Doygun olmayan ince daneli zeminlerde kayma direncinin belirlenmesi

Boşluklarının tamamının su ile dolu olmayan zeminler için doygun olmayan zemin ismi kullanılmaktadır. Doygun olmayan zeminler için deney yapmak uzun zamanlar almakta ve bu zeminler için geoteknik problemlerinin çözümü daha zor olmaktadır. Bu çalışmada Adapazarı formasyonuna ait zeminlerin doygun olmayan durumdaki mekanik davranışları incelenmiştir. Çalışmada 4 farklı içeriğe sahip numune kullanılmıştır. Öncelikle, numunelere ait fiziksel özellikler belirlenerek zemin sınıfları tespit edilmiştir. Yapılan sınıflandırma deneyleri sonucunda en çok kil içeriğine (%22) ve en az kum içeriğine (%1) sahip numuneye N1, sırası ile kil içeriği azalan numunelere ise N2, N3 ve N4 isimleri verilmiştir. Geleneksel üç eksenli hücre kesme deney cihazı modifiye edilerek doygun olmayan deney yöntemine uygun hale getirilmiştir. Mekanik davranışların incelenebilmesi için Konsolidasyonlu-Drenajlı (CD) üç eksenli hücre kesme deney yöntemi tercih edilmiştir. Yapılan tüm üç eksenli deneylerde az sayıdaki numuneden daha fazla veri elde edebilmek için numuneler çok aşamalı olarak kesilmiştir. Çok aşamalı deney yönteminde 3 farklı efektif gerilmede veya net normal gerilmede tek bir deney numunesi üzerinde deney yapılmaktadır. Çalışmada filtre kağıdı ve basınç plakası yöntemleri kullanılarak emme ölçümleri gerçekleştirilmiş ve zemin-su karakteristik eğrileri (SWCC) oluşturulmuştur. Çizilen SWC eğrilerinden üç eksenli hücre kesme deneyinde kullanılan parametre olan kılcal gerilme değerleri belirlenmiştir. 1 seri (4 adet) doygun zemin, 5 seri (20 adet) doygun olmayan zeminler için Konsolidasyonlu-Drenajlı üç eksenli hücre kesme deneyleri yapılmıştır. Doygun olmayan zemin sonuçları için, kılcal gerilme değerinin artması ile N-1, N-2 ve N-3 numaralı numunelere ait kırılma zarflarının çizimi doğrusal elde edilmiştir. N-4 numaralı numunenin kırılma zarfı ise SWC eğrisi sonucu elde edilen hava giriş değerinden sonra doğrusal devam etmemekte ve non-linear olarak çizilmektedir. Numune içerisinde bulunan kum miktarının artması ile numunelerden elde edilen kılcal gerilmenin etkisi ile ortaya çıkan ( bb) açının arttığı sonucuna ulaşılmıştır. Yöntem 1 (1. Seri ve 2. Seri) ve Yöntem 2 (3. , 4. Ve 5. Seri deneyler) ile yapılan tüm deneysel çalışmalardan elde edilen sonuçlar ile numunelerin kayma yüzeyleri 3 boyutlu olarak çizilmiş ve kırılma zarfları bu 3 boyutlu yüzeylerden de elde edilmiştir. Hem yöntem 1 ile hem de yöntem 2 ile yapılan deneysel çalışmalar sonucunda en küçük kohezyon değeri N-1 numaralı numuneden elde edilmiştir. En yüksek kohezyon değeri ise N-4 numaralı numuneden elde edilmiştir.