Zemin İyileştirme Yöntemleri | 2

Zemin İyileştirme Yöntemleri

Zeminlerde var olan veya sonradan oluşabilecek mühendislik problemlerine müdahale etmek amacıyla geliştirilen yöntemlere zemin iyileştirme yöntemleri adı verilmektedir. Zemin iyileştirme yöntemlerinde en temel amaç zeminin mekanik etkiler ile boşluk oranın azaltılması ve/veya zemin boşluklarının çeşitli kimyasallar ile doldurulmasıdır. Zeminin fiziksel ve mühendislik davranış özelliklerine müdahale etmek istediğimiz veya zorunda kaldığımız durumlarda zemin iyileştirme yöntemlerine başvurulmaktadır.

zemin iyileştirme yöntemleri
Şekil 1. Zemin iyileştirme yöntemleri

Peki zemin iyileştirme yöntemleri tercih ettiğimiz ilk çözüm önerisi midir?

Bu sorunun cevabı tabi ki hayır. İyileştirme yöntemleri bir çok durumda ekonomik olarak ele alındığında olumlu sonuçlar vermemekte ve yüksek yapım maliyetlerine sebep olabilmektedir. Bu sebepten dolayı herhangi bir zemin iyileştirme yöntemine başvurmadan önce:

  • Yapılacak olan proje gereklilikleri neler ve projeyi değiştirebilme durumu var mı?
  • Yapılacak olan projede herhangi bir değişim olanağı yoksa inşa edilecek mühendislik davranışları bakımından yeterli olmayan alan değiştirilebilir mi?
  • Temel tasarımında değişim mümkün mü?
  • Proje, uygulama alanında ve temel tasarımında değişim mümkün değil, alandaki zayıf zemin tamamen kaldırılması ve mühendislik davranışı daha iyi olan bir malzeme ile kontrollü dolgu yapılması proje için uygun mu?

Tüm bu sorulara hayır cevabını verdiğimizde zemin iyileştirme yöntemlerine başvurmaktayız. (Bu değerlendirmeler karşımıza çıkan mühendislik problemlerine göre değişiklik göstermektedir. Her durumda uygulanamamaktadır)

Zemin İyileştirme Yöntemlerinin Amaçları:

  • Zayıf zeminin taşıma kapasitesini arttırmak
  • Zemin fiziksel özelliklerine (su muhtevası, boşluk oranı, rölatif sıkılık) müdahale etmek
  • Toplam oturmayı azaltıp, konsolidasyonu hızlandırmak
  • Dolgu ve şevlerin stabilitesini sağlamak
  • İstinad duvarlarını desteklemek
  • Zemin potansiyel sıvılaşma riskini azaltmak
  • Donma ve çözünme problemlerini ortadan kaldırmak

Zemin İyileştirme Yöntemlerinin Sonuçları:

  • Zemin kayma mukavemeti artar
  • Killi zeminlerin kıvamı, kum zeminlerin ise rölatif sıkılığı artar
  • Zemin sıkışma potansiyeli azalır
  • Zeminlerin şişme ve büzülme potansiyeli düşer
  • Permeabilite (geçirimlilik) azalır
  • Borulanmaya karşı mukavemet artar
  • Sıvılaşma riski ortadan kaldırılabilmektedir

Başlıca zemin iyileştirme yöntemleri:

  • Katkılı ve katkısız stabilizasyon
  • Enjeksiyon ile zemin iyileştirme
  • Jetgrout kolonları ile zemin iyileştirme
  • Ön yükleme ve kum direnleri ile zemin iyileştirme
  • Dinamik kompaksiyon
  • Vibroflotasyon, vibrodisplacement, vibroreplacement
  • Sıkıştırma kazıkları
  • Taş kolon ile zemin iyileştirme
  • Patlayıcılar ile zemin iyileştirme
  • Isı ile stabilizasyon
  • Geosentetikler ile zemin iyileştirme

İyileştirme yöntemleri genel itibariyle uygulama yöntemine ve uygulama derinliğine bağlı olarak sınıflandırılmaktadır. Bunun yanında zemin cinsine göre de sınıflandırılmaktadır.

Uygulama yöntemine bağlı zemin iyileştirme yöntemleri 3 ana grupta toplanmaktadır. Bunlar;

A. Sadece inşaat aşamasında uygulanan geçici iyileştirme yöntemleri (Donma- Çözünme, ısıl işlem ve YASS’nin düşmesi)
B. Zemine herhangi bir malzeme karıştırmadan uygulanan kalıcı iyileştirme yöntemleri (Katkısız Stabilizasyon)
C. Zemine çeşitli malzemeler karıştırılarak uygulanan kalıcı iyileştirme yöntemleri (Katkılı Stabilizasyon)

Uygulama derinliğine bağlı olarak iyileştirme yöntemleri iki şekilde sınıflandırılmaktadır. Bunlar;

A. Yüzeysel iyileştirme yöntemleri (Kompaksiyon, drenaj, mekanik-çimento-kireç-bitüm ile stabilizasyon)
B. Derin iyileştirme yöntemleri (Derin kompaksiyon, derin vibrasyon, kompaksiyon kazıkları, patlayıcılar, enjeksiyon, ön yükleme ve düşey direnler, elektro-osmoz yöntemi, ısı ile stabilizasyon ve kimyasal enjeksiyon)

Bunlar dışında zeminlere uygulanan bu iyileştirme yöntemlerini zemin cinsine bağlı olarak da sınıflandırabiliriz. Kohezyonlu ve granuler zeminlere uygulanan zemin iyileştirme yöntemlerinde, kohezyonlu zeminlerde bilinen en temel durum su muhtevası değerine bağlı olarak ortaya çıkan sorunları düzeltmek, granüler zeminlerde ise rölatif sıkılığa bağlı olarak ortaya çıkan problemleri düzeltmektir.

Zemin cinsine göre sınıflandırılan iyileştirme yöntemleri Şekil 2 de verilen tabloda gösterilmiştir.

zemin iyileştirme yöntemleri
Şekil 2. Zemin türüne göre iyileştirme yöntemleri

Zeminlerin iyileştirilmesinde bilinmesi gereken ilk durum her yöntemin her zemin türünde ve her sorunda uygulanmasının mümkün olmadığıdır. İyileştirme yöntemini belirlemeden önce inşa alanında var olan sorun tam ve doğru olarak belirlenmelidir. Sorun tespiti yapıldıktan sonra var olan sorunu ortadan kaldıracak yöntem belirlenerek mühendislik özellikleri iyileştirilmelidir.

İyileştirme yöntemi seçiminde zemin/kaya profilinin belirlenmesi, yer altı suyunun varlığı, çevresel faktörler ve uygulanabilirliğinin de göz önünde bulundurulması gerekmektedir.

İyileştirme yöntemlerine genel bir giriş niteliğinde olan yazımı okuduğunuz için teşekkür ederim. Sonraki yazı içeriklerimde her bir iyileştirme yöntemini detaylı olarak ele alacağım.

Zeminlerde oluşan ve/veya oluşabilecek mühendislik problemlerini ele aldığım yazımı da okuyarak konuyu pekiştirebilirsiniz.

Sevgiyle Kalın 🙂

No Comments

Add a Comment

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir