-
2. KAYNAK ZETLER
2.1. Jet Grouting Yntemi ve Bu Ynteme Ait Tanmlar
naat projeleri gerekli durumlarda zayf zeminlerin bulunduu
alanlara yaplmak
zorunda kalabilmektedir ve rabet gren, deeri yksek arsalarda
yaplacak yaplarda
ya da zemin durumunun zamanla deimesi sonucu problemlerin
meydana geldii
yaplarda eitli problemler meydana gelebilmektedir. Baz inaat
projelerinin
uygulanacaklar alan zemin zellikleri asndan uygun olmasa dahi
gerekli durumlarda
projelerin bu alanlara uygulanmas gerekebilmektedir. Bu gibi
durumlarda zm olarak
zemin iyiletirme yntemlerine bavurulmaktadr.
Zemin iyiletirmesi esas olarak zeminin mekanik mukavemet
deerlerinin arttrlmasn
dolaysyla tama kapasitesi ve elastisite modlnn artrlmasn,
geirgenliin
azaltlmasn hedefler. Jet grouting yntemi bu amaca ulalmasnda en
iyi enjeksiyon
metotlarndan biridir. Bu yntem, zeminlerin iyiletirilmesi veya
yap yklerinin daha
derinlerde bulunan salam zemin tabakalarna aktarlmas amac ile
kullanlmaktadr.
En ok tercih edilme sebeplerinden biri, hemen her tr zeminde
uygulanabilir bir
yntem olmasdr. Yntem ayn zamanda hassas yaplarn bulunduu
evrelerde de
gvenle uygulanabilmektedir (Schaefer, 1997).
Baka bir ifadesi de soilcrete olan jet grouting teknii, daha iyi
mhendislik
karakteristiine sahip zemin yaplar elde etmek iin zellikle de
zeminlerin takviyesinin
ve stabilizasyonlarnn salanmas, zeminlerin geirgenliinin
azaltlmas ve kazlarn
desteklenmesi iin ska bavurulan bir tekniktir. Bu teknik, yksek
enerjili grout jetinin
zemini paralamas ile gerekletirilir. Bu sayede jet grout kolonu
olarak tabir edilen
zemin-imento karm kolonun gerilme, dayankllk ve geirgenlik
bakmndan
zeminin iyiletirmeden nceki durumuna kyasla daha iyi duruma
gelmesi
salanmaktadr. Jet grouting srecinde zemin yapsnda eitli deiimler
meydana
gelebileceinden bu srecin yerel zemin durumlarna ve yakn
evredeki yaplara etkisi
hususunda farkl yer deitirmeler, toplam gerilmeler ve boluk suyu
basnc gz
nnde bulundurulmaldr.
-
Welsh, Rubright ve Coomber almalarnda yaptklar genel tanmlamada
jet grouting
yntemini yksek basnl su jetleri ile kesilmi zeminin yerine,
kontroll ve ezamanl
olarak imento enjeksiyonu verilmesidir eklinde ifade etmilerdir
(Welsh vd., 1986).
Jet grouting ynteminde yaplan jet enjeksiyonu sonucu zeminden
ayrlan paracklarn
bentonit bulamac ile birlikte gvde ile delik eperi arasndan
yukar kabilmesinin
salanmas iin kesici ucun, gvdeden daha kaln olmas gerektii
dikkat edilmesi
gereken bir husustur. Bu sayede, oluan artk malzeme gvde ile
delik eperi arasnda
oluan boluktan yzeye tanabilmektedir ve bu artk maddenin dar
atlmas
enjeksiyonun zemine penetrasyonunun verimli ekilde srdrlebilmesi
asndan
nem arz etmektedir. Ayrca kopan zemin paracklarnn ukurdan
uzaklatrlarak
yukar tanmas, zeminin basnl akkanla andrlmas esnasnda basnlarn
kontrol
altnda tutulabilmesine ve dolaysyla hidrolik enerjinin boa
harcanmasnn
nlenmesine kolaylk salamaktr.
Jet grouting ynteminde kullanlan baz terimler aada
tanmlanmtr:
- Enjeksiyon malzemelerinin istenen derinlie indirebilmesini
salayan string
- Enjeksiyon ve delme takmnn tanmasna ve takmn hareketini
salamaya yarayan
rig
- Enjeksiyon malzemelerinin istenen derinlie indirebilmesini
salayan aparattaki
basnc yksek olan akm, ok yksek hzl jet haline getirebilmek iin
tasarlanm bir
k olan nozul (ekil 2.1)
- Jet grouting enjeksiyon malzemelerinin istenen derinlie
indirebilmesini salayan
aparatn sonuna yerletirilmi, delgi ucunu ve nozulu iinde
barndran bir balk olan
monitr (ekil 2.1) olarak sralayabiliriz.
-
ekil 2. 1. Delme bal (monitr) ve jet enjeksiyon k delikleri
(nozul) (Sar, 2008)
stenen apn hassaslnn salanabilmesi ve jetin etkinliinin
azalmamas iin jet
akkann dalmadan mmkn olduunca uzun mesafeye ilerleyebilmesi
gerekmektedir
ve jet enjeksiyon klar olan nozullar bunun salanabilmesi iin
tasarlanmlardr.
Jet grout ile iyiletirme yntemi Trkiyede TS EN 12716 zel
Geoteknik Uygulamalar
Jet Enjeksiyon esas alnarak delgi ve enjeksiyon olmak zere iki
aamada
gerekletirilmektedir. Uygulamada ncelikle enjeksiyon
malzemelerinin istenen
derinlie indirebilmesini salayan ve monitr, tayc takm vastas ile
istenen derinlie
kadar indirilir ve daha sonra su-imento enjeksiyonu yksek basn
ile pskrtld
esnada kendi etraflarnda dndrlerek yukar ekilir. Yksek basnl
akkan ile
paralanan zemin imento hamuru ile ksmen karr ve spoil olarak
isimlendirilen
artk enjeksiyon da enjeksiyon malzemelerinin istenen derinlie
indirebilmesini
salayan aparat boyunca yzeye iletilir. Bylece zeminde kalan karm
zamanla
sertleerek jet grout kolonunu meydana getirmi olur. Jet
enjeksiyonla iyiletirilmi bir
yap meydana getirilmesi asndan bu yntemle yan yana oklu kolonlar
oluturulmas
nerilmitir (Stoel, 2001). Bu imalat aamalar ekil 2.2 de
gsterilmitir.
-
ekil 2.2. Jet grout metodunun imalat aamalar: (A) delme, (B)
pskrtme, (C) kolon
eklinin olumas ve (D) tamamlanma (Nikhbaktan ve Osanloo,
2009)
ekil 2.3. Monitr ve nozuldan basnl su k (Sar, 2008)
Tm jet grout kolonlar, uygulanmalar gereken konumlarndan en
fazla 75 mm mesafe
iinde imal edilmeleri gerekmektedir. Bu yzden jet grout
kolonlarn imal edilecei
noktalar uzman lm ekibi tarafndan zemine zenle ve tek tek
iaretlenirler. Ayrca jet
grout kolon deliinin oluturulmas esnasnda, delgi ucunun mmkn
olduunca dey
-
bir konumda olmas ve deyden 1/50den daha fazla sapma meydana
gelmemesi
salanmaldr.
Jet grout ynteminde n jet grouting olarak adlandrlan ek bir
metot da mevcuttur ve
bu metot su ve benzeri akkan jetinden ibaret bir n paralanma
safhasdr. n jet
grouting ilemi yaygn olarak n ykama ve n kesme olarak da
bilinir. Bir elemann jet
enjeksiyonundan nce bu metot da ek olarak kullanlarak uygulamann
verimlilii
artrlabilir.
Yntemin en ok kullanld alanlar; tnel kazs ncesi zemin slah ve
tnel duvar
takviyeleri, derin temeller, yeni temellerin takviyesi, eski
temellerin glendirilmesi,
iksa duvarlar, zemin suyuna geirimsiz perdelerin oluturulmas, ev
stabilizasyonu, dip
tapalar, zemin ankrajlar, s ev kazlarnn desteklenmesi, kaz
tabanndan su
gelmesinin nlenmesi, zemin iyiletirilmesi, yap yklerinin daha
derinde bulunan
salam tabakalara aktarlmas olarak sralanabilir (Lunardi,
1977).
ekil 2.4 te kolon ile temel alt kotu arasnda minimum 30 cm,
maksimum 60 cm
kalnlnda yastk tabakas grevi grecek stabilize dolgu malzemesinin
serilerek
zeminde oluturulan jet grout kolonlarnda balklarn temel altnda
krlmasn
nlemesine ait jet grout sistemi gsterilmitir.
ekil 2.4. Jet grout sistemi ematik gsterimi (Bakm, 2007)
-
Jet grout imalat iin bu yntem iin uyarlanm bir delgi makinesi,
basnl pskrtme
salayan enjeksiyon pompas, su deposu, imento silosu, enjeksiyon
ilemi iin
dinlendirici kazan ve mikserlerin bulunduu bir sistem
tertiplenir. Bu sistem ekil 2.5 te
gsterilmitir.
ekil 2.5. Jet grout imento silosu, pompa ve santral niteleri
(Bakm, 2007)
Jet grouting kolonlar, mevcut zeminlerin genellikle imento
erbeti olmakla birlikte
eitli katk maddeleriyle yerinde kartrlarak oluturulan kolonlardr
ancak
skandinav lkelerindeki hassas ve ok yumuak olan killerde
zellikle sve te kire
veya eitli oranlarda kire-imento karm kullanlmaktadr
(Durgunoglu, 2004).
Deepmix ynteminde imento ve zeminin mekanik kartrclar ile
kartrlmas, jet
grouting ynteminde ise bu ilemin zeminin zel delgi makinas ile
delindikten sonra
imento erbetinin 400-500 bar basnta enjeksiyonu ile
gerekletirilerek kolonlar
oluturulmas jet grouting yntemi ile deepmix yntemi arasndaki
farktr (Durgunoglu,
2004).
Jet grouting geleneksel enjeksiyon sistemlerine, mini kazklara,
sktrlm hava
kullanm yntemlerine ve temel takviye sistemleri gibi yntemlere
alternatif olarak
sunulabilecek bir iyiletirme yntemidir. Jet grouting yntemleri,
hem en gvenli
yntemlerden biri olup hem de zamandan tasarruf salayan, dier
iyiletirme
yntemlerine kyasla daha ekonomik zmler sunabilen ve genellikle
mevcut tesislerin
-
almalarn engellemeden yrtlebilen yntemlerdir
(http://www.tagteam.com/
ttserverroot/Down1oad/387214_G32JetGrouBrochurerev.7-04.pdf).
Jet grouting yntemi, lkemizde kullanlmaya balanmas 1980 li
yllarn son
dnemlerini bulmutur ve zellikle 2000 li yllar ile temel
mhendislii
uygulamalarnda ok yaygn olarak kullanlr hale gelmitir.
2.2. Jet Grouting Ekipman
Tm jet grout ekipmannn, enjeksiyon malzemelerinin istenen
derinlie indirebilmesini
salayan aparat tasarlanan hzda rotasyonel yer deitirmesini
salamas, karm
nitesinden gelen enjeksiyon malzemesini de bu aparata istenen
basnta ve ak
orannda ulatrmas gerekir (Stoel, 2001). Bu yntemin ekipmanlar bu
amalarla
tasarlanmlardr.
2.2.1. Delgi makinesi
Delgi makinesi ,bir klavuz ierisinde dey olarak hareket
edebilen, 100 mm apnda
delik aabilen ve yanlarnda tijlere bal 2,2 mm apnda 2 adet nozul
bulunan matkap
ile delme ilemini gerekletirebilmektedir. Jet grout imalatnda
kullanlan bir delgi
makinesine ait resim aada gsterilmitir (ekil 2.6).
-
ekil 2.6. Jet grouting imalatnda kullanlan delici makine
(Pskllolu, 2010)
2.2.2. Pompa nitesi
Jet grout enjeksiyon karmna istenen apta jet grout kolonu tekil
edebilmek iin
gerekli basnc verebilecek pompadan oluacak nitedir. ekil 2.7. de
grlen pompa
yardmyla zemine grout enjeksiyonu ilemi
gerekletirilmektedir.
ekil 2.7. Jet grout enjeksiyon pompas (Bakm, 2007)
-
2.2.3. Mikser nitesi
Jet grout enjeksiyon karmnn elektronik olarak tartlarak istenen
oranda
kartrlmasn salayacak mikser ve dinlendiriciden oluan ve jet
grout pompa
nitesini beslemeye yeterli kapasitede olmas gereken nitedir.
Kartrclardan biri
400 lt kapasiteli imento su karmn gerekletirirken dieri yaklak
1000 lt
kapasiteli olup, hazrlanan imento-su karmna katk gereci alarak
kartrmaktadr
(ekil 2.8.).
ekil 2.8. Su ve imento erbetinin hazrland mikser (Pskllolu,
2010)
2.2.4. imento silosu
imento silosu ve konveyr, jet grout mikser nitesini yeterli
dzeyde besleyebilecek
dkme imento depolayabilen bir nitedir.
2.2.5. Su tank
Jet grout nitesinde 15-25 ton kapasiteli salam su tank-havuzu ve
su pompas
olmaldr.
-
2.2.6. Dier ekipmanlar
Kaynak makinesi, 8-12 bar basnl kompresr ve elektrik
kesintilerinin olmas halinde
kullanlacak 50KVA lk bir jeneratr bulundurulmaldr.
2.3. Jet Grouting Ynteminin Avantaj ve Dezavantajlar
Jet grouting ynteminin avantajlar aada belirtilmitir (Juran vd.,
1988 ;
http://www.tagteam.com/ttserverroot/Down1oad/387214_G32JetGrouBrochurerev.7-
04.pdf ; Kauschinger vd., 1992 ; Okyay, 1987):
Baz istisnalar hari tm zemin tiplerinde uygulanabilir.
Dier inaat yntemlerine kyasla daha kk ve hafif ekipmana
sahiptir.
Kullanlan jet akmn andrmas sayesinde klasik enjeksiyon
yntemlerine gre
daha ekonomik ve verimli zmler retebilmektedir.
Kk boyutlu makineler kullanmak suretiyle bina bodrum kat ve dar
alanlarda
da enjeksiyon gerekletirilebilmektedir.
Yntemin uygulanmas esnasnda titreim, grlt ve kirlilik meydana
gelmez.
Kimyasal kullanlmadndan evreye zarar vermez, titreim meydana
getirmediinden
mevcut yaplarn yaknlarnda uygulanabilir.
Mevcut temel takviyesi esnasnda yapda deformasyon ok az olur
veya hi olmaz.
Uygulanacak yntemin geometrisi ve boyutlar daha nceden belli
olduundan
malzeme miktarlar ve maliyet nceden yaklak olarak
belirlenebilir.
Bu yntem ile, yalnzca 13 cm lik bir enjeksiyon deliinden
balayarak
genileyen, 3 m2 lik (uygun parametre ve zemin koullar ile 7-8
m2ye kadar) temel
zemininin iyiletirilmesi mmkn olabilmektedir.
stenilen derinlikten balanp, zemin yzeyi altnda istenilen
derinlikte
bitirilebilir. Dolaysyla, taban kabarmasnn nlenmesinde veya tnel
yapmnda
geirimsizliin zemin yznden salanmasnda ekonomik zm
sunmaktadr.
stenilen mukavemette ve permeabilitede tasarm yapma konusunda
klasik
enjeksiyon yntemlerine gre kontrol daha kolaydr.
Yntemde enjeksiyon malzemesi olarak ok basit imento karmlar
kullanlmaktadr.
-
Monitr ve pskrtme azlarnn serbest tasarlanm olmas, yaplan
uygulamann amacna uygun olarak farkl geometride elemanlar imal
edilebilmesini
salamaktadr. Yntem ile dey duvarlar yaplabildii gibi yatay,
eimli ve dik duvarlar
da yaplabilmesi mmkndr.
Arazi artlarna bal olmakla birlikte inaat sresi %30 ile %60
civarnda
ksalmaktadr.
Jet grouting yntemi ile slah edilen hacim, bitiiindeki ilem
grmemi zeminin
zelliklerini de iyiletirmektedir. Jet grouting ynteminin bu
etkisi sayesinde, slah
edilmemi zeminin SPT deerleri doal zemininkine gre %20 - 25
civarnda
ykselmektedir (Melegary ve Garassino, 1997).
Bu avantajlarnn yannda yntemin baz zayf noktalar ve
dezavantajlar da mevcuttur.
Bunlar aada belirtilmitir (Juran vd., 1988 ;
http://www.tagteam.com/ttserverroot/Down1oad/387214_G32JetGrouBrochurerev.7-
04.pdf ; Kauschinger vd., 1992 ; Okyay, 1987):
Geilen zemin zelliklerine bal olarak oluan kolon iin elde edilen
ap ve
mukavemet de deimektedir, kolon boyunca geometri ve mukavemetin
ayn olmamas
sknt dourabileceinden iyiletirmeye yatknl az olan zeminler
geilirken dikkatli
olunmal ve bu deiim mutlaka gz nnde bulundurulmaldr.
Yntem henz gelime aamasnda olduundan ekipmanlarla ilgili
sorunlarn
zm zaman kaybna neden olabilir.
ift ve akkanl sistem iin daha kompleks paralar gerekli
olacandan
bunlarn sklkla yenilenmesinin gerekli olmas durumunda maliyet
olumsuz
etkilenebilir.
Tasarmda kullanlacak kurallar kesin olmamakla birlikte , eski
tecrbe ve
literatrden yararlanlarak tasarm aamasnda anlk mdahalelerle
retim
gerekletirilmektedir.
Zemin iinde enjeksiyonun oluturduu geometri ve daln bilmek
zordur. ok
yksek basn zeminin atlamasna veya krlmasna neden olmas haline
tama
gcnde azalma veya evre yaplarda oturmalar meydana gelebilir.
-
Bu tarz olumsuzluklardan kanmak veya aza indirmek iin jet
grouting ynteminin
uygulanmasnda dikkat edilmesi gereken hususlar aada maddeler
halinde verilmitir
(Okyay, 1987):
Tasarm aamasnda ve imalat srasnda zenli ve dikkatli gzlem ve
testler
yaplmal, iin kontrol ve idaresinin bu konuda tecrbe ve bilgi
sahibi mhendislerce
yaplmas gerekmektedir.
Yksek basnta enjeksiyon srasnda enjeksiyon borularnn patlamasna
neden
olabilecek pskrtme az tkanmalarn nlemek iin gerekli tedbirler
alnmaldr.
Zeminde istenmeyen kabarma, atlama ve krlmalarn nne gemek
iin
enjeksiyon srasnda uygulanan basncn kontroll olarak ortadan
kaldrlabilmesi
salanmaldr.
Periyodik bakmlarn mutlak surette yaplamas, temizliklerinin
salanmas ve
yedek para sarfiyatnn nne geilmesi gerekmektedir.
2. 4. Jet Grouting Teknikleri
Jet grouting teknikleri iyiletirilecek zeminin koullarna ve elde
edilmesi istenen jet
grout kolon zelliklerine bal olarak deiebilmektedir. Kullanm
ekli ve amalarna
gre Jet 1, Jet 2, Jet 3 ve Sper Jet yntemleri olmak zere drt eit
jet grouting teknii
mevcuttur.
2.4.1. Jet 1
lk olarak 70'li yllarn banda Japonya'da, 70'lerin ortalarnda ise
talya'da denenmi,
en basit ve yaygn kullanlan tekniktir. Zemini paralama ve
imentolama ileminin
genellikle imento erbeti ile saland ve tek bir akkann yksek
enerji jetine
dntrlerek uyguland jet enjeksiyon ilemidir. Bu metotta delme -
enjeksiyon
takm tek eperli bir borudan ibaret olup, grout bu borudan yaklak
200m/sn hzla,
300 - 600kg/cm2 (bar) basnla pskrtlr.
Bu metotla oluturulan kolonlar, zemin trlerine ve parametre
aralklarna gre
deimekle birlikte akll zeminlerde 0,6m den 1,2m apa kadar
ulaabilmektedir. Bu
-
yntemin kohezyonlu zeminlerdeki etkinlii akll zeminlerdeki kadar
deildir. ekil
2.9 da Jet 1 yntemi emas gsterilmitir.
ekil 2.9. Jet 1 teknii (Stark ve di., 2009).
2.4.2. Jet 2
Zeminin paralanmas ve imentolanmas iin yksek enerjili bir svyla
(genellikle bir
imento erbeti) birlikte ikinci bir akkan olarak hava jetinin
kullanlmasyla
gerekletirilen jet enjeksiyon sistemidir. Grout orta borudan
geerken basnl hava 8 -
12bar basn ile d borudan geer. Basnl havann meydana gelen
kinetik enerji
srtnme kayplarn ksmen azaltmasyla birlikte bu metotta oluan
kolon aplar jet1
'e oranla %60 - 80 daha byk olmaktadr.
Bu yntem kullanlarak elde edilen kolon aplar orta sk zeminlerde
1,0m den, gevek
zeminlerde ise 1,8m den byk deerlere ulaabilmektedir. Jet2
ynteminin kohezyonlu
zeminlerde Jet1 yntemine gre daha etkili sonular verdii
sylenebilir. Jet2 yntemine
ait ematik gsterim ekil 2.10 da sunulmutur.
Kum zeminde gerekletirilen ikili akkan sistemle jet grout kolonu
imalatnda zeminin
rselenmesi iin uygulanan basn 45MPa, delgi borusunun dnme hz 8 -
10devir/dk,
-
harcanan imento 930kg/m, har debisi 130lt/dk, harcn birim hacim
arl 16 -
17kN/m3 olduu durumda elde edilen kolon ap 1,4m ye ulamtr
(Ichihashi vd.,
1992).
ekil 2.10. Jet 2 teknii (Stark ve di., 2009).
2.4.3. Jet 3
Zeminin paralanmasnn yksek enerjili su jeti ile saland, ayn
esnada
imentolanmasnn da ayr bir enjeksiyon karm jeti ile saland jet
enjeksiyon
ilemidir. Bu metotta i ie borulu takm kullanlmakla birlikte 400
600 bar basnl
su ortadaki borudan, 8 12 bar basnl hava ara borudan tpk jet 2'
de olduu gibi
nozullardan pskrtlmektedir. 30 - 80 bar basnl grout ise su -
hava karm iine en
d borudan ayr bir nozzle ile enjekte edilmektedir. Bu metotla
elde edilen jet grout
kolonlar 2m den byk aplara ulaabilmektedir. Kohezyonlu
zeminlerde en etkili
yntem Jet 3 yntemidir. Bu yntemin ematik gsterimi ekil 2.11 de
verilmitir.
-
ekil 2.11. Jet 3 teknii (Stark ve di., 2009).
2.4.4. Sper jet
Sper jet yntemi son dnemlerde byk kolon aplarn daha ksa srede ve
daha
dk maliyetlerle elde edebilmek iin gelitirilen yntemlerden
biridir. Kolon yapm
aamas 15cm apa sahip tijin istenilen noktaya indirilmesi ile
balamakta ve tijlerin
ucundaki yksek apl nozullardan imentolu har ile hava karmnn
yksek basnta
pskrtlmesiyle devam eder. zel durumlarda, su yerine dier uygun
svlar veya
sspansiyonlar kullanlabilir. Zeminin paralanmasyla zemin -
imento karm
kolonlar oluur. Bu metot ile elde edilen kolon aplar 3 5 m ye
kadar ulaabilir.
Sisteme ait ematik gsterim aada verilmitir (ekil 2.12).
ekil 2.12. Sper jet teknii (Ksin, 2009)
-
Bu yntemde kullanlan tij dnme ve ekme hzlar dier jet grouting
yntemlerine
kyasla ok daha dktr. Bell vd. (2003) yaptklar almada sper jet
kolonlar
imalatnda iletim parametreleri olarak 3 4 devir / dakika dn hz,
7mm/dakika
ekme hz, 40MPa enjeksiyon basnc kullanlarak 4m apa
ulalabildiini
gstermilerdir. Sper jet yntemiyle oluturulan kolonlarda kolon
kesitlerinin
byd grlmektedir. Bu yntemle oluturulan kolonlarn kesitlerinin
byd
grlmekte ve bu yntem yatay zemin suyu kontrolnde, svlaabilir
tabaka
stabilizasyonunda, geirimsiz perde duvar imalatnda, kaz yan
yzlerinin
desteklenmesinde kullanlmaktadr.
2.5. Jet Grout Ynteminde Kullanlan Parametreler ve Jet Grout
Kolonlarn
Mukavemet zellikleri
2.5.1. Jet grouting ynteminin alma parametreleri
Jet grouting yntemi dier iyiletirme yntemine kyasla daha geni
bir zemin tipi
aralnda kullanlabilmektedir (ekil 2.13). Andrma esasna dayal bir
iyiletirme
yntemi olduundan zeminin anabilirliinin oluacak kolon geometrisi
ve kalitesinde
nemli bir etkisi vardr.
ekil 2.13. Zemin cinslerine gre enjeksiyon uygulama aral
(Pskllolu, 2010)
-
Deiik zemin tipleri farkl paralanma karakteristiklerine
sahiptirler. Kohezyonsuz
zeminler, taneleri arasnda nemden baka bir balayc
bulundurmadklar iin greceli
olarak daha kolay paralanrlar ve hatta trblansl bir ortama maruz
kaldklarnda
kendi kendilerine paralanabilirler. Buna karn yksek derecede
plastik killer sahip
olduklar kohezyondan dolay kk paralara zorla blnrler ve delgi
srasnda
topaklanarak paralar halinde koparlar. Bu durum sonucunda
ounlukla delik az
tkanarak geri dnmesi gereken artk gerete kayplar meydana gelir
ve oluturulacak
jet grout kolonunun kalitesinin ve geometrisinin iyi kontrol
edilememesine yol aabilir.
Delicinin kaplanmas, pskrtme azlarnn farkl dorultulara
ynlendirilmesi, birden
ok pskrtme az kullanlmas ve hava klf oluturulmas gibi
uygulamalar ile kesilen
zeminin dar alnmas kolaylatrlabilir (Frat, 2001).
Yaplacak almada kullanlacak parametreler mevcut zemin
zelliklerine, istenen
kolon apna, kolonunun tama kapasitesine ve kullanlacak jet
grouting metoduna gre
seilir. Jet grout kolonunun imalatna balanmadan nce her birinde
farkl iletim
parametreleri kullanlan test kolonlar imal edilerek zemin yapsna
en uygun, istenen
kolon apnn elde edildii, kolonda srekliliin saland ve ekonomik
olan
parametreler optimum parametreler olarak belirlenir. Yntemde
elde edilecek sonuca
etki eden jet grout ynteminde kullanlan imalat parametreleri
aada verilmitir.
Enjeksiyon sistemi (Jet 1, Jet 2, Jet 3, Sper jet)
Enjeksiyon basnc (Bar)
Nozzle says ve ap
Tij dnme hz (rpm)
Tij ekme hz (cm / dak)
Su / imento oran
Pompa kapasitesi (lt / dak)
Bu parametrelerin kullanlan jet sistemine gre tipik deerleri
izelge 2.1 de verilmitir.
Meydana gelecek kolon ap kullanlan sisteme, seilen parametrelere
ve zemin cinsine
bal olarak deiiklik gstermektedir. Bu ap artrmak iin enjeksiyon
esnasnda
imentonun yan sra hava ve su kullanlarak sistem daha etkin hale
getirilebilir.
lkemizde yaygn olarak Jet 1 ve Jet 2 sistemleri
kullanlmaktadr.
-
izelge 2.1. Jet grouting yntemi imalat parametreleri (Lunardi,
1977)
Sistem Enjeksiyon
Tipi
Basn Nozul Adeti
ve ap
ekme
Hz
Dnme
Hz
Su/imento
Oran
Pompa
Kapasitesi
(bar) (adet, mm) (cm/dk) (rpm) - (lt/dk)
Jet 1 imento 400-500 1-2 x 2-5 15-100 5-15 1,0 1,5 70-600
Jet 2 imento 400-550 1-2 x 2-5 10-30 4-8 1,0 1,5 70-600
Hava 10-12 - 10-30 - - 4000-10000
Jet 3 imento 50-100 1-2 x 4-5 6-15 4-8 1,2 1,5 80-200
Hava 10-12 - 6-15 - - 4000-10000
Su - - 6-15 - - 40-100
2.5.1.1. Enjeksiyon basnc
Jet grout ilemi, kullanlan basn deeri aralna gre aadaki gibi
isimlendirilebilir.
200 - 250bar aralnda alma DK BASINLI
300 - 400bar aralnda alma ORTA BASINLI
400 - 700bar aralnda alma YKSEK BASINLI
Elde edilecek kolon ap iin en nemli parametre enjeksiyon
basncdr. Kullanlan
basn deerinin artmas ile kolon apnn da arttna dair bant ekil
2.14 te
gsterilmitir.
ekil 2.14. Basn - bekleme sresi - kolon ap ilikisi (Melegary ve
Garassino, 1997)
-
Fakat ulalmak istenen apta homojen bir kolon elde etmek sadece
basn deeri ile
alakal deildir. Ayn apta ve homojenlikte bir kolonun olumas
zaman faktr ile de
ilikili olduundan baz zemin artlarnda basnc arttrmak apn
artmasn
salayamayabilir.
2.5.1.2. Dnme ve ekme hz
Dnme ve ekme, jet grout ilemi esnasnda delgi ve enjeksiyonda
kullanlan tijlerin
kendi ekseni etrafnda dnmelerini ve belli bir hzla dnme ile e
zamanl olarak yukar
ekilmelerini ifade etmektedir. Bu hzlarn zemin ile balayc madde
olan groutun
homojen bir karm oluturmas iin belli hzdan yksek hzla dnmemesi
ve kolonun
srekliliinin salanabilmesi iin belli hz aralnn dnda yukar
ekilmemesi
gerekmektedir.
Dn hz ekseriyetle 10 20 devir / dak deerleri arasnda deimekte,
baz zel
durumlarda ise 30devir/dak' ya kadar kabilmektedir. Takmn yukar
ekilmesi ilemi
ise genellikle delici makinenin imal yntemine bal olarak seilen
kademeli ekme ve
srekli ekme yntemlerinden biriyle gerekletirilir.
Baz makinelerde her iki yntemle alma zellii mevcut olsa da bir
ksm makinelerde
sadece kademeli ekme zellii mevcuttur. Kademeli ekmede, her
kademede 4cm
ilerleme ve akabinde 6 10 sn. bekleme en iyi neticeyi salamtr
(Melegary ve
Garassino, 1997).
ekme hz belirlenirken, zeminin zellikleri ve birim hacme enjekte
edilen grout miktar
gz nnde bulundurulur. rnein ba yaps kuvvetli olan kohezyonlu
zeminlerin jet
akkan tarafndan yapsnn bozulabilmesi ve bu zeminlerde homojen
karmn
oluabilmesi iin genellikle daha uzun zaman gerektiinden ekme hz
dk olmaldr.
Dnme ve ekme hz optimizasyonu slah edilecek zeminin zellikleri
ve iyiletirmede
kullanlan jet grouting metodundan olduka etkilenmektedir.
Nitekim Jet2 ve Jet3
metotlarnda daha byk aplar hedeflendii ve dolaysyla daha byk
hacmin slah
gerektii iin iin daha uzun sreye ihtiya duymaktadrlar.
-
2.5.1.3. Dozaj
Jet grout karmnn su - imento oran standart olarak s/ = l, zgl
arl ise 1410 -
1570kg/m3' tr. Bu deerler seilen slah yntemi ve kolonlar iim
istenen nihai
dayanmlara gre deiebilirler. rnein su geirmez plastik grout
perde oluturmak
iin karmndaki su/imento orannn, bentonit kullanm hali hari, 0,7'
nin altna
inmesi uygun grlmez. Ayrca jet grout karmn ierisine baz katklar
ilave etmek de
mmkndr.
imento dozaj, karmn iindeki imentonun bir ksmnn organik ortamda
yer alan ve
imentonun balaycln ortadan kaldran asitlerin
ntrletirilmesinde
kullanlmasndan dolay organik ierikli zeminlerde 450kg/m3 ten 700
kg/m3 e
kartlabilmektedir.
2.5.2. Jet grout ynteminde kullanlan parametreler ve jet grout
kolonlarn
mukavemet zellikleri zerine yaplan almalar
Tundemir (2004), zemin enjeksiyon tekniklerini enjeksiyon
parametreleri ve
enjeksiyon malzemeleri ve zemin parametreleri asndan karlatrmal
olarak
incelemi, farkl enjeksiyon tekniklerinde enjeksiyon malzemesinin
zemin ierisine
ileyi mekanizmalarnn farkl olduunu vurgulanm ve uygulanmas
gereken
enjeksiyon teknii ile tasarm parametrelerinin mevcut zemin
koullarna ve uygulama
amacna gre seilmesi gerektiini belirtmitir. Bu dorultuda jet
grout kolonlarn
parametrelere ve zeminlere gre deien davranlarn belirleyebilmek
amacyla birok
alma yaplmtr.
Bu konuyla ilgili yaplan ilk almalardan olan Baumann (1984),
yedi farkl zemin
tipinde uygulanan jet grout kolonlarndan alnan numunelerde,
farkl su - imento
oranna gre elde edilen serbest basn deerlerine dayanarak jet
grout kolonlarla
iyiletirilmi farkl tipteki zeminlerde kolon bileimindeki su -
imento oranna bal
olarak tek eksenli basn dayanmlarndaki deiimleri incelemi ve
sonulara gre
kumlu ve akll zeminlerde elde edilen basn dayanmlarnn killi,
siltli ve organik
zeminlere gre daha yksek olduunu ayrca imento miktarnn artmas
ile akll
kumlu, kumlu siltli, siltli killi zeminlerde basn dayanmnn da
arttn gzlemlemitir.
-
Sonraki yllarda Van Der Stoel ve Van Ree (2000), farkl jet grout
metodlar ve farkl
parametreler kullanlarak yumuak tabakal zeminde oluturulan
kolonlarn llen ap
deerleri ve kolonlar daha iyi temsil etmesi asndan kolonlarn
merkezlerinden 20-40
cm uzaktan alnan karotlarn basn mukavemeti ( fc ), ekme
mukavemeti ( fct,sp ) ve
sekant modllerinin (Ecm ) ortalama deerlerinden faydalanarak
bunlar arasndaki
ilikileri kum ve kil zeminler iin srasyla Eitlik 2.1 ve Eitlik
2.2 deki gibi elde
etmilerdir.
fct,sp = 0,3 (fc)3/5 , Ecm = 800 (fc)1/2 (2.1)
fct,sp = 0,4 (fc)3/10 , Ecm = 500 (fc)2/3 (2.2)
Ayrca yazarlar, dayanm deerlerinin tabakalar arasnda ok
deikenlik gsterdii,
standart sapmasnn byk olduu ve bu yzden gvenlik saysnn 2 ile 3
arasnda
alnmas gerektiini, su imento orann dayanm belirgin ekilde
etkilediini, dayanm
deerlerinde kum ve kil arasnda belirgin fark olmasna karn
elastisite modl
deerlerinde fark olmadn, ikili jet sistemi (Jet2) kullanldnda
kolon apnn
arttn fakat dayanm deerinin azaldn ve n kesme uygulamasnn
killerin daynm
iin avantajl bir uygulama olduunu belirtmilerdir.
Jet grout kolonlarn dayanm kazanma srelerini incelemek amacyla
Bell vd. (2003),
almalarnda sper jet kolonlarndan alnan karot numuneleri zerinde
laboratuarda
tek eksenli basn deneyleri yapm, 76 x 150 mm lik silindirik
numunelere ait 3, 7, 14
ve 28 gnlk basn dayanmlarn belirleyerek (ekil 2.15) sper jet
kolon
dayanmlarnn zamana bal olarak arttn ve gerek dayanma 28. gnde
ulaldn
belirlemilerdir.
-
ekil 2.15. Sper jet kolon numunelerine ait 3,7,14,28 gnlk basn
dayanmlar (Bell
vd., 2003)
Benzer bir almay da Coulter ve Martin (2006) yapm, sahadaki
kolonlar temsil
edecek ekilde retilmi ve sahadaki kolonlarla ayn dzeyde scaklk
deiimine sahip
olacak kalnlkta yaltlm numunelerin zamana bal scaklk
deiimlerini, 24 saatlik
ve 28 gnlk elastisite modllerini, 3 eksenli basn dayanmlarn lm
ve
numunelerin 6 saate herhangi bir dayanm salayabilecek sertlie
gelmediini ancak
kaptan hasarsz karlabilecek duruma geldiklerini, mukavemet
artlarnn 12 saate
kadar artarak daha sonra yavalayarak devam ettiini, enjeksiyonun
yapsnda
bakalamlarn ancak 11 saat sonra grlebildiini gzlemlemilerdir. Bu
sonular
erevesinde, bitiik kolonlarn inasnda ve kazda kolonlarn bu
ilemler iin yeterli
sertlemeye ulaabilmesi iin gerekli zamann tannmas, dizilim ve
sralamalarnn da
enjeksiyonun dayanm ve deformasyon zelliklerine gre dzenlenmesi
ve her eye
ramen laboratuar almalarnn ne kadar kaliteli ekilde
gerekletirilmise de sahada
farkl davranlarn grlebileceinin unutulmamas gerektiine dikkat
ekmilerdir.
Yaplan enjeksiyonun sahip olduu parametrelerin jet grout kolonun
mukavemetine
etkisinin belirlenmesi iin Kavak ve Mutman (2005), Japonya naat
Mhendisleri
Birliinin sunduu svlama riski bulunan blgede kalan %25 5 relatif
skla sahip
gradasyonlu ve kt derecelendirilmi akl zemin numunelerini farkl
su/imento
oranlarnda farkl enjeksiyon basnlaryla hazrlayarak zerlerinde 7
ve 28 gnlk kr
-
srelerinde serbest basn deneyleri uygulam ve imento karmnn su
oran arttka
yetersiz enjeksiyon uygulanm numune saysnn arttn ve bunun artan
su ile birlikte
kelme miktarnn da artmasndan kaynaklandn dndklerini, sabit
su/imento
orannda enjeksiyon basncnn artmas ile mukavemet deerlerinde byk
farklar
olumadn, sabit enjeksiyon basncnda su/imento orannn artmas ile
numunelerin
serbest basn mukavemetlerinde d olduunu, 7 ve 28 gnlk mukavemet
deerleri
arasnda belli bir oran olmamakla birlikte doru orantl bir art
olduunu, enjeksiyon
uygulanan numunelerde tam bir homojenlik bulunmadn ve bundan
dolay da ayn
numunelerde farkl serbest basn mukavemetlerinin elde edildiini
belirtmilerdir.
Dou vd. (2006), almalarnda Taris - Aydn, Limak Lara Otel
Antalya, Concorde Otel
Antalya sahalarnda yaplan jet grout kolonlarndan alnan karot
numunelerinin
mukavemet zelliklerinin zeminin ince dane yzdesi ve SPT vuru
saysndan ne derece
etkilendii aratrmlar ve bu amala arazi ve laboratuar
deneylerinden elde edilen
zeminin ince dane oran, ortalama SPT darbe says ve karotiyer ile
alnan numunelerin
serbest basn dayanmlarn incelemilerdir. almalarnn sonucunda
alnan
numunelerin serbest basn dayanmlarn, aratrma verileri ile
karlatrarak, ince
dane yzdesine ve SPT vuru saysna bal olarak kolonlarn serbest
basn
dayanmlarnn belirlenebileceini gstermilerdir.
Ayrca aratrmaclar, zeminde oluturulan kolonlarn mukavemetinin
yksek olmasnn
nedeninin malzemeleri oluturan danelerin iyi derecelendirilmi
olmasna bal olduu
ve ince dane miktarnn artmas sonucu kolon mukavemetinin azald
sonucuna
varmlardr.
ekil 2.16 da zeminde tekil edilen jet grout kolonlarn serbest
basn dayanm aralklar
gsterilmitir. Bu grafikte, alt adet alan, SPT vuru saysna ve
ince dane yzdesine bal
olarak tanmlanmtr.
-
ekil 2.16. Jet kolonlarn mukavemet aralklar (Dou vd., 2006)
ekil 2.16 ya gre;
Alan 1 : 2,6 N/mm2 den dk dayanml kolonlar
Alan 2 : 3,5 N/ mm2 den dk, 2,6N/ mm2 den yksek dayanml
kolonlar
Alan 3 : 5,5 N/ mm2 den dk, 3,5N/ mm2 den yksek dayanml
kolonlar
Alan 4 : 7,0 N/ mm2 den dk, 5,5N/ mm2 den yksek dayanml
kolonlar
Alan 5 : 14,0 N/ mm2 den dk, 7,0N/ mm2 den yksek dayanml
kolonlar
Alan 6 : 14,0 N/ mm2 den yksek dayanml kolonlar olarak
belirtilmitir.
Kullanlan parametrelerin jet grout kolonlara etkilerinin
kompleks bir mekanizmaya
sahip olmasndan dolay tam belirlenememi olmas ile birlikte son
yllarda da bu
konudaki almalar devam etmektedir.
Nikbakhtan ve Ahangari (2010), jet grout kolonlarnn yksek
dayanmna, dk ekil
deitirme zelliine, ok dk permeabiliteye sahip olduunu ve bu
zelliklerde
enjeksiyon basnc, ekme hz, pskrtc baln ap ve says, su-imento
oran ve
zemin zellikleri gibi parametrelerin etkili olduunu ifade ederek
almalarnda jet
grout parametrelerinin ve imento-su orannn optimize edilebilmesi
iin deneme
-
kolonlar imal etmi, bu kolonlarn ap kontrolleri ve kolonlardan
alnan karotlarda
yaplan serbest basn deneylerinin sonularn kullanarak ykseltme -
dndrme hz,
imento-su oran ve enjeksiyon basncnn jet grout kolonunun ap ve
eksenel basn
dayanm ile ilikisini belirlemeye almlardr.
Bu amala dier parametreleri sabit tutarak farkl enjeksiyon basn
deerleri, imento-
su oran ve ykseltme dndrme hzlar ile imal edilen kolonlarn aplar
ve basn
dayanmlar belirlenmi ve literatr ile deney sonular grafikte
kyaslanarak kolon
serbest basn dayanm (UCS) ve aplar (D) ile enjeksiyon basnc (P),
ykseltme
hz(L), dndrme hz (R) ve imento-su oran (c/w) arasndaki bantlar
aada
sunulmutur.
UCS = 0.7131. e0.0523P R2= 0.9428
UCS = 1.6141. e-0.0784L R2= 0.9089
UCS = 1.6141. e-0.0784R R2= 0.9089
UCS = 2.4507. e0.2296c/w R2= 0.9712
D = 0.8813. e0.0429P R2= 0.9198
D = 1.9521. e-0.0777L R2= 0.8652
D = 1.9521. e-0.0777R R2= 0.8652
D = 0.6589. e0.4421c/w R2= 0.9463
Bu alma sonucunda, enjeksiyon basncnn artmas ile serbest basn
dayanmnn,
imento su orannn artmas ile de kolon ap ve basn dayanmnn
logaritmik olarak
artt, ykseltme - dndrme hznn artmas ile kolon ap ve basn
dayanmnn
logaritmik olarak azald grlmtr.
Kolon ap ve serbest basn dayanm deerlerinin imento su oranna kar
hassas
davran gsterdikleri ve dolaysyla en etkin parametrenin imento-
su oran olduu,
ayrca deney sonular ile literatrdeki sonular karlatrldnda kolon
apnn ar
artmas ile basncn alt limit deerlere indii grlmtr.
-
Nikbakhtan ve Osanloo (2009), jet grout ynteminde kullanlan
betonun yksek
dayanm, dk ekil deitirme ve dk geirimlilie sahip bir
karakteristie sahip
olduundan imento bulamac yksek basnla verilirken hzdan dolay
zeminin
yapsnn bozulduuna iaret ederek, enjeksiyon sonularnn ilem
srasnda kullanlan
birok parametreden etkilendiini belirtmilerdir.
Bu almada enjeksiyonlu zemine tek eksenli basn, 3 eksenli basn,
direk kesme,
brazilian dolayl gerilme ve Schmidt ekici deneyleri uygulanarak
enjeksiyon basnc ve
aknn tek eksenli basn dayanmna etkisi incelenmi ve enjeksiyonun
basn ve
aknn artmas ile tek eksenli basncn logaritmik olarak artt, buna
ilaveten
enjeksiyonun zeminin kohezyon ve srtnme asn belirgin lde
artrd
sonularna ulalmtr.
Laefar vd. (2009), kilin jet grout kolonun dayanm ve rijitliine
etkisini belirlemek iin
hazrlanan numunelere %0 dan %10 a kadar Kaolinit ve Bentonit,
iri ve toz halde
katarak rijitlik ve dayanmlarn lm, %1 orannda kil olmas
durumunda bu
deerlerin azalma eilimine baladn %4 lerde azalma eiliminin
belirginletiini ve
% 10 seviyesinde nemli lde bir azalma gsterdiini tespit
etmilerdir. Ayrca kilin
ok az miktarnn dahi jet grout kolon dayanm ve rijitliinin
azalttn, katlan kil eidi
ve katlma ekline gre jet grout kolonun dayanm, rijitlii ve gme
davrannn
belirgin farkllk gsterdiini kaya ve mineral analizleri ile
tespit etmilerdir.
Dey iyiletirme kolonlarnn analizleri iin farkl teknikler tm
dnyada geni apta
kullanlmaktadr. Yapnn temeli, iyiletirmede kullanlan kolon sklna
bal olarak,
kazk ya da iyiletirilmi zemin rol oynamaktadr. Analiz ve dizayn
iin metotlar basit
ampirik yaklamlardan daha sofisitike analitik yaklamlara
gemektedir. Deformasyon
davrannn saysal simlasyonu zeminin mekanik davrann anlamakta
nemli rol
oynamaktadr (Van Der Stoel ve Van Ree, 2000).
2.6. Jet Grout Kolonu Kalite Kontrol Deneyleri
Uygulama sahasnda bir ksm imalatlar ncesi, bir ksm ise imalat
sresi ierisinde
belirli dnemlerde gerekletirilebilen bir dizi deneyler ile
tasarm gerekletirilmi jet
-
grout kolonlarnn kalitesi denetlenmi ve kolonlarn tasarm
kriterlerine uygun olarak
imal edilmesi salanm olur (TS EN-12716, 2002).
2.6.1 Deneme kolonlar yaplmas ve ap kontrol
Uygulama sahasnda proje imalatlarnn balamasndan nce sahada farkl
imalat
parametreleri kullanarak oluturulan deneme kolonlar ile projede
hedeflenen aplar
salanmaya allmaktadr. Ayn jet grout uygulama ynteminde
enjeksiyon basnc, tij
ekme ve dnme hz ile pskrtme az ap deitirilerek oluturulan
deneme
kolonlar kolon ap btnlnn salanaca yeterli bir priz sresi
beklendikten sonra
etraf kazlarak, farkl imalat parametreleri ile edilmi olan bu
kolonlarn aplarnn ve
kazlan derinlik boyunca oluan ap srekliliinin kazlan derinlik
boyunca
gzlemlenmesi salanm olur (Gkalp ve Dzceer , 2002).
Mulann Fethiye ilesinde bir proje kapsamnda kumlu silt
formasyonda yaplm
deneme kolonlarna ait resim ekil 2.17 de, Samsun ilinde bir
proje kapsamnda siltli
kum formasyonda yaplm deneme kolonlarna ait resim ise ekil 2.18
de sunulmutur.
ekil 2.17. Fethiyede kumlu silt bir formasyonda yaplm jet grout
deneme kolonlar
(Doank, 2010)
-
ekil 2.18. Samsunda siltli kum bir formasyonda yaplm deneme
kolonlar (Doank,
2010).
Sahada imalat esnasnda ap lmne, apn salanp salanmadnn anlk
kontrolne
imkan vererek parametrelere annda mdahale ile uygulamada kolaylk
salamak
amacyla Langhorst vd. (2007), Amsterdam Merkez stasyonda
gerekletirilen kaz iin
jet grout ile oluturulmu destekleyici sandvi duvar sisteminin
dizayn iin ngrlen
parametrelerin doruluunu belirlemek ve dorulamak iin kolonlarn
aplarnn
belirlenmesi zerine deneme almalar yapmlardr. Bunun iin ilk
yntem olarak
hidrolik basncn deiimi-hacim deiimi-kumpas kollarnn lt mesafe
arasndaki
banty temsil eden eriler ile ap lm salayan hidrolik hareketli
kumpas metodu
kullanmlardr. kinci yntem olarak jet grout kolonun evresine
deiik mesafelerde
konan bo TubeX kazklarn ierisinde nozul seviyesine indirilen
mikrofonlar ile jet
grout basncndan dolay zeminde meydana gelen grltnn genliinin
lm
sayesinde bir yazlm ile ap lm salayan hidrofon metodu
kullanmlardr. nc
yntem olarak her 1 m jet grout ileminde giren ktle kan ktle
dengesi prensibiyle
ap kontrol salayan taan younluk lm metodu kullanarak 3 farkl
yntemin
baarlarn irdelenmilerdir. Sonu olarak bu yntemlerin tatmin edici
gveni veren
sistemler olduklarn ve daha da gelitirilerek kolon aplarnn daha
doru ve gvenilir
llebilmesiyle daha yksek dizayn dayanmna sahip jet grout
kolonlarn ina
edilebilmesinin mmkn olabileceini belirtmilerdir.
-
2.6.2 Karot numune alnmas ve serbest basn deneyi
Yksek basnl imento enjeksiyonu ile rselenen zeminde oluan jet
grout kolonlarn
tasarm aamasnda ngrlen mukavemet deerlerinin saha da salanp
salanamadnn belirlenmesi iin bu kolonlardan karot numuneler
alnarak serbest
basn deerleri llebilir (Durgunolu vd., 2002). Karot numuneler
proje balang
aamasnda imal edilen deneme kolonlarndan alnd gibi uygulama
esnasnda imal
edilen kolonlardan da rastgele seilerek alnmaya devam ediler ve
kontroln sreklilii
salanr. Karot numuneler alnmadan nce jet grout kolonlarnn
yerinde prizlenmesinin
beklenmesi gerekmektedir. ekil 2.19 da jet grout kolonlarndan
rastgele seilerek
alnan karot numune anndan bir grnt sunulmutur.
ekil 2.19. Jet grout kolonundan alnan karot numune (Doank,
2010)
-
ekil 2.20. Farkl zeminlerde oluturulan jet grout kolonlara ait
serbest basn
mukavemeti deerleri (Burke, 2004)
ekil 2.20 de jet grout kolonlarn serbest basn mukavemeti
deiimlerinin imal
edildikleri zemin profiline gre deiimini gsteren grafik
bulunmaktadr. Kum ve akl
zeminlerde kolon serbest basn mukavemeti deerlerinin ilk balarda
ve nihai durumda
killi ve siltli zeminlerdeki deerlere gre daha yksek olduu bu
grafikten
anlalabilmektedir.
Nozul ap da nihai mukavemeti etkileyen nemli parametrelerden
biridir. Nozul ap
hari dier parametreleri sabit tutarak oluturulan jet grout
kolonlarna bakldnda
nozul apndaki artn kolon oluturulurken kullanlan imento dozajn
ve dolaysyla
kolon nihai mukavemetini artraca bilinmektedir. imento dozajnn
ne olmas
gerektii proje kriterlerinde istenen nihai mukavemetle ilikili
olmakla beraber deiik
zemin profilleri iin kullanlan imento dozaj aralklar izelge 2.2
de verilmitir.
-
izelge 2.2. Farkl zeminlerde oluturulan jet grout kolonlarnda
kullanlan imento
miktarlar (Burke, 2004)
Zemin Tr Kolondaki imento Miktar (kg/m3)
Kumlar 150-250
Siltier ve Siltli Kumlar 200-275
Killer 250-350
Organik Siltler ve Turbalar 300-400
2.6.3 Jet grout kolonu ykleme deneyi
mal edilen jet grout kolonlarnn gerek dey yk tama
kapasitelerinin belirlenmesi
ve bu deerlerin proje aamasnda ngrlen deerleri emniyetli bir
ekilde saladnn
dorulanmas amacyla alnan karot numunelerinde yaplan laboratuar
deneylerinin
yannda yerinde jet grout kolon ykleme deneyleri yaplmaktadr
(Durgunolu vd.,
2002).
Kazk veya kazk gruplarna ykn uygulanmas birka yntemle
gerekletirilir. Bu
yntemlerden ilki bir hidrolik kriko vastasyla ankraj kazklarndan
reaksiyon alarak
test kolonuna yk uygulanmasdr. Bu ynteme ait temsili kroki ekil
2.21 de ve bu
ynteme ait bir uygulamaya ait resim ekil 2.22 de gsterilmitir.
Ankraj kazklarnn
adeti, sistemi birbirine balayan deney kirilerinin boyutlar
uygulanacak yke
reaksiyon oluturabilecek ekilde ve yeterli ekilde
belirlenmelidir. Ayrca ankraj
kazklar denej kazna kazk apnn 5 kat veya 2m olmaldr.
-
ekil 2.21. Deney kazna ykn ankraj kazklarndan reaksiyon alarak
uygulanmas
(Dzceer, 2002)
ekil 2.22. Tekil kazk ykleme deneyi (Handley vd., 2006)
Kazk yk ykleme deneylerinden ikincisi hidrolik kriko sistemiyle,
arlk kutusu veya
platformdan reaksiyon alarak ykn uygulanmasna ynelik bir
yntemdir. Bu
yntemde destek deney kiriine paralel yerletirilen arlk kutusu
veya platform
kenarlarndan salanmaktadr. Bu destekler arln oturmasn nlemeli ve
deney
kiriinden en az 1.50m mesafede olmaldr. Bu arlk kutusuna veya
platforma
maksimum deney yknn %10u kadar kaya, beton, elik ve su dolu
bidon gibi
malzemeler yerletirilir. Arlk kutusuna veya platforma
yerletirilen ve maksimum
-
deney yknn %10 u kadar olan yklerden faydalanlarak reaksiyon
alan bir hidrolik
krikolu kazk ykleme deneyi dzeneine ait kroki ve resim srasyla
ekil 2.23 te ve
ekil 2.24 de gsterilmitir.
ekil 2.23. Deney kazna ykn arlk kutusu veya platformdan
reaksiyon alarak uygulanmas (Dzceer, 2002)
ekil 2.24. Statik (sabit) arlk kullanlarak yaplan tekil kazk
ykleme deneyi (Handley
vd., 2006)
Kazn eksenel hareketlerini lmek zere lm aletleri, kazn
merkezinden eit
mesafedeki kazk veya kazk balyla balantl kulplar halinde
referans kirilerinin
zerine, aletin minimum boyutu kazn uzun eksenine paralel olacak
ekilde oturtulur
(Dzceer, 2002).
-
Ykleme deneyi dzenei kurulduktan sonra standart ykleme, tekrarl
ykleme, sabit
zaman aralklaryla ykleme, sabit penetrasyon oran ile ykleme,
sabit oturma
artmlarnda ykleme ve hzl ykleme gibi farkl ykleme yntemleri
kullanlarak deney
gerekletirilebilir (ASTM D1143, 1994).
2.6.4. Sreklilik deneyi
Sreklilik deneyi sahadaki kontrol almalarnda kolon kesitlerinde
derinlie bal
meydana gelebilecek deiimleri ve kolonun boyunu belirlemek ve
kolon cidar boyunca
meydana gelebilecek sreksizlikleri tespit etmek zere kullanlan
bir deney yntemidir
(Gkalp ve Dzceer, 2002). Bu deney jet grout kolonu balnda zel
bir eki ile
oluturulan darbenin yine jet grout balna yerletirilen bir ivme
ler ile
kaydedilmesi ve kaydedilen bu deerlerin bu amala gelitirilmi bir
bilgisayar program
ile grafik haline dntrlmesi esasna dayanmaktadr. Bu veriler
sahada bulunan
portatif bilgisayar ile analiz edilmekte ve sonular hz-zaman
grafii eklinde kayt altna
alnmaktadr. (Gltekin, 2010).
Bu deneylerin yorumlanmasnda, gerilme dalgasnn darbe sonrasnda
kazk balndan
balayarak alta doru ilerlemesi ve alttan yansyarak tekrar kolon
balna gelmesi
kabuln ieren gerilme dalga teorisinden yararlanlmaktadr (enol ve
Dene, 2007).
Deney sresince ortamda meydana gelecek evresel deiikliklerin
etkisini en aza
indirmek iin sreklilik deneyinde bir jet grout kolonu iin ayr
kayt alnmakta ve
sonular yorumlanrken zemin yaps, jet grout tasarm zellikleri ve
jet grout imalat
yntemi gz nnde bulundurularak olas yanl yorumlardan
kanlmaktadr.
Sreklilik deneyi sonucunda elde edilen tipik bir grafik ekil
2.25 te sreklilik deneyi
yapm ann gsteren bir fotoraf da ekil 2.26 da yer almaktadr.
-
ekil 2.25. Sreklilik deneyi bilgisayar yazlm grafik verisi
(Gltekin, 2010)
ekil 2.26. Jet grout kolonuna yaplan sreklilik testi an (Doank,
2010)
2.7. Jet Grout Kolonlarnn Tama Kapasitesi
2.7.1. Jet grout kolonlarn tama glerinin hesaplanmas
Zeminde dey olarak oluturulan jet grout kolonlar, kazk
elemanlarna benzer bir
ekilde hesaplanmaktadr. Jet grout kolonunun evre zemini asndan
toplam tama
gc iki bileenden oluur. Bunlar u direnci ve evre srtnmesi
bileenleridir. Bir jet
-
grout kolonunun gmeden nce tayabilecei maksimum yk (kolon tama
gc) Qd,
kolon arl Wk ile gsterilirse, bir jet grout kolonunun krlma
olmadan tayabilecei
yk Qd + Wk dir. Bu ykn kolon ucunun maksimum tayabilecei yk (Qu)
ile kolon
evresinin srtnme ve adhezyon ile tayabilecei ykn (Qevre) toplam
olduu kabul
edilir. Bu durumda Eitlik 2.3 elde edilir.
Qd = Qu + Qevre + Wk (2.3)
Jet grout kolon u tama gc eitlii aada gsterilmektedir.
Qu = Au . qd (2.4)
Au : Kolon u alan
qd : Kolon ucundaki zeminin tama gc
Jet grout kolonun srtnme ile tayabilecei ykn formlasyonu Eitlik
2.5 te
gsterilmektedir.
Qevre = Ayanal . fs (2.5)
Ayanal : Kolonu zemin ierisinde kalan yzey alan
fs : Kolonun birim alanna etkiyen ortalama srtnme gerilmesi
Kolon birim yzey alan P ile ifade edilecek olursa Aevre = P . Df
olacaktr.
Birim alana etkiyen srtnme kuvveti Eitlik 2.6 kullanlarak
hesaplanmaktadr.
fs = cu + ph . tan (2.6)
cu : Df boyunca ortalama adhezyon
ph : Df boyunca ortalama yatay basn
Bu durumda kolon tama gc, Eitlik 2.5 teki gibi yazlabilir.
-
Qd = Au . qd + Aevre . fs - Wk (2.7)
2.7.1.1. Kohezyonsuz zeminlerde kolon tama gc
Kohezyonsuz zeminlerde jet grout kolonunun u tama gc Eitlik 2.8
ve 2.9
kullanlarak hesaplanmaktadr.
Qu = Au . qd (2.8)
qd = po. Nq + K2 . 2 . N . B (2.9)
Eitlik 2.8 deki po parametresi kolon u efektif basn gerilmesi
olup Eitlik 2.9 ile ifade
edilmektedir.
po = 1 . Df (2.10)
K2 parametresi ekil katsays dairesel kesitli kazklarda ise 0,3
alnmaktadr. Eitlik 2.9
da, kolon ap (B), kolon apnn uzunluuna kyasla kk olduu dnlecek
olursa
ihmal edilebilmektedir.
Jet grout kolon boyu (L) ile kolonun zemin iinde kalan uzunluu
(Df) birbirine eittir.
Kolon en kesiti ile u alan ayndr.
Wk = Au . L . kazk = Au . Df . (2.11)
Qu Wk = Au . . Df . Nq Wk = A . . Df . ( Nq 1) (2.12)
Kohezyonsuz zeminlerde cu = 0 olduundan birim evre srtnmesi
Eitlik 2.13 ve 2.14
ile hesaplanabilmektedir.
fs = ph . tan (2.13)
ph = K . pv (2.14)
ph : evre srtnmesinin hesaplanaca seviyede kazk evresine etkiyen
yatay basn
-
K : Yatay toprak basnc katsays
pv : Dey basn
Beton kazk iin K deeri dk relatif sklk iin 1 ve yksek relatif
sklk iin 2
alnrken deeri
alnacaktr.
Jet grout kolonlar beton kazk snfna girdiinden dolay
eitliklerde, beton kazklar iin
kullanlan K ve deerleri kullanlacaktr. Bu durumda birim evre
srtnmesi deerini
elde etmek iin Eitlik 2.15 kullanlmaktadr.
fs = K . pv . tan (2.15)
Dey basn gerilmesi pv = . Df olup birim evre srtnmesi derinlik
arttka lineer
olarak artacaktr. Df boyunca lineer dalm halinde evre srtnmesi
Eitlik 2.16,
dairesel kolonlarda ise (jet grout kolonu) Eitlik 2.17
kullanlarak hesaplanmaktadr.
Qevre = P . Df . fs (2.16)
P : Kazn birim evre alan
Qevre =
. K . .
. D . tan (2.17)
Jet grout kolonunun tek tabaka iinden gemesi durumunda Eitlik
2.18 kullanlacaktr.
Qd = Qu + Qevre Wk = Au . . Df . (Nq 1) +
. K . .
. D. tan
(2.18)
Kolonun farkl tabakalardan gemesi halinde evre srtnmesi her
tabaka iin kolon
yzey alan, ortalama dey basn, toprak basnc katsays ve srtnme as
ayr
deerlerin toplam olarak hesaplanmaktadr (Eitlik 2.19).
Qevre = . . . tan (2.19)
-
Bu durumda kohezyonsuz zeminlerde jet grout kolonunun tama gc
Eitlik 2.20
kullanlarak hesaplanacaktr.
Qd = Qu + Qf Wk = Au . . Df . ( Nq 1) + . . . tan (2.20)
2.7.1.2. Kohezyonlu zeminlerde kolon tama gc
Killi zeminlerde Skempton formlne gre Df / B > 2,5 ve kolon
en kesitleri daire, kare
veya bunlara yakn ekillere sahip olduundan Eitlik 2.21
kullanlacaktr.
Nc . c = 9 . c (2.21)
Katsay olarak 9 deerinin alnabilmesi iin kolonun tayc zemine 5B
kadar girmesi
gerekmektedir.
qd = 9. c1 + . Df (2.22)
fs = cu olduundan dolay ;
Qu = ( 9 . c1 + . Df ) . Au (2.23)
Qevre = Ayanal . cu (2.24)
Qd = Au . (9 . c1 + . Df ) + Ayanal . cu Wk (2.25)
olarak tanmlanabilmektedir. Kohezyonlu ve kohezyonsuz zeminlerde
yaplan kabule
gre Wk = Au . . Df olarak alnabileceinden killi zeminlerdeki
kolon tama kapasitesi
Eitlik 2.26 da gsterildii gibi hesaplanabilmektedir.
Qd = 9. c1 . Au + Ayanal . . c2 (2.26)
c1 : Kazk ucundaki drenajsz kayma mukavemeti
-
c2 : Kazk evresindeki drenajsz kayma mukavemeti
2.7.2. Jet grout kolonlar kullanlarak tama gcnn artrlmas ve
oturmalarn
azaltlmas zerine yaplan almalar
eitli sahalarda yaplan jet grout uygulamalarnn tama gc ve oturma
problemlerine
kar kullanlabilecek bir iyiletirme yntemi olup olmadn belirlemek
ve yntemin
baarsn tespit etmek zere ok sayda alma yaplm ve
deerlendirmeler
yaplmtr.
ekil 2.27 de slah edilmi zemin snfna gre kolon tama
kapasitesinin deiimi
gsterilmektedir. Buna gre granler zeminlerde slah sonras tasma
kapasitesindeki
artn daha fazla olduu gzlenmektedir (Melegary ve Garassino,
1997).
ekil 2.27. Farkl tip zeminlerde tama kapasitesinin deiimi
(Melegary ve Garassino,
1997)
Ayn su / imento oran ve imento dozaj ile gerekletirilmi Jet2
kolonun mukavemeti
Jet1 kolonun mukavemetine gre %10 - 15 civarnda daha dk, Jet3
kolonun
mukavemeti ise Jet1 ve Jet2 kolonun mukavemetlerinden daha dktr.
Bunun sebebi
Jet2 ynteminin ierdii hava ve Jet3 ynteminin ierdii ok
miktardaki sudur.
-
Jet grout iyiletirme ynteminin baarsn irdeleyen bir almada
Durgunolu vd.
(1998), stte gri-yeil renkli orta kat-kat kvaml ve ince akl
ierikli kil ile alt
seviyelerde killi kumlu akl dizilimli alvyon zemine sahip
Migros/Ankara GMAT
hipermarket ve alveri binas sahasnda yaplan jet grout ile zemin
slahn sunmutur.
Yaplan zemin slah temel oturmalarna kar yaplm olup, kazkl temel
veya jet grout
ile iyiletirme yntemlerinden; daha dk maliyetle ve daha ksa
inaat sresinde
gerekletirilebilen jet grout ile zemin slah tercih
edilmitir.
Kalite kontrol amacyla uygulama sonras kazlarla kolon aplar,
kolonlardan alnan
karot rnekleri zerinde laboratuarda yaplan deneyler ile serbest
basn dayanmlar ve
sahada kolonlar zerinde uygulanan ekme deneyleri ile kolonlarn
yk tama
kapasiteleri belirlenmi, elde edilen deerler kolonlarn basn
dayanmlarnn,
oturmalarnn ve tama kapasitelerinin proje dizayn deerlerini
gvenle salamakta
olduunu gstermitir.
almann sonucunda, jet grout ynteminin her zeminde
uygulanabildii, yntemin
uygulanmasnn ve kontrolnn gerei gibi yapldnda zaman ve ekonomi
ynnden
nemli lde tasarruf salad belirtilmitir.
Keskin ve imen (2002), Afyon ili Dinar ilesinde yapm planlanan
alt katl zel idare
ihan temel zemininin jet grout yntemiyle iyiletirmesini ieren
bir alma yapm ve
bu alma ile jet grout ynteminin tama gc ve oturma asndan
problemli alanlarda
uygun bir zm olduunu gstermilerdir.
Bu uygulama sahasnda ncelikle sondajlar, arazi ve laboratuar
deneyleri yaplm,
gerekli hesaplamalar yaplarak s temellerin tama ve oturma
artlarn salamad
belirlenmitir. Ortamda yer alt su seviyesi yzeyden itibaren 1,6
m derinlie kadar
ykselmi durumda bulunduundan derin temel uygulamas iin artlarn
uygun
olmad ayrca zeminin svlama potansiyeline sahip olduu tespit
edilmi ve yaplan
incelemeler sonunda bu inaat sahasnda en uygun zmn jet grout
kolonlar ile zemin
iyiletirmesi olduuna karar verilmitir. Ayrca, temel alannn dna
taan jet grout
kolonlar yaplarak yer alt suyu da kontrol altna alnmtr.
-
Gokalp ve Duzceer (2002), zeminin tama gc asndan ksmen, oturma
ve farkl
oturma asndan tm yap altnda problem tekil eden, en byk jet
grout
uygulamalarndan biri olan Aliaa' daki enerji santrali sahasnn
yklerin jet grout
kolonlarla salam tabakalara aktarlarak oturmalarn dk seviyelere
indirilmesine
ynelik zemin iyiletirme almasn sunmu ve yntemin baarsn
deerlendirmitir.
Glendirme ilemine balanmadan, deneme ve test kolonlar imal
edilerek bunlar
zerinde kolon ap llmesi, karot alnmas, basma - ekme deneyi,
sreklilik deneyi
gibi kontroller yaplarak retimde kullanlacak optimum
parametreler belirlenmeye ve
yntemin baars tespit edilmeye allmtr. retim esnasnda da belli
periyotlarda bu
kontroller devam etmi ve gerekli durumlarda parametrelere
mdahale edilerek
uygulamann baarl ekilde uygulanmas salanmtr.
Ayrca, salam zemin ile iyiletirilmi zeminin elastisite modlleri
yakn olmasndan
dolay yansmalarn net alnamad ve boy lmnn net yaplamadn, jet
grout
ynteminin hzl bir yntem olduunu ancak retim ncesi testlerin
optimum parametre
bulmak iin gerekli ve faydal olduunu, retim esnasnda dzgn yaplan
periyodik
kontrollerin baz problemlerin erken tespit edilmesine ve gerekli
mdahalelerin
yaplmasna imkan tandn, literatrde benzer zeminlere ait serbest
basn
deerlerine yakn deerler iyiletirilen bu zeminde de elde
edildiinden yntemin
baarl olduunu belirtmilerdir.
Durgunolu vd. (2002), stanbul Leventte yaplacak ve temelde ve
son iki- kat
seviyelerinde birbirlerine rijit balanacak olan iki kulenin
farkl styap
deplasmanlarna sahip olmamas ve farkl zemin tiplerine
oturmalarna ramen kulelere
ayn temel tipi seilmesi gerektiinden taban grovak anakaya olan
kontrolsz dolgu
yaplm sismik olarak aktif blgede bulunan sahada jet grout
yntemiyle
gerekletirilen zemin slahna ait vaka analizi sunmulardr.
Bu iyiletirmeyle, kulelerin altndaki taban zemini deformasyon
modllerinin birbirine
yakn olmasnn salanmas amalanmtr. Kaya kotlar farkl olduundan
soket kazk
uygulamasnda kazk boylarnn deimesiyle rijitlikler de farkl
olacandan ve farkl
oturmalar gzleneceinden jet grout yntemi tercih edilmitir. Gelen
yklere gre,
-
kolonlar ana kayaya oturduundan dolay u mukavemeti de hesaplara
dahil edilerek
60, 70 ve 80 cm apnda kolonlar oluturulmasna ve bu aplara en
uygun yntem olan
tekli jet sistem (Jet 1) kullanlmasna karar verilmitir.
Jet grout kolonlarn tama gc ve deformasyonlarn belirlenmesi iin
yerinde ykleme
deneyleri, gerek kolon boyunun belirlenmesi iin sreklilik
deneyleri, zemin yatak
katsaysnn belirlenmesi iin plaka ykleme deneyleri, jet grout
malzemesinin
mukavemetini belirlemek iin alnan karot numuneler zerinde
laboratuarda tek eksenli
basn deneyleri gerekletirilmi, projelendirme esnasnda kabul
edilen deerlerin
gerekte saland ve slah edilen zeminin yatak katsaysnn grovak
anakayann
literatrde kabul edilen yatak katsaysyla ayn kt
belirlenmitir.
Bu sonulara dayanarak aratrmaclar, yaplan iyiletirme ile zemin
tama gcnn
artmasyla proje maliyetinde ciddi azalma olduu, jet grout
ynteminde tekli jet sistemin
(Jet 1) kullanlmasyla inaat sresinin ve maliyetin daha da
azaldn, zeminin
iyiletirildikten sonraki deformasyon modlnn grovak anakaya ile
yakn olmasnn
sreklilik testi ile llen kolon boyunun gerekten daha byk kmas
ile hataya neden
olabileceini, yatak katsaylarnn yakn olmas ile farkl oturma ve
dnme
problemlerinin byk lde snrlandrldn ve iyiletirmenin baarl
olduunu
belirtmilerdir.
Bakm (2007), iki farkl inaat sahasnda gerekletirilen jet grout
kolon uygulamasn
inceleyerek sahada yaplan ykleme deneyleri ve laboratuarda
yaplan serbest basn
deneylerine gre kolonlarn proje ykn 2,5 3 kat emniyetle
tayabildiklerini ve
oturma kriterlerini saladklarn, dolaysyla jet grout ynteminin
temel alt
stabilizasyonu iin uygun ve ekonomik bir yntem olduunu
belirtmitir. Ayrca SPT
deeri yksek olan sert kil tabakasnn kazktaki oturmay artrc bir
faktr olduunu,
serbest basn dayanmlarnn ince dane yzdesinin artmas ile azalrken
SPT saysnn
(N30) artmas ile arttn ifade etmitir.
Tm bu almalar bize jet grout kolonlarn tama gc ve oturma
problemlerine kar
kullanlabilecek baarl bir yntem olduunu gstermitir. Yntemin
mevcut binalarda
uygulanmas ile alakal Sar (2008), Kksu Kasr ve Fethi Ahmet Paa
Yals iin tama
-
gc ve oturma problemlerinden dolay yaplmas kararlatrlan ve
uygulanan jet grout
kolonu ile zemin iyiletirme ve temel takviye projelerini detayl
olarak sunmu ve
iyiletirme sonrasnda yaplan takipler ve incelemelerde
uygulamalarn olumlu sonular
verdii ve mevcut yaplardaki problemleri zdn belirtmitir. Ayrca
Migros/Gimat
Hipermarket ve Alveri Merkezi iin oturmaya kar jet grout kolonu
uygulamasn
deerlendirerek yntemin baarl olduunu ifade eden bir alma da
mevcuttur (Ayan,
2009).
Ayrca yazar, yaplardaki kat ilaveleri ve restorasyon almalarnn
yapnn yk
sistemini deitirebilecei ve bu deiimlerin yapnn arlamasna veya
temele
aktarlan yklerin deimesine neden olabileceini, yapnn altndaki
zeminin yeterince
sktrlmam ya da zayf olmas, yer alt su seviyesinin deimesi,
zeminlerin davran
farkllklar gibi nedenlerle yapy tehlikeye sokabileceini, bu gibi
durumlarda ve eski
yaplarn depreme kars gvenliinin salanarak mrlerinin uzatlmasnda
temel
takviyesine ihtiya duyulabileceini belirtmitir.
Alkaya vd. (2011), jet grout yntemi ile bir baka iyiletirme
yntemi olan ta kolon
yntemini kyaslamak iin yaptklar almalarnda Grcistan Poti de
alvyon zemin
zerinde turbal kil-silt ve ince kum ieren blgede yaplacak
demiryolu hatt iin, bir
blgesi jet grout kolon bir baka blgesi ta kolon yntemleri ile
gerekletirilmi
iyiletirme almas sonras blgede zeminin karakteristiklerindeki
deiimlerini
sismik krlma yntemi ile lerek yntemleri kyaslam ve deerlendirme
sonucunda
jet grout kolon ile glendirilmi zemin karakteristiklerinin ta
kolon yntemi ile
glendirilmi zemine gre daha yksek olduunu ifade etmilerdir.
Yoshitake vd. (2004), geleneksel jet grout deerlendirme
metodunda alnan karot
numunelerinin tamamnn dikkate alnmadn ve ok kt durumdaki
karot
numunelerinin hesaba dahil edilmediini, karotlardan elde edilen
serbest basn
deerlerinin jet grout kolonun gerek serbest basn deerini
vermediini temsil
etmediini ve bu yzden jet grout kolonunun tama gcnn
hesaplanmasnda
geleneksel deerlendirme metodunun yeterli olmadn belirtmi ve RQD
kaya
deerlendirme metodunu referans alarak iyiletirilmi zeminin
uzunlua gre 6 farkl
kategoriye ayrlmasna dayal deerlendirme kriteri nermilerdir. Bu
yntem kolon
-
boyunca sondaj ile numune alnarak zeminin homojenlik durumu ve
krk boyutlar gibi
kriterlerle 6 farkl kategoriye ayrlmas (izelge 2.3) ve bu
kategorilere ait uzunluun
toplam sondaj uzunluuna oran belirlendikten sonra, tama gcnn
grup 1 ve 2 iin
deneylerde belirlenen serbest basn deerinin kendisini, grup 3
iin deneylerde
belirlenen serbest basn dayanmn 0.5 ile azaltlm deerini ve grup
4, 5, 6 iin tama
gc yok kabul edilerek sfr alarak toplam tama gc hesaplamay neren
bir
yntemdir.
izelge 2.3. yiletirme durum kriteri (Yoshitake vd., 2004)
Kendi yntemlerinin geleneksel deerlendirme metodundan daha doru
olduunu
kantlamak iin geleneksel hesapla tasarlanm drt sahay kendi
nerdikleri metot ile
hesaplamlar ve gerekte de problemli olan sahann tama gcnn kendi
metotlar ile
hesaplandnda dizayn dayanmn salamadn ve kendi yntemlerinin
geleneksel
ynteme gre daha doru bir yntem olduunu ifade etmilerdir.
Son yllarda jet grout ynteminde kullanlan klasik yntemlerin
duruma tam
yanstamad ve bu yntemlerle gvenlik saylarnn yksek alnarak
ekonomikliin
olumsuz etkilendiini belirten almalar, jet grout ynteminde
kullanlmak zere eitli
saysal analizlere ve saysal yntemlere dayal analizler neren
almalar yapmlardr.
Bu almalardan biri Tinoco vd. (2009) nin yapm olduklar almadr.
Yazarlar
Minho niversitesi nde yaplan bir almaya ait verileri kullanlarak
4 farkl yntemle
veri analizleri yapm ve bu veri analiz yntemlerinin jet grout
kolonun serbest basn
dayanm ile parametreler arasndaki ilikiyi renebildiini tespit
ederek, jet grout
ynteminde dizayn kurallar ve kalite kontrol asndan eksiklikler
bulunduunu ve bu
yzden ampirik formllerle yaplan tasarmlarn ekonomiklii azalttn,
bu kullanlan
-
veri analiz yntemleriyle daha doru modellemelerin salanmas ve
bunlarn
kullanlmas sonucu saha testlerinin azalacan, yntemin daha
ekonomik ve teknik
adan daha faydal hale gelebileceini ifade etmilerdir. Bu alma
gerekli su imento
oran, m3 bana gerekli imento miktar ve imento eidi belirlemede
baz
tanmlamalar sunmu ve dier parametreler ile ilikileri
deerlendirilerek en etkili
parametrelerin imento miktar ve zemin zellikleri olduunu,
kullanlan veri analiz
yntemlerinin iinde en anlalr ve en iyi seenein Fonksiyonel Alar
(FN) modeli
olduunu, jet grout kolonun elastisite modl ve apnn belirlenmesi
ile ilgili benzer
alma yaplabileceini gstermitir.
Buna ilave olarak Tinoco vd. (2011), jet groutun eksenel basn
mukavemeti belirlemek
iin, ANN ve benzeri birka veri karma yntemini kullanarak bunlar
laboratuarda
kullanlan formlasyonlarla kyaslam ve byk lde uyum salandn
belirtmilerdir. Laboratuvar formlleri daha basit ve daha doru
sonu vermesine
ramen 28 gnlk mukavemet deerlerinin bilinmesinin gerekmesi zaman
asndan
byk dezavantaj olduundan bu almada 28 gnlk mukavemeti belirlemek
iin veri
karma yntemlerini denenmi ve yeterli yaknlk salanabildiini
tespit etmilerdir.
Ayrca 11 girdi arasndan etki gstermeyen dier girdiler karlp,
etkili olan 6 veriyle
ayn analizleri yaptklarnda doruluk oran dtnden jet groutun
eksenel basn
mukavemetinin hesaplanmasnn kompleks bir yap gerektirdiini,
etkisi az grnen
parametrelerin dahi hesaba dahil edilmesi gerektiini
vurgulamlardr.
2.8. Jet Grout Kolonlar Kullanlarak Yanal Deformasyonlarn
Azaltlmas ve
Stabilitenin Artrlmas zerine Yaplan almalar
Wong vd. (1999), Singapurda bir sanat merkezi inaatnda bir temel
kazsnda palplan
duvar ve diyafram duvar ile desteklenmi kaz yan yzeylerinin jet
grout kolonlar ile
glendirilmesi almasn sunmu ve kaz ynnde deformasyonlarn jet
grout
kolonlar ile azaltldn gstermilerdir.
Sahada zemin yzeyinden itibaren 2,5 3,0 m aada yer alt suyu
bulunduu ve
uygulamada ikili jet sistem (Jet 2) kullanld belirtilmitir.
-
almada zemine ait slah ncesi drenajsz kayma dayanmnn 300 kPa ve
elastisite
modlnn 150MPa ve diyafram duvardaki yanal deformasyonlarn
maksimum 87 mm
iken jet grout ile zemin slah sonras drenajsz kayma dayanmnn
1150 kPa, elastisite
modlnn ise 350kPa deerlerine ulat ve maksimum yanal
deformasyonun 37 mm
ye dt gsterilmitir (ekil 2.28).
ekil 2.28. Islah ncesi ve slah sonras inklinometre lmleri (Wong
vd., 1999)
Wong ve Poh (2000), jet grout kolonlarn, bitiik nizaml yaplarda
bodrum kat kazs
srasnda kaz yan yzeylerindeki diyafram duvarlardaki hareketi
nlemek iin
kullanlmasn irdelemi, iksa duvarlar arkasnda oluturulan jet
grout kolonlarn duvar
arkasndaki zemin tabakasnn aksi ynde hareketine sebep olduunu ve
diyafram
duvarlarnda da kazya ters ynde deformasyon olutuunu
gzlemlemilerdir. Ayrca
jet grout kolonlar ile diyafram duvarlarndaki eilme
momentlerinin azaldn ve bitiik
yaplarn kazdan daha az etkilendiini gstermilerdir.
Falcao vd. (2000), jet grout iyiletirme yntemiyle yaplm baz
almalarn ana dizayn
ve imalat kriterlerini sunmay ve bu iyiletirme ynteminin beton
kazk, palplan ve
-
mini kazk yntemlerine alternatif olarak sunulabileceini
gstermeyi hedeflemi
yaplan kalite kontrol testleri sonucu gvenli bulunan yaplara ve
testleri yaplamadysa
da halen gvenle ayakta durmaya devam eden 4 adet jet grout
iyiletirme yntemine ait
vaka analizi sunmutur.
Uygulanan testler ykleme - boaltma silindirleriyle yaplarak yk-
deformasyon
durumuna baklm ve kolonlarn performanslarnn yeterli olduklar
belirlenmitir.
Sonu olarak, jet grout yntemi her ne kadar genellikle zemin suyu
kontrol ve tnel
almalarnda kullanlyorsa da, heterojen zeminlerde delme
kapasitesi, i sresinin
azalmas, temel rijitlik ve ataletinin artmas, derin temel
uzunluklarnn azalmas, kk
ve dar alanlarda almaya imkan tanmas gibi avantajlaryla bu
yntemin derin
temelden istinat duvarna kadar bir ok durumda ekonomik ve
rekabet edebilir bir
yntem olduu belirtilmitir.
Jian-Guo vd. (2009), bir otoban tnelini evreleyen kayann
karakteristii gz nnde
bulundurularak tnel giriinde yaplan tnel temelinin tama
kapasitesini artrmaya
ynelik dey jet grout uygulamasn tartmlardr. Hesaplamalarda ap,
uzunluk ve
kolon aralklar daha nceki almalardan alnm, su-imento oran, jet
grout basnc ve
yukar ekme hz gibi parametreler yaplan ap kontolleri ve alnan
karotlara ait 3 ve 28
gnlk serbest basn deerlerine gre optimize edilmitir. Yazarlar
sonu olarak jet
grout ynteminin uyumluluk ve manevra kabiliyetinin yeterli
olduunu, tnel temelinin
tama kapasitesini ve stabilitesini arttrdn gstererek yaptklar
almann sonraki
yaplacak almalar iin referans olabileceini ifade etmilerdir.
Semiz (2009), zmirde gerekletirilen metro inaatndaki jet grout
kolon uygulamasn
deerlendirmi, istenilen apta kolon elde edebilmek iin en nemli
parametrenin
enjeksiyon basnc olduunu ve imalat aamasnda proje enjeksiyon
basncna riayet
edilmesi gerektiini vurgulamtr.
Bu uygulamada ilk nce 80 cm lik jet grout kolonlar planlanm,
fakat deneme
kolonlarnda maksimum ap kazlp lldnde 70 cm elde edilmi ve proje
70 cm ye
gre tekrar dzenlenmitir. Seilen parametrelerin kalite kontrol
iin imento
erbetlerinden imalat esnasnda kp numuneler alnarak 28 gnlk
serbest basn
-
mukavemetleri, kolonlardan karot numuneleri de alnarak 48, 72 ve
96 saat priz sreleri
sonundaki serbest basn dayanmlar ayrca sreklilik testleri
yaplarak kolon
sreklilii, uzunluk ve ap belirlenmitir. Bu deerlerin hesaplarda
ngrlen deer
aralnda kald tespit edilerek, jet grout ynteminin yeterlilii
saptanmtr.
Birok almann jet grout yntemi ile zemin iyiletirme ynteminin
yanal deformasyon
ve stabilite problemlerinde yeterli olduunu gstermesinin yan sra
baz almalar
geleneksel deerlendirme yntemleriyle yaplan hesaplamalarn eitli
saysal analizler
ve bilgisayar programlar kullanlarak yaplmas halinde, daha
ekonomik zmler
sunulabileceini belirtmilerdir. Ayrca yntemin bu zmlerle daha
baarl hale
gelebileceine dikkat ekmilerdir. Bu almalardan biri Ksin (2009)
in yapm
olduu almadr. Bu almasnda yazar, ilk olarak jet grout kolonlarnn
dayanm
duvarlarnda kullanmna ynelik uygulamay daha sonra ise birim hcre
ve
homojenletirme metodu kullanlarak jet grout kolonlarnn temel
altnda kullanmna
ynelik uygulamalar sonlu elemanlar yntemi ile analiz etmitir.
Jet grout kolonlarnn
tama gc hesap yntemlerini ve gerekli parametreleri incelemi ve
jet grout kolon
hesaplarnn genellikle klasik kazk tama gc formlasyonlar ile tek
bir kolon iin
yapldndan dolay zemin-yap davrannn detayl olarak
incelenemediini
belirtmitir. Bu durumdan dolay gvenlik faktrlerinin yksek
tutularak zmn
ekonomiklii asndan elverisiz bir durum oluturulduunu da szlerine
eklemitir.
Ayrca saysal analiz sonularnn klasik ynteme gre daha ekonomik
sonular
verdiini, analiz sonularnn model deneyin gme deerleri ile benzer
ancak
deformasyon deerleri ile farkl ktn, saplama duvar kullanldnda
dayanm
duvarndaki yatay ve dey deformasyonlarn azalarak gvenlik saysnn
arttn ancak
ift sra dayanm duvar imalatnda sralar arasndaki akln artmas ile
gvenlik
saysnn azaldn da tespit etmitir.
Buna benzer bir saysal analiz almas da Borges ve Marques (2011)
tarafndan
gerekletirmitir. Yazarlar bu almalarnda dolgu ykseklii, kolon
elastisite modl
ve kolon aralnn geosentetik glendirmeli ve jet grout ile
desteklenmi dolgunun
davranna etkisini, biot konsolidasyon teorisi ve p-q kritik
durum modeli ile alan
saysal analiz program ile incelemilerdir.
-
Analizlerde zellikle; oturma, artan boluk suyu basnc, efektif
gerilme, gerilme seviyesi,
geosentetikte gerilme miktar, zemin kemerlenme etkisi ve toplam
verim(etkinlik)
katsays nemsenmitir. alma sonunda sunulan sonular aada
verilmitir:
Dolgudan kolona yk aktarm; dolgudaki kemerlenme, geosentetiin
uygulad
gerilme ve kolon-yumuak zemin arayzndeki kayma gerilmesi olmak
zere 3
mekanizma ile gereklemekte ve kolon ve geosentetikle glendirme
yntemi, dolgu
taban ve dolgu stnde oturmalar ciddi ekilde azaltmaktadr.
Geosentetikteki gerilme uzaklk ap ile niform ekilde dalrken
kolonlardaki
efektif gerilme d snrda en yksek olmak zere niform olmayan
ekilde artmakta ve
kolon yzndeki teetsel gerilme kolonun balk ksmnda en byk
deerini
almaktadr.
Dolgu ykseklii 3 m veya daha fazla olduunda kemerlenme etkisinin
artmasyla
toplam verim katsays 0.85 lere ulamakta ve bu dolgu yknn %85 lik
ksmnn jet
grout kolonlarla karland manasna gelmektedir fakat bu kemerlenme
oran inaat
esnasnda neredeyse sabit iken inaat sonras aamada azalarak kolon
balklarna
aktarlan yk miktarn artrmakta, oturma esnasnda meydana gelen
kemerlenme
kayma gerilmesini harekete geirerek zemin gerilmesini
artrmaktadr.
Kolonun mukavemeti arttka kolon ve yumuak zeminde oturma
miktar
azalmakta ancak bu azalma 100 1000 MPa aralnda grlmekte, dier
aralklarda ise
sabit kalmaktadr.
Kolon ara mesafeleri arttka, kemerlenme orannda azalma ve
geosentetiin
kolona aktard ykteki artla birlikte toplam verim(etkinlik)
katsaysnda azalma
grlmektedir.
Jet grout yntemi; yaplan dayanm duvarlar, diyafram duvarlar ve
kazkl duvarlar iin
alternatif bir zm oluturmaktadr. Silindirik elemanlardan oluan
srekli duvarlar
birok ama iin tipik bir model oluturmaktadr. Projede ngrlen
duvar kalnl, imal
-
edilen duvar kalnlndan byk ise duvar kalnln artrmak amacyla
ikinci sra jet
grout elemanlar ina edilebilmektedir.
Racansky vd. (2008), destekli ve desteksiz duvarlarn deformasyon
ve gvenlik
saylarn farkl destek aralklarnda iki ve boyutlu analizler ile
inceleyerek dayanm
duvar kalnlklarnn etkilerini belirlenmeye alm ayrca ara yzey
elemanlarnn ve
farkl a boyutlarnn sonulara etkisini de irdelemilerdir. Bu
almada yaplan
analizler sonucunda ikinci sra jet grout elemanlarnn hepsinin
ina edilmemesinin
yapnn stabilitesine nemli derece etkisi olmad, destekler
arasndaki mesafenin
etkisinin olduu grlm ve bu bilgiler gz nnde bulundurularak
yaplacak
tasarmlarn dayanm yaplarnn inaat maliyetlerinin azaltlabileceini
belirtilmitir.
2.9. Jet Grout Kolonlar Kullanlarak Permeabilitenin Azaltlmas
zerine Yaplan
almalar
Jaritngam (2003), almasnda Tayland da bir yumuak kil zemin olan
yol alt temelinin
tama kapasitesini artrmaya ynelik gerekletirilen jet grout zemin
iyiletirmesini ve
bu tasarma ait sonlu elemanlar yntemi ile gerekletirdii analiz
sonularn vermitir.
Taylandda bulunan Pak Phanang barajnn kayma gvenliinin artrlmas
iin yaplan
iyiletirme almasna ait jet grout kolonlarnn aplarn, kolonlardan
alnan karotlarn
28 gnlk serbest basn dayanmlarn ve Bishop yntemiyle sonlu
elemanlar
analizinden elde ettii kayma gvenlii sonularn sunarak jet grout
kolonun geleneksel
kazklara gre avantajlarn gstermitir. Zeminin iyiletirme ncesi ve
sonras
durumunu karlatrarak iyiletirme ynteminin bu uygulamalardaki
uyumluluunu ve
etkinliini incelemitir.
Bu almasnda jet grout yntemi ile iyiletirmenin toplam oturmalar,
skabilirlii ve
permeabiliteyi azalttn, yntemin her eit zeminde su seviyesi
zerinde ve altnda
basit olarak uygulanabilirliinin bu yntemin en byk
avantajlarndan olduunu ifade
etmitir. Ayrca kolon alannn iyiletirilen alana, kolon uzunluunun
iyiletirilen tabaka
derinliine orannn ve kayma mukavemetinin artmasnn toplam oturmay
azalttn
ifade etmitir. Zemin ile imentonun karmasnn dayanm ve
skabilirlie etkisi fazla
-
olduundan, sahada bu karma ileminin yeterliliinin iyi takip ve
kontrol edilmesi
gerektiini belirtmitir.
Gazzarrini (2005), Columbiada bir tnelin yanna yaplmak istenen
yeralt otopark iin
yaplacak kazdan tnelin zarar grmemesi iin jet grout yntemi ile
zemin
stabilizasyonunu salamak ve zemin suyunun szmasn engellemek iin
szdrmazlk
duvar oluturulmasna ait almay sunmutur. Konulan sensrlerle
yntemin
uygulanmas esnasnda tnelde hareket gzlemlenmediini, szdrmazlk
duvar ve tnel
arasnda herhangi bir szma meydana gelmediini dolaysyla Columbia
da yeni
kullanlmaya balayan bu yntemin baarl olduunu ve gelecekte blgede
ok byk
projelerin yaplmasna imkan salayacak yeni teknolojilerden biri
olduunu ifade
etmitir.
Ayrca imalata balanmadan nce birka deneme kolonu imal edilmi ve
bunlardan elde
edilen gzlemlerle optimum parametrelere karar verilmi, daha dk
basn kullanmak
ve daha byk ap elde etmek iin ikili jet sistem (Jet 2)
kullanlmas dnlm, 1
1,1 m civarnda kolon aplar elde edilmitir.
Chuaqui vd. (2012), Durham blgesinde yaplan kanalizasyon
sistemine ait 2 girite
zeminin su, az akl ve zayf kil izleri grlen kumlu silt olmas
nedeniyle kaz
esnasndaki olas tehlikenin nlenebilmesi iin zeminin
permeabilitesini azaltmak ve
zemin stabilizasyonunu salamak zere yaplan ift akml jet grout
uygulamasn
sunmu ve almadan baz sonular elde etmeye almlardr.
Uygulamada ilki oluan kolonlarn aplarnn yeterliliinin ve
ikincisi iyiletirilen
zeminin serbest basn mukavemeti ve permeabilitesi gibi
zelliklerinin kontroln
amalayan iki aamal test sistemi izlenmitir. Ve retim esnasnda da
periyodik ekilde
sreklilik, permeabilite ve dayanm testleri yaplmaya devam
edilmitir.
Karot alrken kolonun hrpalanaca ve mukavemetinin decei dnlerek,
dar
taan karm ile silindir numuneler elde edilmi bunlar zerinde de
serbest basn
deneyleri yaplmtr ancak karm iyi gereklememi ise oluturulan
numunelerin
iyiletirilen zemini tam temsil etmeyebilecei bu yzden sonularnn
doruluunun
-
irdelenmesi gerektii vurgulanmtr. Permeabilite testleri de karot
numunesinde deil
bizzat sahada yaplarak daha doru sonular elde edilmeye
allmtr.
Uygulanan enerji ile oluan kolon aplar arasnda genellikle lineer
davran olduu,
nozul ap 5,5 mm iken 5mm olmas durumuna gre daha byk aplar elde
edildii
grlmtr. Yntemin yer alt suyu nlemede ve stabilite problemlerinde
etkili bir
zm olduu, kolon hiza ve konumlarnn nem arz ettii; etkili bir
proje iin kalite
kontrolnn, uygun parametre ve aparatlar belirlemek iin sahada
deneme uygulamas
yaplmasnn ok nemli ve gerekli olduu sonu olarak sunulmutur.
Jet grout kolonlarla iyiletirme ynteminin permeabilite
problemlerinde baarl
olduunu ifade eden dier almalara karn Pskllolu (2010), Okan
HES
sahasndaki Fli birimini zerleyen alvyon tabakann 10-2 -10-3 m/sn
ve Berkman HES
sahasndaki alvyon tabakann ise 10-3 - 10-5 cm/sn deerlerinde
olan geirimliklerinin,
kaz aamasnda inaat alannn evresinde jet grout yntemiyle yaplan
kolonlardan
oluan bir perde uygulamas ile yeterli dzeye indirilememesi
zerine gvde ekseni ve
dolu savak zerinde projelendirilen hat zerinde yaplan slurry
trench yntemiyle
plastik beton duvar uygulamasnn yeterli geirimsizlii saladn
gsteren
uygulamalar sunmutur. Alvyon olan baraj temellerinde
geirimsizliin jet grout
kolonu uygulamasyla tek bana salanamayacan, slurry trench
ynteminin ise
zellikle geirimli ve ok geirimli alvyon zeminlerde baarl olduunu
belirtmitir.
2.10. Jet Grout Kolonlarn Zeminlerin Svlama Direnci zerine
Etkisi
2.10.1 Svlamann tanm ve svlama kriterleri
Suya doygun granler zeminlerde deprem ile birlikte tekrarl
ykleme koullarna
maruz kalnmakta ve bu durum boluk suyu basnc ok fazla artarak
zeminin kayma
mukavemetinin ve efektif gerilmelerin azalmas dolaysyla da
zeminin tama
kapasitesinin dmesine veya tamamen kaybolmasna neden
olabilmektedir. Zeminde
maruz kalnan bu duruma svlama olarak tanmlanmakta ve bu durum
depremler
srasnda styapda meydana gelen hasarlarn balca sebeplerinden biri
olarak
gsterilmektedir. Depremlerle birlikte harekete geebilen svlama
mekanizmasnn
-
zeminin mukavemetinde azalmalara neden olduu, yaplarn
temellerini destekleyen
zeminlerde olutuu taktirde ise yapnn dnmesine veya zemin iine
batmasna sebep
olabilecei bilinmektedir. Svlama potansiyeline sahip zeminler
zerinde ina edilen
yaplarda depremle birlikte meydana gelen devirsel yklerle
birlikte oturma ve tama
gc problemleri grlebilmektedir, bu yzden deprem potansiyelinin
bulunduu
blgelerde yaplan hesaplamalarda svlama durumu gz nnde
bulundurulmaldr.
Son 20-30 yl ierisinde yaplan aratrmalarda az ince daneli
granler yapdaki ve temiz
kumlu zeminlerin deprem kaynakl svlamaya kar hassas olduklar
grlmektedir.
Bununla birlikte kohezyonlu siltli zeminlerin de potansiyel
svlama durumu son
dnemlerde yaplan almalara konu olmaktadr (Bakm, 2007).
a) Dane boyu 0.005 mm den kk olma yzdesi %15
b) Zeminin Likit Limiti (LL) % 35
c) Su muhtevas ( w ) 0.9 * LL
Yukardaki kriterleri salayan zeminlerin svlama potansiyeline
sahip zeminler olarak
tariflenmektedir (Youd ve Idriss, 1997) .
Svlama potansiyelinin belirlenmesine dair baka bir almada da
zeminin aadaki
zellikleri gsterdii taktirde svlama potansiyeline sahip olduu
belirtilmitir
(Ishihara ve Yoshimine, 1998).
1 - Dane ierii ( 200 nolu elei geme miktar ) % 35
2 Ortalama para ap (D50) ; 0.02 mm D50 2 mm
3 Doygun tabakann derinlii 15 ile 20 metre
4 SPT N deeri 20 ile 30
-
Trkiyede 1998 tarihli deprem ynetmeliine bakldnda ise yer alt su
seviyesi zemin
st seviyesine 10.0 metreden yaknsa ve ;
Sz konusu sahada kaln ve gevsek/yumuak alvyon katman
bulunuyorsa
Sz konusu sahada gevsek kum-silt tabakas bulunuyorsa
bu zemin svlama potansiyeline sahip bir zemin olarak
nitelendirilmektedir.
Yukarda tarif edilen, ulusal ve uluslararas platformda eitli
aratrmalarda ngrlen
kriterlere gre suya doygun temiz kumlarn potansiyel olarak
svlaabildikleri
grlm ve bunun yannda yaplan yeni almalarla daha nceleri
svlamayacaklar
dnlen siltli kum veya kumlu siltten oluan suya doygun tabii
zemin tabakalarnn da
depremler srasna svlaabilecekleri yaplan aratrmalarda ortaya
kmtr (Erken
vd., 1995).
Baz uluslararas bilimsel aratrmalarda iri daneli ve akll
zeminlerin de potansiyel
olarak svlaabildikleri rapor edilmi ancak akll zeminlerin
geirimli olmas ve sismik
yklemeler altnda oluan tekrarl boluk suyu basnlarn greceli
olarak abuk
datmalar nedeniyle ince daneli kumlu zeminlere gre farkl davran
gsterdikleri
grlmtr. Bu farkllktan dolay akll zeminlerin svlama potansiyeli
:
akll zeminlerin daha az geirimli tabakalar arasnda skmas
nce daneli zeminlerin akll zeminlerin boluklarn doldurmas
akll tabakalarn olduka kaln olduu ve tekrarl ykler altnda oluan
boluk
suyu basnlarnn dalmas iin gerekli olan drenaj boylarnn uzamas
durumlarnda
sz konusudur sz konusudur (Evans, 1987).
Saha deneylerinin yaplmas, svlama potansiyelinin nicel
deerlendirmesinde en
yaygn mhendislik yaklamdr ve yaplan aratrmalar neticesinde
standart
penetrasyon deneyi (SPT), koni penetrasyon deneyi (CPT), arazi
kayma dalga hz (Vs),
Becker penetrasyon deneyi (BPT) yararl bilgiler salayabilecek
olgunlua ulamtr
(Bakm, 2007).
-
2.10.2 Jet grout kolonlarn dinamik etki ve svlamaya kar
kullanmas zerine
yaplan almalar
Durgunolu vd. (2004), 1999 Kocaeli depreminde en fazla 0,3g llen
ivme ile yer
sarsntsna maruz kalan Karamrselde daha nce jet grout yntemi ile
iyiletirilmi
olan pek kat fabrikas arazisi ile etraftaki iyiletirilmemi
arazilerin veya bu
arazilerde bulunan yaplarn deprem sonras durumlarn gzlemlemi ve
jet grout
ynteminin deprem hasarlarn ve svlama potansiyelini azaltmada
baarl bir yntem
olduunu belirtmilerdir.
Durgunolu vd. (2002), 1.derece deprem blgesi olan zmir-Tire de
anakaya zerine
alvyon formasyon ve dolgu zemin bulunan sigara fabrikas sahasnda
tama gc ve
oturma problemlerine kar fazla ykl ksmlara soket kazk, svlama
problemine
kar da jet grout zemin slah yntemi uygulamasna ait vaka analizi
sunmulardr.
Jet grout yntemi uygulanmadan nce, tekli jet sistemi (Jet 1) ve
ikili jet sistemi (Jet 2)
iin en uygun imalat parametrelerini belirlemek iin test kolonlar
oluturulmu, bu
kolonlara ykleme deneyi uygulanm, ap kontrolleri yaplm ve
mukavemetlerinin
belirlenmesi iin karotlar alnarak serbest basn deneyine tabi
tutulmu, bu deerler
incelenerek belirlenen optimum parametrelerle deneme kolonlar
imal edilerek tekrar
revize edilmi ve nihai optimum parametreler belirlenmitir.
Ayrca kalite kontroln sreklilii iin iyiletirme inas esnasnda ilk
60 dakika iinde
slak numune alnarak belirli kr sreci sonras enjeksiyon karmna
ait zgl arlk ve
viskozite lmleri yaplm, kolonlar 4 tarafndan fotoraflanm, her
yarm metrede
ap lm yaplm ve baz kolonlarda ykleme testleri yaplarak tama gc
ve
deformasyonlarnn projede ngrlen kriterleri salayp salamad
kontrol edilmitir.
Bu alma sonucunda aratrmaclar, basn mukavemetinin hzl bir ekilde
arttn ve
zamanla bu deerin fazla deiim gstermediini, byk apta imal edilen
kolonlarda
basn mukavemetinde bir miktar azalma olduunu, tekli jet sistem
(Jet 1) ile imal edilen
kolonlarn zemin ve imentonun ikili jet sistem (Jet 2) ile imal
edilen kolonlara gre
daha homojen kartn, daha kk aplara ve daha dk deformasyonlara
sahip
-
olduklarn, basn mukavemetlerinin birbirlerine yakn olmakla
birlikte daha yksek
olduunu, buna karn bu projede, zemin slahnn asl amacnn svlama
olmas
nedeniyle geni apl kolonlarn meydana geldii ikili jet
sistemi(Jet 2) ynteminin tercih
edildiini belirtmilerdir.
Dinamik etki ve svlamaya kar zemin iyiletirmesinde baarl yntem
olduu yaplan
almalarda belirlenen jet grout ynteminin mevcut binalarda nasl
bir sonu
vereceine dair Dou (2005), bir alma yapm ve almasnda stanbul da
bulunan
Mabeynci Arif Bey Yalsnn zemininde llen svlama potansiyelinin;
zeminde tekil
edilen jet grout kolonlar ile azaltlmasn aratrmtr. almasnda
ncelikle Mabeynci
Arif Bey Yalsnn zemininde svlama potansiyelini incelemiler, jet
grout imalatlar
ncesi ve sonras kuyu ii ynteminden elde edilen arazi kayma
dalgas hzlarna gre
svlama ile ilgili deerlendirmeler yapmtr.
Arazide yaplan sondaj almalarna gre yzeyden itibaren ilk 6-8 m
derinliinde
ortalama SPT deerleri 14 olan yapay dolgu tabakas bulunduu, bu
tabakann altnda
ise 18 m yksekliinde SPT deerleri 3 ile 20 arasnda deien gevek
ve boluklu siltli
kumlu kabuk tabakas ile SPT deerleri 31-69 aras deien akll kabuk
tabakalar
olduu belirtilmitir. Bu tabakann afet blgelerinde yaplacak
yaplar hakknda
ynetmelie gre Z4 snfnda zemine tekabl ettii ve yzeyden 2.4m aada
yer alt
suyu seviyesine rastlanld belirtilmitir. Siltli kumlu tabakada
SPT deerlerinin 20
den kk, gevek ve boluklu olmasndan dolay bu tabakann svlama iin
risk tekil
ettii gsterilmitir.
Mabeynci Arif Bey Yals Marmara Denizi ile balantl olup bodrum
kat kazs srasnda
tabandan su gelmesinin nlenmesi ve kaz yan yzeylerinin
desteklenmesi amac ile
ncelikle 80 cm apnda jet grout kolonlar ile arlk duvarlar
oluturulmutur. Islah
ncesi ve slah sonras s