Artık toprak zeminlerin zemin-su karakteristik eğrilerinin belirlenmesi

Matrik ve toplam emme basıncı, doygun olmayan zemin mekaniğinde kullanılan önemli kavramlardır. Artık toprak zeminlerin birçok mühendislik özelliklerinin belirlenmesinde kullanılan zemin su karakteristik eğrilerinin çizilmesi bu tez çalışmasının amacını oluşturmaktadır. Bu amaç doğrultusunda Ankara ili Solfasol Mahallesi'nden alınan üç farklı artık toprak numunesi üzerinde zemin mekaniği deneyleri yapılmıştır. Laboratuvar çalışmaları iki aşamada gerçekleştirilmiştir. Birinci aşama temel zemin mekaniği deneylerini kapsamaktadır. Deneyler sırası ile elek analizi, hidrometre, piknometre, Atterberg limitleri, standart Proktor ve kesme kutusu deneyleridir. Her üç artık toprak numunesi için de bu deneyler gerçekleştirilmiş ardından doygun olmayan zemin mekaniği kavramlarını incelemek amacıyla deneysel çalışmalarda ikinci aşamaya geçilmiştir. İkinci aşamada ise artık toprak numunelerinin doygunluk dereceleri, matrik ve toplam emme basınç değerlerini tayin etmek amacıyla filtre kağıdı deneyleri gerçekleştirilmiştir. Zeminlere ait matrik emme basınçlarına karşılık filtre kağıdı nem içeriği grafikleri çizilmiş, zemin su karakteristik eğrileri (SWCC) oluşturulmuştur. Tez kapsamında zemin numunelerinin matrik emme basıncı değerlerini farklı bir yöntemle belirlemek amacıyla basınç plakası deney düzeneği tasarlanmıştır. Yeni cihazda yapılan deneylerden elde edilen sonuçlar ile de artık toprak numunelere ait zemin su karakteristik eğrileri (SWCC) çizilmiştir. Basınç plakası deneyleri sırasında killi zeminlerde numune üzerine sık aralıklarla matrik emme basıncı değerleri uygulanarak daha düzgün zemin su karakteristik eğrileri elde edilebileceği sonucuna varılmıştır. Hem basınç plakası hem de filtre kağıdı deneyleri sonucunda çizilen zemin su karakteristik eğrileri incelendiğinde numunelerdeki kil oranı arttıkça eğrilerin yukarı doğru kaydığı görülmüştür. Kil içeriği %21 grimsi-yeşil renkli artık toprak örneğinde, filtre kağıdı deneylerinde elde edilen SWCC analizleri sonucu, en yüksek matrik emme basıncı değeri (4.44 bar) saptanmıştır. Kil içeriği en düşük oranda bulunan (%2.7) kırmızımsı-pembe renkli artık toprak örneklerinde ise matrik emme basıncı değeri (4.19) bar olarak bulunmuştur. Filtre kağıdı ve basınç plakası deney verilerine göre ise; ince tane boyu artışına bağlı olarak matrik emme basıncı değerinin arttığı, kaba tane boyu artışına bağlı olarak ise matrik emme basıncı değerlerinin azaldığı gözlemlenmiştir.