ZEMİN MEKANİĞİ VE TEMELLER
İÇİNDEKİLER BÖLÜMÜ
Simgeler
Ana Kütle Pangaea ve Yerkürenin Değişimi
Türkiye Diri Fay ve Deprem Haritası
Kuzey Anadolu Fayı ve Kılıçkaya Barajı
Uzaydan Doğu ve Kuzey Anadolu Fayları
Her Serçek Problem Çözülebilir ve Çözülecektir
Temeller ve Çeşitli Mühendislik Yapıları
BÖLÜM 1 ZEMİN OLUŞUMU VE ZEMİN ÇÖKELLERİ
Giriş 1
Gezegen Dünya - Oluşumu ve Bileşimi 2
Dünya Yüzeyi 4
Jeolojik Dönüşüm Çemberi 5
Kayaçlar 7
Kor Kayaçlar 7
Tortul Kayaçlar 8
Başkalaşım Kayaçlan 9
Kayaçların Yapısal Özellikleri 11
Kil Mineralleri 14
Yumaklanma ve Dağılma 16
AbsorbeSu 17
Sıkışabilirlik, Büzülme ve Şişme 17
Kayaçların Ayrışması 18
Yerinde Oluşmuş Zeminler 20
Rüzgar İle Taşınmış Zeminler 20
Su İle Taşınmış Zeminler 20
Buzullar 21
BÖLÜM 2 YERALTI ARAŞTIRMASI
Giriş 23
Araştırma Programı 24
Araştırma Derinliği 25
Sondaj Kuyu Aralıkları 27
Sondaj Kuyular ı 27
Zemin Sondaj ı 28
Bozulmuş Örnek 29
Bozulmamış Örnek 31
Kaya Sondaj ı 34
Araştırma Çukurları 37
Zeminde Yerinde Deneyler 39
Penetrometre Deneyleri 40
Cep Penetrometresi 40
Standart Penetrasyon Deneyi (SPT) 41
Koni Penetrasyon Deneyi (CPT) 46
Y ükleme Deneyleri 55
Plaka Yükleme Deneyi 55
Kanatlı Kesici Deneyi 60
Presiyometre Deneyi
Geçirimlilik Deneyleri 73
Kuyu İçine Su Verilmesi 73
Kuyu Dışına Su Pompalanması 76
Kayada Yerinde Deneyler 78
Dilatometre Deneyi 78
Basınçlı Su Deneyi 80
Yeraltı Suyu Ölçümü 85
Jeofizik Araştırmaları 88
Sismik Kırılma Yöntemi 88
Rezistivite Yöntemi 92
Sondaj Kuyu ve Araştırma Çukur Logları 94
Zemin Türlerinin Etkisi 99
Çakıl Blok ve Molozlu Zeminler 99
Kumlu Zeminler 99
Siltli Zeminler 100
Killi Zeminler 100
Kayaçlar 100
Labora tu var Deneyleri 100
Yeraltı Araştırmalarının Ekonomik Değeri 101
Yeraltı Araştırmaları Sosyal Yaşam İlişkisi 102
BÖLÜM 3 ZEMİNLERİN FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ
Giri ş 103
Hacim A ğırlık Bağıntıları 103
Boşluk Oranı ve Porozite 105
Su İçeriği ve Doygunluk Derecesi 106
Özgül Ağırlık 107
Birim Hacim Ağırlık 109
Rölatif Sıkılık 112
Kıvam Limitleri 115
Sıvılık İndisi 119
Aktivite 121
Şişme Potansiyeli 122
Göçme Potansiyeli 126
Özgül Yüzey 129
Zeminlerin Genel Mühendislik Özellikleri 130
BÖLÜM 4 ZEMİNLERİN SINIFLANDIRILMALARI
Giriş 133
Dane Boyu Dağılımı 133
Dane Boyutuna Dayandırılan Sınıflandırma (USDA) 136
Birleştirilmiş Zemin Sınıflandırma Sistemi (USCS) 137
Türk Standardında Zemin Sınıflandırması (TS 1500) 144
İngiliz Standardında Zemin Sınıflandırması (BS 5930) 148
Karayolları Sınıflandırma Sistemi (AASHTO) 150
Zemin Sınıflandırmalarının Karşılaştırılması 154
Kayaçların Mühendislik Sınıflandırması 157
BÖLÜM 5 ZEMİN SUYU
Giriş 159
Yeraltı Suyu 160
Daire Kesitli Kılcal Tüplerde Akım 161
Darcy yasası 163
Geçirimlilik Katsayısı 164
Laboratuvarda Geçirimlilik Deneyleri 170
Değişmez Düzeyli Geçirimlilik Deneyi 171
Düşen Düzeyli Geçirimlilik Deneyi 172
Yatay ve Düşey Yönde Geçirimlilik 174
Doygun Olmayan Zeminin Geçirimliliği 177
Tüplerde Kılcal Yükselme 178
Değişik Çaptaki Tüplerde Kılcallık 182
Zeminlerde Kılcallık 182
Kılcal Kuvvetler 185
Büzülme, Şişme ve Donma Kabarması 186
Sızma Kuvvetleri 189
Statik Sıvılaşma 191
Hidrolik Yükler 195
Bir Boyutlu Akım 199
İki Boyutlu Akım 200
Üç Boyutlu Akım 202
Akım Ağı 207
Sınır Koşulları 208
Akım Ağının Çizilmesi 208
Akım Ağından Sızma Miktarının Belirlenmesi 210
Toprak Baraj İçinden Sızıntı 214
Baraj Tabanında Yatay Drenaj Durumu 216
Boşalımın Eğimli Mansap Yüzde Olması Durumu 216
Barajda Sızıntının Kontrol Edilmesi 222
Homojen Olmayan Zeminde Ak ım 224
BÖLÜM 6 ZEMİNDE SERİLMELER VE DAĞILIŞI
Giriş 227
Doğal Gerilmeler ; Efektif Gerilme 227
Kuru ve Doygun Ortamlarda Efektif Gerilme 229
Doygun Olmayan Zeminlerde Efektif Gerilme 232
Kılcal Doygun Bölgede Efektif Gerilme 232
Sızma Kuvvetlerinin Etkin Olduğu Efektif Gerilme 235
Efektif Gerilmenin Önemi 236
Taban Basıncı 239
Kitle Gerilmeleri 241
Nokta Yük Altında Gerilme 241
Çizgi Yük Altında Gerilme 248
Sonsuz Uzunlukta Düşey Çizgi Yük Altında Gerilme 248
Yüzeyde Yatay Çizgi Yük Altında Gerilme 249
Sonlu Uzunlukta Üniform Düşey Çizgi Yük Altında Gerilme 250
Şerit Yük Altında Gerilme 256
Üniform Düşey Şerit Yük Altında Gerilme 256
Doğrusal Artan Düşey Şerit Yük Altında Gerilme 260
Üniform Yatay Şerit Yük Altında Gerilme 261
Yamuk Kesitli Dolgu Yük Altında Gerilme 262
Üniform Yüklü Daire Altında Gerilme 265
Üniform Yüklü Dikdörtgen Alan Altında Gerilme 270
Newmark Etki Kartı 277
Yaklaşık Yöntem 279
Tabakalı Ortamda Gerilme Artışı 280
BÖLÜM 7 ZEMİNİN (SERİLME ALTINDA DAVRANIŞI
Giriş 283
Zeminde Gerilmeler 284
Deformasyon Türleri 285
Gerilme - Deformasyon İlişkisi 287
Yükleme Sonucu Fazla Boşluk Suyu Basıncı 291
İzotrop Gerilme Artışı İle Fazla Boşluk Suyu Basıncı 292
Tek Eksenli Gerilme İle Fazla Boşluk Suyu Basıncı 294
Üç Eksenli Gerilme İle Fazla Boşluk Suyu Basıncı 295
Gerilme - Şekil Değiştirme Özelliklerinin Ölçümü 299
BÖLÜM 8 SIKIŞMA VE KONSOLİDASYON
Giriş 301
Zeminin Sıkışabilirliği 301
Sıkışma Eğrisi 303
Sıkışma Katsayısı 305
Sıkışma İndisi 306
İkincil Sıkışma İndisi 307
Yeniden Yüklenme İndisi 308
Ge çmiş Gerilme Koşulları 309
Ön Konsolidasyon Basıncı 309
Konsolide Olmamış Killer 311
Normal Konsolide Killer 311
Aşırı Konsolide Killer 313
Bir Boyutlu Konsolidasyon 314
Konsolidasyon Sürecinde Zaman 317
Çift Yönlü Drenaj Koşulunda Çözüm 318
Boşluk Suyu Basıncı Dağılımının Etkisi 321
Konsolidasyon Katsay ısı 322
Eogaritma Yöntemi 322
Karekök Yöntemi 324
İnşaat Süresinde Oturmanın Düzeltilmesi 327
Konsolidasyon Deneyi 331
Radyal Konsolidasyon 332
BÖLÜM 9 KAYMA DİRENCİ
Giriş 335
Kayma Direncinin Tanımı 336
Sürtünme Kavramı 336
Gerçek Kohezyon 339
Mohr Dairesi 340
Mohr Kırılma Teorisi 342
Mohr - Coulomb Kırılma Hipotezi 343
Kayma Direncinin Laboratuvarda Belirlenmesi 346
Kanatlı Kesici Deneyi 346
Kesme Kutusu Deneyi 346
Üç Eksenli Hücre Kesme Deneyi 349
Konsolidasyonsuz-Drenajsız (UU) Deney 352
Konsolidasyonlu-Drenajsız (CU) Deney 352
Konsolidasyonlu-Drenajlı (CD) Deney 353
Serbest Basma Deneyi 354
Zeminlerin Kayma Direnci 355
Kumun Kayma Direnci 355
Kumda Kırılma Zarfı 357
Kumda Plastik Denge 358
Kumun Drenajlı Kayma Direnci 359
Kritik Boşluk Oranı 364
Kritik Çevre Basıncı 365
Kumun Drenajsız Kayma Direnci 366
Killerin Kayma Direnci 367
Normal Konsolide Killer 367
Aşırı Konsolide Killer 373
Fissürlü Killerin Kayma Direnci 379
Killerde Kalıntı Direnç 380
Hassaslık ve Tiksotropi 381
Doygun Olmayan Zeminlerin (DOZ) Kayma Direnci 382
Kayma Direncinin A şılması ; Sıvılaşma 384
S ıvılaşma Koşulları 385
Sismik Aktivite 385
Dane Dağılımı 386
Zemin Türü ve Özellikleri 387
Zeminin Sıkılığı 387
Yeraltı Suyu ve Hidrolik Eğim 389
Sıvılaşabilir Tabaka Derinliği ve Kalınlığı 389
S ıvılaşma Olasılığının İrdelenmesi 390
Liman ve Rıhtım Yapıları Projelendirme Standartları (1989) 391
Karayolu Köprüleri Projelendirme Ölçütleri (1990) 394
Demiryolu Yapıları Projelendirme Ölçütleri (1986) 394
Karayolları Projelendirme Ölçütleri (1986) 395
Binaları Projelendirme Ölçütleri (1988) 396
S ıvılaşmaya Karşı Yapı Güvenliğinin Artırılması 401
BÖLÜM 10 YANAL TOPRAK BASINCI
Giriş 403
Sükunette Toprak Basıncı 404
Aktif ve Pasif Toprak Basınçları 408
Rankine Teorisi 410
Kohezyonsuz (c =0) Dolgu ve Yatay Zemin Yüzeyi 410
Kohezyonsuz (c=0) Dolgu ve Eğik Zemin Yüzeyi 415
Kohezyonlu (c -) Zemin ve Yatay Zemin Yüzeyi 417
Kohezyonlu (c -) Zemin ve Eğik Zemin Yüzeyi 420
Kohezvonlu(^=0ü) Zemin 422
Coulomb Toprak Basıncı Teorisi 423
Depremde Aktif Toprak Basıncı 428
Dış Yüklerin Etkisi 432
Cullmann Grafik Yöntemi 433
Kohezyonlu Zeminde Desteksiz Kazı 435
Destekli Kazı 437
Kil Kazısında Taban Kabarması 438
Kum Kazısında Taban Stabilitesi 442
BÖLÜM 11 YAMAÇLARIN DENGESİ
Giriş 445
Yamaç ve Heyelan Geometrisi 445
Yamaç Dengesinde Etkenler 446
Yamaç Hareketlerinin Sınıflandırılması 448
Yamaçların Analiz Amaçlı Ayrımı 451
Doğal Yamaçlar 451
Sağlam Zemin Üzerinde Kohezyonsuz Dolgular 455
Sağlam Zemin Üzerinde Kohezyonlu Dolgular 455
Yumuşak Zemin Üzerinde Kohezyonsuz Dolgular 455
Yumuşak Zemin Üzerinde Kohezyonlu Dolgular 455
Kazı İle Oluşturulan Yamaçlar 456
Yama ç Duraylılığı Analiz Yöntemleri 458
Sonsuz Yama çta Denge 460
Kohezyonlu Zemin ; Sızıntı Yok 460
Kohezyonlu Zemin ; Akım Yamaca Paralel 463
Kohezyonlu Zemin ; Sızıntı Yamaç Dışına 464
Kohezyonsuz Zeminde Denge 466
Düzlemsel Kayma 467
Dönel Kayma 469
Sürtünme Dairesi 470
Adi Dilim Yöntemi (OMS) 471
Sadeleştirilmiş Bishop Yöntemi 473
Genel Kayma Y üzeyinde Analiz 480
Janbu Yöntemi 480
Morgenstern - Price Yöntemi 482
Spencer Yöntemi 483
Stabilitenin Abaklarla Hesaplanmas ı 483
Yumuşak Killer (d> = 0°) 483
c- Zeminde Yamaç Stabilitesi 487
Bishop - Morgenstern Yöntemi 488
Cousins Abakları İle Efektif Gerilme Analizi 489
Kama Analizi 493
Kritik Daire Merkezi ve Çekme Çatlağı Yeri 496
Taylor Yöntemi 496
Janbu Yöntemi 497
Hoek - Bray Yöntemi 499
Cousins Abakları 501
Toprak Barajlar ın Duraylılığı 502
İnşaat Sonu 50,
Baraj Gölü Dolu ve Düzenli Akım 503
Ani Su Çekilmesi 504
Uzun Süreli Duraylık 507
Güvenlik Sayısı 508
Yamaçlarda Güvenliğin Artırılması 509
BÖLÜM 12 YAPI TEMELLERİ VE TAŞIMA GÜCÜ
Giriş 511
Temel Tipleri 512
Yüzeysel Temeller 512
Derin Temeller 513
Yüzen Temeller 514
Temel Çukuru 514
12.3. Temel Yeri ve Derinliği 514
Donma Derinliği 515
Hacimsel Değişme Bölgesi 516
Bitkisel Toprak, Organik Zemin Varlığı ve YASS 520
Akarsu ve Dalganın Aşındırma Etkisi 520
Komşu Yapı Temellerinin Konumu 520
Temel Kazısı 521
Kazının Desteklenmesi 522
Temellerin Göçmesi 522
Yüzeysel Temellerin Taşıma Gücü 524
Toprak Basınçlarına Dayanan Taşıma Gücü 524
Kayma Yüzeyine Dayanan Taşıma Gücü 526
Plastik Göçmeye Dayanan Yöntemler 527
Prandtl Teorisi 527
Terzaghi Taşıma Gücü Teorisi 528
Skempton Eşitliği İle Taşıma Gücü 533
Meyerhof Taşıma Gücü Eşitliği 535
Hansen Taşıma Gücü Eşitliği 537
Yerinde Deneylere Dayanan Ta şıma Gücü 540
SPT İle Taşıma Gücü 540
CPT İle Taşıma Gücü 548
Plaka Yükleme Deneyinden Taşıma Gücü 548
Presiyometre Deneyinden Taşıma Gücü 548
Yeraltı Suyunun Taşıma Gücüne Etkisi 551
Eğik Yük Alan Temellerin Taşıma Gücü 553
Eksantrik Yük Alan Temellerin Taşıma Gücü 557
Bir Yönde Eksantrisite 557
iki Yönde Eksantrisite 560
Yama çtaki Temellerin Taşıma Gücü 565
Yamaç Tepesinde Sürekli Temel 566
Yamaç Üzerinde Sürekli Temel 567
Tabakal ı Ortamın Taşıma Gücü 568
Meyerhof - Hanna Yöntemi 568
Button Önerisi 573
Deprem Durumunda Ta şıma Gücü 575
Kaz ıklı Temellerin Taşıma Gücü 577
Uç Taşıma Yükü (QD) 579
Meyerhof Y öntemi 579
Janbu Yöntemi 581
Coyle - Castello Yöntemi 582
Çevre Sürtünmesi (Qs) 583
Kumda Qs 583
Kilde Qs 586
SPT ile Kazık Taşıma Gücü 591
Presiyometre Deneyi İle Kazık "taşıma Gücü 593
Dinamik Kazık Formülleri 595
Kazık Yükleme Deneyi 596
Negatif Çevre Sürtünmesi 600
Kum Üzerinde Kil Dolgu 600
Kil Üzerinde Kum Dolgu 601
Kuyu Temellerin Ta şıma Gücü 602
Genel Taşıma Gücü 603
Kumda Kuyu Temelin Taşıma Gücü 604
Kilde Kuyu Temelin Taşıma Gücü 610
Kayaya Soketlenen Kuyu Temelin Taşıma Gücü 613
Kesonlar 615
Açık Kesonda Beton Tabakası Kalınlığı 616
Beton Tabakası ile Şaft Dokanağında Kesme Kuvvetine Karşı Güvenlik 617
Kaldırma Kuvvetine Karşı Güvenlik 618
Kaz ıklı ve Kuyu Temellerin Kaldırma Kuvvetine Karşı Direnci 619
Kilde Kazıklı Temeller 619
Kumda Kazıklı Temeller 620
Kilde Kuyu Temeller 622
Kumda Kuyu Temeller 623
Yanal Y ük Alan Derin Temeller 625
Elastik Çözüm 626
Broms Yöntemi 630
Meyerhof Yöntemi 632
Yüzen Temellerin Taşıma Gücü 634
Kayaçların Taşıma Gücü 635
Yapı Kodları 636
Homojen Kayaçların Taşıma Gücü 637
Kırıklı Kayaçların Taşıma Gücü 639
Güvenlik Sayısı 641
Kabul Edilen Zemin Emniyet Gerilmeleri 643
Yatak Katsayısı 644
BÖLÜM 13 TEMELLERİN OTURMASI
Giriş 647
Oturma Türleri 648
Yüzeysel Temellerin Oturması 649
Ani (Drenajsız) Oturma 649
Birincil Konsolidasyon Oturması 652
Skempton - Bjerrum Düzeltmesi 655
Normal Konsolide Kilde Oturma 657
Aşırı Konsolide Kilde Oturma 661
Kumda Konsolidasyon Oturması 663
YASS Alçalması İle Oturma 664
İkincil Konsolidasyon Oturması 665
Farklı Oturma 666
Plaka Yükleme Deneyinden Oturma Hesabı 671
Presiyometre Deneyinden Oturma Hesabı 672
Homojen Ortamlarda Oturma 673
Heterojen Ortamlarda Oturma 674
Yumuşak Tabakalı Ortamda Oturma 677
Deprem Nedeni İle Oturma 681
Kaz ıklı Temellerin Oturması 683
Tekil Kazık Oturması 683
Kazık Grubu Elastik Oturması 685
Kazık Grubu Konsolidasyon Oturması 686
Kuyu Temellerin Oturmas ı 690
Çalışma Yükünde Kuyu Temelin Elastik Oturması 690
Kayaya Soketlenen Kuyu Temelin Oturması 691
İzin Verilebilir Oturma 692
Oturma Hesaplarının Güvenilirliği 694
BÖLÜM 14 DAYANMA YAPILARI S
Giriş 695
Toprak Basıncı Teorilerinin Uygulanması 695
Rijit Dayanma Yapıları 696
Kaymaya Karşı Güvenliğin İncelenmesi 699
Devrilmeye Karşı Güvenlik 702
Taşıma Gücüne Göre Güvenlik Sayısı 704
Toptan Göçme İncelemesi 713
Oturma Kontrolü 714
Ağırlık Yapısının Deprem Koşulunda Güvenliği 714
Yar ı Rijit Dayanma Yapıları 717
Kafes Tipi Dayanma Duvar ı 717
Kaymaya Karşı Güvenlik Sayısı 717
Devrilmeye Karşı Güvenlik Sayısı 718
Sand ık Tipi Dayanma Duvarı 718
Esnek Dayanma Yap ıları 720
G ömme Perde Duvar 721
Kumda Gömme Perde Duvar 721
Su Olmaması Durumunda Kumda Gömme Perde Duvar 726
Kilde Gömme Perde Duvar 727
Su Olmaması Durumunda Kilde Gömme Perde Duvar 730
Ba ğlı Perde Duvar 731
Kumda Serbest Toprak Desteği Yöntemi 732
Kilde Serbest Toprak Desteği Yöntemi 734
Eğilme Momentinin Azaltılması 736
Kumda Hesaba Dayalı Basınç Diyagram Yöntemi 737
Kumda Eşdeğer Kiriş Yöntemi 740
Donat ılı Zemin Duvarlar 742
Metalik Şerit Donatılı Zemin Duvarlar 744
Donatılı Zemin Duvarda Yanal Aktif ve Düşey Basınç 745
Donatı Çekme Kuvveti 746
Donatı Kopmasına Karşı Güvenlik Sayısı 747
Toplam Donatı Uzunluğu 748
İç Denge İncelemesi 748
Dış Denge İncelemesi 748
Jeotekstil Donat ılı Zemin Duvarlar 752
İç Denge İncelemesi 752
Dış Denge İncelemesi 753
Genel Öneriler 755
Dayanma Yap ılarının Kullanılma Alanları 756
BÖLÜM 15 ZEMİNLERİN SIKIŞTIRILMASI
Giriş 757
Su İçeriği - Kuru Birim Hacim Ağırlık İlişkisi 757
Standart Proctor Deneyi 758
Modifıye Proctor Deneyi 762
Tek Nokta Yöntemi İle ydmax ve wopt Tayini 763
İri Daneli Malzeme İçin ydmax vewopt Düzeltmesi 764
Organik Madde Etkisi 764
Kompaksiyon Eğri Türleri 765
Kohezyonlu Zeminlerin Kompaksiyonu 766
Kompaksiyonun Zemin Yapısına Etkisi 767
Sıkıştırma Yönteminin Etkisi 768
Kohezyonsuz Zeminlerin Kompaksiyonu 769
Sıkıştırılmış Zeminlerin Özellikleri 771
Arazide Kompaksiyon 775
Zeminlerin Kompaksiyona Uygunluğu 778
Rölatif Kompaksiyon 783
Toprak İşlerinde Gerekli Malzeme Miktarının Hesabı 785
Kompaksiyonun Arazide Kontrolü 788
Kum Konisi Deneyi 788
Balon Deneyi 789
Nükleer Yöntem 790
BÖLÜM 16 ZEMİN ÖZELLİKLERİNİN İYİLEŞTİRİLMESİ
Giriş 791
Stabilizasyon Yöntemleri 791
Zayıf Zeminin Tamamen Kaldırılması ve Geri Dolgu 793
Sıkıştırma Yöntemleri 793
Titreşimle Sıkıştırma 793
Ağır Tokmakla Sıkıştırma 795
Patlatma İle Sıkıştırma 796
Konsolidasyonun H ızlandırılması 796
Ön Yükleme 796
Kum Drenler 800
Prefabrik Düşey Drenler 804
Enjeksiyon 805
Isıl İşlemler 807
Yüksek Sıcaklıkta Stabilizasyon 807
Zeminin Dondurulması 807
KatkI Maddeleri ile Stabilizasyon 808
Mekanik Stabilizasyon 808
Çimento Stabilizasyonu 809
Kireçle Stabilizasyon 812
Bitümlü Stabilizasyon 815
Uçucu Kül Stabilizasyonu 818
Diğer Katkı Maddeleri 818
Derin Karıştırma Yöntemi 819
Yeraltı Suyu Koşullarının Değiştirilmesi 820
Jeosentetikler 821
Ölçü Birimleri Dönüşüm Tabloları 826
Yararlan ılan Kaynaklar 828
Önerilen Kaynaklar 833
Sözcük Dizini 842
Okunma Sayısı: 3854