Jet grout kolonları içinde teşkil edilenfore kazıkların çalışma prensibinin irdelenmesi

Yumuşak, gevşek ve yer altı su seviyesinin yüksek olduğu zemin koşullarında yapıların zemine güvenle taşıtılması ve uygulanan projenin ekonomik boyutunu da düşünerek imalatın yapılması İnşaat Mühendisliğinin başlıca görevidir. Bu tür zeminlerde ağır ve nitelikli yapıların yapılması ciddi geoteknik problemlerin çözülmesi gerekebilmektedir. Maliyet açısından ilk olarak zemin ıslah yöntemleri ile yumuşak/gevşek zemin katı/sıkı forma getirilmek istenir. Zemin ıslah yöntemi ile iyileştirilen zeminde iki hedef gözetilir. Bunlardan birincisi oturma kriterini, ikincisi ise taşıma gücü kriterini sağlamaktır. Ağır ve nitelikli yapıların zemininde kullanılan ıslahı yöntemleri taşıma gücü kriterin sağlamakta ancak çoğu durumda oturma kriterini tek başına sağlayamamaktadır. Çözüm olarak maliyet açısından daha yüksek olan derin temel sistemlerinin yapı altında kullanılması önerilebilmektedir. Tez çalışmasına konu olan iki site olarak inşa edilen bir silo inşaat sahasının zeminleri çok yumuşak alüvyonal zeminlerden oluşmaktadır. Üst yapı yükleri yüzeysel temel taşıma gücünü çok fazla aştığından yapı fore kazıklı derin temel üzerine üzerine inşa edilmiştir. Çok yumuşak zeminden dolayı Site-1' de fore kazık imalatı sırasında birtakım zorluklarla karşılaşılmıştır. Karşılaşılan zorluklar neticesinde Site-2' de her fore kazığın çevresine 80 cm çapında ve 16 metre boyunda 4' er adet jet grout kolonları imal edilmiş ve çimento hamurunun prizini alması sonrasında fore kazıkların imalatı gerçekleştirilmiştir. Her iki sitede imal edilen fore kazıklara yükleme deneyi yapılmış ve taşıma gücü performansları değerlendirilmiştir. Tez çalışmasında çok yumuşak zeminlerde zemin iyileştirilmesi yapılmadan önceki ve sonraki fore kazık imalatları, imalat aşamasındaki yaşanan zorluklar, zorluklara yönelik çözümler anlatılmakta ve kazıkların taşıma gücü performanslarını karşılaştırmalı olarak irdelenmektedir. Aynı zamanda jet grout kolonları ile iyileştirilmiş kısmi kompozit zemine imal edilen fore kazıkların daha hızlı ve daha ekonomik olduğu saha gözlemleriyle detaylıca anlatılmaktadır. Büyük ölçekli bütçeler ile inşa edilen bu tür sanayi yapılarının, akademik bakış açısıyla jeolojik, jeofizik ve geoteknik olarak değerlendirilmesi sonrasında literatüre büyük ölçüde katkı sağlanması hedeflenmektedir. Ayrıca, bu çalışmada iyileştirilmiş zemin-kazık etkileşimini daha derinlemesine değerlendirebilmek adına, jet grout uygulaması sonrası oluşan kompozit zemin davranışı da dikkate alınmıştır. Kompozit zemin yaklaşımı ile jet grout kolonları ve doğal zeminin birlikte çalıştığı sistemde, drenajsız kayma mukavemeti (cu) tahmini için ağırlıklı ortalama formülasyon kullanılmıştır. Buna ek olarak, jet grout sonrası kayma dalgası hızı (Vs) artışı üzerinden cu-Vs ilişkisine dayalı ampirik değerlendirmeler yapılmış, bu sayede zemin iyileştirmesinin etkinliği jeofizik parametrelerle de desteklenmiştir. Her iki yaklaşımın sonuçları, hem teorik hem de deneysel olarak karşılaştırılmış ve literatürde yer bulan modellerle sahadaki veriler uyumlu şekilde yorumlanmıştır. Bu mühendislik yaklaşımı, tez kapsamında ayrıntılı olarak ele alınmıştır.