Toprak dolgu barajlarda kullanılan yüksek plastisiteli killerin dispersibilite özelliğinin belirlenmesi
Dispersibility of high plasticity clals used for earthfill dams
Yazar: HASAN SAVAŞ
Danışman: DOÇ.DR. HASAN TOSUN
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2000
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Barajlar = Dams ; Dispersibilite = Dispersibility ; Dolgu barajlar = Fill dams ; Kil = Clay ; Zemin = Soil

Özet:
M ÖZET Dispersif zeminler, yavaş akan veya oldukça durgun halde bulunan su içinde hızlıca erozyona uğrar. Bu halde, kolodial kil taneleri süspansiyon haline dönüşür ve kolayca uzaklara taşınabilir. Bir dolgu baraj içinde oluşacak dispersif göçme için çatlak oluşumu gereklidir. Bu çatlak içinde oluşan akımın hızı yeterince küçük ise, çatlak etrafındaki kil şişer ve çatlak zamanla kapanır. Aksi halde, eğer delik içindeki hız başlangıçta oldukça yüksek ise, ayrışan kil taneleri uzaklara taşınır, çatlak kilin kendini tamir niteliğinden daha hızlı genişler ve kısa bir süre sonra katastrofik göçme oluşur. Bu mekanizmada zeminin dispersif özelliği kadar, şişme özeliği de önemlidir. Yüksek şişme potansiyeline sahip killer; genelde dolgu içinde farklı oturma, kuruma, hidrolik çatlama ve sismik etkilerden dolayı oluşan çatlağın kapanmasına neden olacaktır. Bu tip killerin dispersibilite özeliğinin belirlenmesinde, şişme özeliğinin de dikkate alınması gereklidir. Ancak iğne deliği deneyinin yapılmasında bu faktör dikkate alınmamıştır. Dispersif killerin tanımlanmasında kimyasal ve fiziksel deneyler kullanılmaktadır. Kimyasal deneyler olarak zeminin boşluk suyu içinde bulunan tuz miktarları belirlenir ve bu değerlere göre bir sınıflama yapılır. Fiziksel deneyler ise dağılma, çifte hidrometri ve iğne deliği deneylerini ihtiva etmektedir. Bu deneylerden zeminlerin dispersibilite özeliğine nitel ve nicel olarak yaklaşımda bulunmakta ve dispersibilite sınıflan belirlenebilmektedir. Bu çalışmada özellikle seçilen yüksek plastisiteli ince taneli zemin numuneleri üzerinde bu mekanizma sorgulanmaya çalışılmıştır. Dört ayrı baraja ait yedi numune üzerinde yapılan deneyler sonucunda, zeminlerin şişme özeliğinden dolayı, iğne deliği deney sonuçlarının çoğunlukla "şişen zemin" tanımlanması getirildiği görülmüştür. Anahtar Kelimeler: Yüksek Plastisiteli Kil, Dispersibilite, Dispersif Zeminler, İğne Deliği Deneyi

Abstract:
vn ABSTRACT Dispersive soils erode rapidly in slow motion or even steady water by individual colloidal clay particles moving into suspension. The particles in suspension can be transported easily, if the water is flowing. A crack should be presented for the dispersive failure in earthfill dam. If the velocity of flow in the crack is sufficiently low, the clay materials around the crack swell and progressively seal off the leak. Otherwise, If the initial velocity is sufficiently high, the dispersed clay particles are carried away, enlarging the flow channel at a faster rate than is closed by swelling. In this case, a catastrophic failure will be possible. This mechanism is related not only with the dispersibility of soils, but also the swelling potential of the soil influences the occurrence of failure. It is a well-known fact that a crack developed by differential settlement, drying, hydraulic fracturing and seismic activity is needed to initiate the dispersion piping. The clays with high swelling potential swell rapidly and then block the cracks. Therefore, the swelling potential of high plasticity soil should be considered, when interested with dispersion piping. There are two main categories of test to define their dispersibility properties of soils. The first category is the chemical experiments that investigate the types and the quantity of salts within the soil. The second category, called as physical experiments, define the soils into different grades of dispersitibility. This thesis includes an investigation on the dispersibility properties of high plasticity soils of the samples belonging to four dams constructed in Turkey to compare the results and to criticize the main limits adopted in the pinhole test. As a result of this study, it was indicated that the limitations of pinhole test are not sufficient for high plasticity soils. Keywords: High Plasticity Clay, Dispersibility, Dispersive Soils, Pinhole Test