Doygun olmayan zeminlerin kayma dayanım parametrelerinin araştırılması

Doygun olmayan zemin davranışının belirlenmesi, zeminlerin mekanik özelliklerinin doğru bir şekilde değerlendirilmesi açısından büyük önem taşımaktadır. Geleneksel olarak, zemin mekaniğinde doygun zemin parametreleri kullanılmakta olup, bu yaklaşım hesaplamaları basitleştirmekte ve maliyetleri düşürmektedir. Ancak bu yöntem, saha uygulamalarında gereğinden fazla malzeme kullanımına yol açarak aşırı güvenli tasarımlar yapılmasına sebep olabilir. Ayrıca, iklim değişikliği ve Türkiye'de yıllık yağış miktarlarının azalması nedeniyle, doygun olmayan zeminlerin oranı artmakta, bu da bu tür zeminlerin mekanik davranışının daha hassas bir şekilde anlaşılmasını gerektirmektedir. Doygun olmayan zemin mekaniğinin temel parametrelerinden biri, su içeriği ile matris potansiyeli arasındaki ilişkiyi belirleyen zemin emme (suction) değeridir. Bu ilişki, Zemin-Su Karakteristik Eğrisi (SWCC) ile gösterilir ve zeminin hidro-mekanik davranışını tahmin etmede kritik bir araçtır. Bu çalışmada, zemin emme ölçümlerinde kullanılan filtre kağıdı yöntemi, bu yöntemin kalibrasyon özellikleri ve zemin emme değerlerinin zemin parametreleri ile olan ilişki deneysel olarak araştırılmıştır. Filtre kağıdı kalibrasyonu için ASTM D5298 standardına uygun olarak üç test serisi gerçekleştirilmiş ve NaCl çözeltileri kullanılarak kalibrasyon eğrileri türetilmiştir. Sonrasında, üç farklı sıkıştırılmış zemin numunesi (bir numune optimum, optimum-doygun ve optimum-kuru olacak şekilde toplamda 5 set ) 0, 3, 6, 18, 24, 48, 72 ve 168 saat oda sıcaklığında kurumaya bırakılmıştır. Bu numunelerin toplam ve matris emme değerlerine dayalı zemin-su karakteristik eğrileri filtre kâğıdı yöntemi ile belirlenmiştir. Aynı numuneler için serbest basınç deneyleri gerçekleştirilmiş ve zemin mekanik özellikleri ile zemin emme değerleri arasında ilişki incelenmiştir. Deneysel çalışma sonucunda; filtre kağıdı yönteminde filtre kağıdı kalibrasyonunun önemli ölçüde etkili ve gerekli olduğu, zeminlerin emme değerleri ile zemin serbest basınç değerlerinin ilişkili olduğu görülmüştür. Elde edilen sonuçlar literatürde yer alan çalışmalarla paralellik göstermiştir.