zeminlerde görülen rotasyonel kaymayı modellemesinden dolayı tekrarlı kesme kutusu deneyinden güvenli sonuçlar vermektedir. Bu çalışmada farklı özelliklere sahip kil numuneler üzerinde halka kesme deneyleri ve tekrarlı kesme deneyleri gerçekleştirilmiştir. Plastisitenin kalıcı kayma mukavemetine etkisi araştırılmıştır. Kalıcı kayma mukavemeti açısının likit limit ve plastisite indisi ile değişimi incelenmiştir. Deney sonuçları önceki çalışmalarla karşılaştırılarak pratik amaçlar için çeşitli korelasyonlar geliştirilmiştir.

Abstract:
The shear strength of a soil mass is the internal resistance per unit area that the soil mass can offer to resist failure and sliding along any plane inside it. One must understand the nature of shearing resistance in order to analyze soil stability problems, such as bearing capacity, slope stability and lateral pressure on earth retaining structures. In dense sands and overconsolidated clays, the resisting shear stress increases with shear displacement until a failure shear stress is reached. After that, the shear resistance remains approximately constant for any further increase in the shear displacement. This constant value is called residual shear strength. In clayey soils, cohesion is not observed at residual state due to the bond weaking in clay particles. Residual shear strength is mainly effected from mineralogy, effective normal stress level and shearing speed. Ring shear test and reversal direct shear tests are widely used methods to determine the residual stretgth parameters. The ring shear test is more reliable than the reversal direct shear test method because of its suitability for large displacement conditions and analogy of its shearing mechanism to rotational landslide movement. In this study, ring shear tests and reversal direct shear tests were carried out for different types of clays. The effect of plasticity on residual shear strength was studied. Variations of the residual shear strength angle with liquid limit and plasticity index were examined.