Yanal tokmaklama yöntemi ile zemin iyileştirme
Soil improvement with a lateral tamping method
Yazar: MUHAMMED SEFA UCUN
Danışman: DOÇ. DR. BURAK EVİRGEN
Eskişehir Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Zemin iyileştirme = Soil improvement

Özet:
Yetersiz taşıma kapasitesi, aşırı oturma davranışı ve sıvılaşma potansiyeli gibi 
sorunların gözlendiği zeminlerde iyileştirme yöntemlerine ihtiyaç duyulmaktadır. 
Zeminin mekanik ve geoteknik parametrelerinin iyileştirilmesi için çeşitli zemin 
iyileştirme yöntemleri kullanılmaktadır. Tez kapsamında mekanik iyileştirme 
yöntemlerine alternatif olması planlanan özgün yanal tokmaklama yöntemi 
geliştirilmiştir. Yöntem, standart bir sondaj kuyusuna iletilen prop sayesinde yanal 
doğrultuda zemin sıkılığının artırılması prensibine dayanmaktadır.
Çalışmada öncelikle seçilen kötü derecelenmiş kum zeminin (SP) özellikleri 
belirlenmiştir. Sonrasında eksantrik krank mili, merkezi dağıtıcı, kanat bağlantı 
elemanları, tokmaklama kanadı, ana iskelet, delici uç ve koruyucu kumaştan oluşan 
probun farklı tasarımları yapılmış, üç boyutlu yazıcıdan prototip çıktısı alınmış ve 
çelikten mamul üretim gerçekleştirilmiştir. rölatif sıkılığın ve uygulama aralığının etkisini 
belirmek amacıyla küp deney hücresi içerisinde büyük ölçekli deneysel çalışmalar 
yapılmıştır. Üç farklı rölatif sıkılık değerindeki kumlu zeminde, merkezden merkeze delgi 
çapının 3, 4 ve 5 katı aralıklarla iyileştirme yapıldıktan sonra, büyük ölçekli plaka 
yükleme deneyleri ve kum konisi deneyleri gerçekleştirilmiştir. Yanal tokmaklama 
neticesinde iyileştirme öncesine kıyasla %30 seviyesine ulaşan rölatif sıkılık artışı 
sağlanmasının yanı sıra taşıma kapasitesi açısından 6 kata varan artış elde edilmiştir. 
Son olarak arazide çalışabilirliğinin test edilmesi amacıyla eksantrik tokmaklama 
probu, sondaj makinesine adapte edilmiş ve deneme kuyuları açılmıştır. Sonuç olarak; 
özgün, uygulaması kolay, hızlı ve çevre dostu mekanik bir zemin iyileştirme yöntemi tüm 
detayları ile ortaya konmuş ve literatüre kazandırılmıştır.

Abstract:
Soil improvement methods are required in soil where problems such as low bearing 
capacity, excessive settlement and liquefaction potential. Several soil improvement 
methods are used to improve geotechnical parameters of soil. Within this thesis, a novel 
lateral tamping method was presented as an alternative to mechanical improvement 
methods. The method is based on the principle of increasing soil density in lateral 
direction via a probe which pushed into standard borehole. The tamping probe converts 
the cyclic motion into tamping action along the lateral direction with the help of 
crankshaft.
In this study, firstly, the properties of poorly graded sandy soil (SP) were 
determined, and various designs of the probe consisting of eccentric crankshaft, central 
distributor and other components were made, a prototype was printed out from a three-dimensional printer and steel products were produced. Large-scaled experimental studies 
were conducted in a cube-shaped test-cell to determine the effect of relative density and 
application spacing. After improvement at intervals of 3, 4 and 5 times the diameter of 
probe, the large-scaled plate loading tests and sand cone tests were performed on sandy 
soils with three different relative density values. Due to lateral tamping with 3D intervals, 
30% of increment was achieved in relative density compared to the pre-improvement 
cases, plus an enhancement up to 6 times regarding soil bearing capacity. 
Finally, test boreholes were drilled in the field after the eccentric tamping probe had 
been adapted to the drilling machine. Consequently, an original, easy-to-apply, and 
nature-friendly mechanical soil improvement method was presented.