Sismik Dalga Hızları

Sismik Dalga Hızları İle Spt Ve Pressiometre Deney Sonuçları Arasındaki İlişkilerin İncelenmesi
Sismik kırılma çalışmaları ile belirlenen P ve S dalga hızları ile zeminlerin bazı özellikleri(Standart Penetrasyon N Deneyi, Pressiometre Deney Sonuçları, Birim Hacim Ağırlığı, Serbest Basınç Dayanımı, Kohezyon İçsel Sürtünme Açısı) arasındaki ilişkiler değişik zemin sınıflarında incelenmiştir.(Şişman, 1999)
 
Zeminin mekanik özellikleri ile sismik dalga hızları (Özellikle S dalga hızı) arasında oldukça iyi ilişkilerin olduğu görülmüştür. En küçük mutlak değerler yöntemi kullanılarak bu ilişkilerin her birinin ampirik bağıntıları bulunmuştur.
Her çeşit zemin için S dalga hızları ile yerin mekanik doğal özellikleri arasında çok yakın ilişkilerin bulunduğu ve S dalga hızlarının mühendislik çalışmalarında kullanımının önemi belirtilmiştir.
Son yıllarda çok katlı binaların çoğalmasıyla inşaat mühendisliğinde deprem risklerine karşın bina ve zeminlerin dinamik tepkilerinin belirlenmesi amacı ile yapılan çalışmalarda da paralel bir artış gözlenmektedir. Özellikle büyük mühendislik yapılarında dinamik karakteristiklerin belirlenerek titreşim problemlerinin çözümü için sismik P ve S dalga hızlarının belirlenmesi önem taşımaktadır. Yine P ve S dalga hızları sökülebilirlik çalışmalarında kaya ve zeminlerin özellik ve sınırlarının belirlenmesinde bize çok önemli bilgiler vermektedir.
Günümüzde özellikle demiryolu, otoyol, baraj gibi büyük mühendislik projelerinde zemin ve kayaçaların fiziksel niteliklerini ortaya çıkarmak amacı ile sismik kırılma çalışmaları ve sondajlar yaygın olarak kullanılmaktadır. Açılan bu sondaj kuyularında değişik derinliklerde genellikle 1.5-2 metre ara ile ve zemin özelliklerinin değiştiği derinliklerde SPT ve Pressiometre gibi deneyler yapılmaktadır.
Yüzeyden yapılan P ve S sismik kırılma çalışmaları özellikle sığ araştırmalarda enerji kaynağı olarak çekiç kullanılarak pratik ve hızlı bir şekilde yapılabildiğinden, ön etüdlerde yaygın olarak kullanılan yerinde ölçüm yöntemlerinin başında gelmektedir.
Bu çalışmaların yanı sıra SPT ve Shelby tüpüyle alınan örnekler üzerinde laboratuvarda gerekli deneyler yapılarak zemin sınıfları belirlenmektedir. Örselenmemiş numuneler üzerinde konsolidasyon, serbest basınç, üç eksenli gibi standart deneyler yapılarak zemine ait serbest basınç dayanımı, içsel sürtünme açısı, kohezyon, birim hacim ağırlığı gibi önemli zemin parametreleri belirlenmiştir. Bu çalışmada çeşitli projeler kapsamında gerçekleştirilen SPT, pressiometre, P ve S dalga hızı ve laboratuvarda yapılan deneylerin sonuçları sistematik bir şekilde toplanarak bu veriler arasındaki ilişkiler incelenmiş ve uygun matematiksel bağıntılar verilmiştir. Sismik dalga hızları özellikle S dalga hızları ile SPT darbe sayısı, serbest basınç dayanımı ve limit basınç arasında oldukça iyi ilişkiler görülmektedir. Bu verilerin incelenmesi esnasında zeminlerin elastik özellikleri ile ilgili önemli bilgiler elde edilmiştir.
2.18.1 Hız Ölçüm Yöntemi
Sismik kırılma yöntemi yüzeyden yapılan çalışmalarda özellikle sığ etüdlerde, sinyal biriktirmeli cihazların gelişimi ile basit ve hızlı ölçü alımına olanak sağladığından, enerji kaynağı olarak çekiçten yararlanılarak yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Bu yöntemin özellikle yerleşim yerlerinde, düşük hız romu içeren yumuşak zeminlerde uzun ölçüm profillerine ve dinamit gibi büyük enerji kaynaklarına gereksinim duyulması nedeniyle uygulama olanağı zordur. Bu durumlarda işin önem derecesi göz önünde bulundurularak sondaj kuyusu içinde doğrudan kayıtları kaydeden log yöntemleri kullanılmalıdır. Ancak sondaja gereksinim duyulduğundan bu yöntem daha pahalı ve zaman alıcıdır.
2.18.2 Standart Penetrasyon Deneyi
Özellikle kohezyonsuz zeminlerin yaklaşık yerinde göreceli sıkılığını saptamak için geliştirilmiş olan bir deney yöntemidir. SPT deneyleri sondaj kuyularında (51mm.) dış çaplı standart bir örnek alıcı (76 cm.) yükseklikten (63.5 kg.) ağırlığındaki bir şahmerdan düşürülerek tekrarlanan darbeleri ile zemine (45 cm.) sokulur. Bu darbeler tijin üstünde yer alan çakma başlığı sayesinde kuyu tabanındaki örnek alıcıya iletilmektedir. Sadece son 30 cm.’ lik standart penetrasyon değerleri (N değeri) olarak kullanılır. 45 cm.’ lik çakma sırasında her 15 cm.’ lik çakma için darbe adetlerinin sayılması iyi bir uygulama şeklidir. Bu şekilde kuyu tabanındaki değişik özellikteki zeminin derinliği daha sağlıklı belirlenir. Çakma işlemini zorlaştıran çakıl, blok veya çimentolaşmış yerler saptanır. SPT dalga sayıları belirlendikten sonra kuyudan takımla beraber tüp çıkarılır ve açılarak içindeki zemin çeşidi belirlenir. Zemin örneği bir kavanoza konularak ağzı sıkıca kapatılır ve parafinlenir. Bu örnek üzerinde laboratuvarda çeşitli deneyler yapılarak zemin sınıfı belirlenir.
2.18.3 Pressiometre Deneyi
Pressiometre deneyleri ile zeminlerin yerinde elastisite modülleri, taşıma gücü, temel oturmaları ile değişik zemin parametreleri hesaplanabilmektedir. Sondaj deliğine indirilen bir sonda ile oluşturulan radyal basınçların kuyu çeperinde yol açtığı deformasyonlara karşılık gelen hacim-basınç grafiğinin belirlenmesi Pressiometre cihazının başlıca çalışma prensibidir. Pressiometre cihazının başlıca 3 bölümü bulunmaktadır. Bunlar, yerüstü ölçme cihazları, sonda (Prob) ve basınç ileten plastik borulardır. Günümüzde geliştirilmiş Pressiometre cihazları ile 70 kg/cm2 ‘ye kadar efektif basınç uygulayarak 5-200000kg/cm2 arasındaki zemin ve kayaların deformasyon modülünü ölçebiliriz.
Pressiometre her cins zeminlerde ve yumuşak kaya formasyonlarda kullanılır. Aynı prensip ile çalışan Dilatometre denilen cihazlar ise yumuşak ve en sert kayalarda kullanılır.
Pressiometre deneyleri uygulama açısından iki şekilde yapılır.
Bu içerik internet kaynaklarından yararlanılarak sitemize eklenmiştir