Plastik olmayan siltlerin sıvılaşma sonrası oturma davranışı
Post-liquefaction settlement behavior of non-plastic silts
Yazar: NAZAR TANRINIAN
Danışman: DOÇ. DR. ALPER SEZER ; YRD. DOÇ. DR. EYYÜB KARAKAN
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
1906 San Francisco depreminde zemin dinamiği, geoteknik mühendisliği kapsamında tanımlanmış ve bununla birlikte sıvılaşma olarak bilinen zemin problemi ise literatürdeki yerini almıştır. Zamanla gerçekleşen diğer depremlerde (1964, Alaska ve Niigata; 1971, San Fernando; 1999, Kocaeli) de gözlemlenen zemin sıvılaşması; üstyapı ve gömülü yapılarda önemli hasarlara yol açmıştır. Bu nedenle geoteknik deprem mühendisliğinde, sıvılaşma durumunun ortaya çıkmasına neden olan faktörlerin ve sıvılaşma tehlikesinin belirlenebilmesi ile olası zararlı etkilerin tahmini büyük önem taşımaktadır.
Sıvılaşmaya duyarlı kumlu ve killi zeminlerin üzerinde geçmişte yapılan çalışmalar, bu tip zeminlerin sıvılaşma davranışını ve sonrasında gelişmesi olası  oturmaların tahminini mümkün kılmıştır. Silt zeminler üzerinde gerçekleştirilen çalışmalar ise nispeten daha azdır. Siltlerin sıvılaşma sonrası oturma davranışı ve sıvılaşma potansiyeli ile ilgili yaygın olarak kabul edilmiş bir kriter bulunmadığından, bu tür zeminlerin dinamik davranışı üzerinde daha fazla çalışma yapılması gerekliliği açıktır. Bahsedilen davranışın anlaşılması ve mühendislik uygulamalarına yönelik kullanımına dair bir veri tabanının oluşturulması daha ayrıntılı çalışmalara ihtiyaç duyulan bir konudur. Bu sebeple, plastik olmayan silt zeminlerin sıvılaşma sonrası oturma davranışının ve sıvılaşma duyarlılığının incelenmesi amaçlanmıştır.
Böylece, belirtilen amaca yönelik incelemelerin gerçekleştirilebilmesi için plastik olmayan suya doygun bir silt zemin üzerinde bir dizi laboratuvar deneyi yapılmıştır. %30'dan %80'e kadar %10 artış ile altı farklı rölatif sıkılık değerinde 50 mm çapında ve 100 mm yüksekliğinde örnekler hazırlanmıştır. Hazırlanan örnekler, drenajsız yüklemeye maruz bırakılmadan önce 100 kPa efektif çevre basıncı altında konsolide edilmiştir ve yüklemeden sonra rekonsolidasyon aşamasında hacim değişimleri kaydedilmiştir. Deney sonuçları ile artık boşluk suyu basıncı, çevrimsel gerilme, çevrimsel gerilme oranı ve kayma birim deformasyonu parametrelerinin etkileri değerlendirilmiştir. Bunun yanı sıra, sıvılaşma sonrası davranışın tahmini için güven sayısı ile sıvılaşma sonrası hacimsel deformasyonlar ve rölatif sıkılık ilişkileri elde edilmiştir. Sonuçlar, plastik olmayan siltlerin sıvılaşma öncesi ve sonrası davranışlarının yorumlanabilmesi için ayrıntılı olarak sunulmuştur.

Abstract:
Soil dynamics was defined as a new research topic within the scope of geotechnical engineering along with raising awareness on liquefaction problem after 1906 San Francisco earthquake. Investigations after subsequent earthquakes (Alaska and Niigata, 1964; San Fernando, 1971;Kocaeli, 1999) revaled that soil liquefaction caused significant damages in superstructure and underground structures. For this reason, estimation of possible harmful effects and determination of the factors causing liquefaction is of great importance in geotechnical earthquake engineering.
Recent studies on sandy and clayey soils which may be susceptible to liquefaction made prediction of behavior of these soils and subsequent probable settlements possible. Since relatively fewer studies were carried out on silt soils, a commonly accepted criterion concerning the liquefaction susceptibility and post-liquefaction settlements in these type of soils is not available, it is evident that more effort should be exerted on investigation of silt soil under seismic action. Understanding of above-mentioned behavior and creation of a database for use in engineering applications need further detailed studies. In this regard, this study aims to investigate the post-liquefaction settlements and liquefaction susceptibility of non-plastic silts.
Therefore, a series of cyclic triaxial tests were performed on a saturated silt to make detailed investigations serving for previously mentioned purposes. The diameter and length of specimens were 50 and 100 mm, respectively. The specimens were prepared at increasing relative densities from 30% to 80% by increments of 10%. Before application of undrained cyclic loading, specimens were consolidated under an effective confining pressure of 100 kPa. Volume changes were recorded at the reconsolidation stage after loading. Results of experiments were used to evaluate  the effects of excess pore water pressure, cyclic stress, cyclic stress ratio and shear strain parameters. Additionally, correlations were obtained between factor of safety against the liquefaction, post-liquefaction settlements and relative density, for prediction of post-liquefaction behavior. Results were presented in detail for evaluation of pre and post-liquefaction behavior of non-plastic silts.