3. MÜHENDİSLİK AMAÇLI TOPRAK SINIFLANMASI

27.06.2012 3. MÜHENDİSLİK AMAÇLI TOPRAK SINIFLANMASI AMAÇ • Basit indislerle benzer davranışa sahip toprak gruplarının oluşturulması ve sınıflanması...
Author: Yeter Yüksel
0 downloads 0 Views 770KB Size
27.06.2012

3. MÜHENDİSLİK AMAÇLI TOPRAK SINIFLANMASI

AMAÇ • Basit indislerle benzer davranışa sahip toprak gruplarının oluşturulması ve sınıflanması, mühendislik özelliklerini kestirmek ve genel olarak mühendisler arasında iletişimi sağlamak. Mühendisler arasında iletişim

Basit indisler LL, PI

Sınıflama Sistemi (lisan)

Tecrübe birikimini kullan

Mühendislik Özelliklerinin

Mühendislik amacına ulaşmak

kestirimi

1

27.06.2012

Sınıflama sistemleri Yaygın olarak kullanılan iki sistem: • Birleştirilmiş Zemin sınıflaması- Unified Soil Classification System (USCS). • American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO) System

Toprak Zeminin Dokusu Toprak zeminin dokusu, tanelerin boyutuna, şekline ve taneboyu dağılımına bağlıdır. Đri taneli zeminler

Đnce taneli zeminler

(Coarse-grained soils):

(Fine-grained soils):

Çakıl (Gravel) Kum (Sand)

Silt

Kil (Clay)

0.075 mm (USCS) 0.06 mm (BS)

Elek analizi

Hidrometre analizi

2

27.06.2012

Toprak Zeminlerin Özellikleri (Holtz and Kovacs, 1981)

Taneboyu

USCS 4.75 BS 2.0

0.075

0.06 birim: mm

0.002

USCS: Unified Soil Classification BS: British Standards

(Holtz and Kovacs, 1981)

3

27.06.2012

HATIRLA: Kil boyutu taneler Örneğin: Kuvars kil minerallerinin boyutuna öğütülebilir ????

Kil mineralleri Örneğin: Kaolinit, Đllit, vb.

Taneboyu Dağılımı •Deney Đri taneli zeminler: Çakıl

Kum

Đnce taneli zeminler: Silt

Kil

0.075 mm (USCS) 0.06 mm (BS)

(Head, 1992)

Elek analizi

Hidrometre analizi

4

27.06.2012

5

27.06.2012

Taneboyu Dağılımı

Etkin taneboyu (Effective size) D10: 0.02 mm D30: D60:

Log ölçek (Holtz and Kovacs, 1981)

6

27.06.2012

Taneboyu dağılımı • Şeklini tanımlamak • Örneğin: (iyi derecelenmiş) well graded D10 = 0.02 mm (effective size) D 30 = 0.6 mm D 60 = 9 mm

Uniformluk (Coefficient of uniformity) D 9 C u = 60 = = 450 D10 0.02 Egrisellik (Coefficient of curvature) Cc =

( D30 ) 2 (0.6) 2 = =2 ( D10 )(D 60 ) (0.02)(9)

Değerlendirme ölçütü Đyi derecelenm



(Well − graded ) toprak 1 < C c < 3 and C u ≥ 4 ( çak ıakıl − gravels − ) 1 < C c < 3 and

Cu ≥ 6

( kumlar − sands )

SORU tek bir tane boyundan oluşan zeminin Cu değeri nedir?

CEVAP

Đnce (%)

•SORU tek bir tane boyundan oluşan zeminin Cu değeri nedir?

Coefficient of uniformity D C u = 60 = 1 D10

D (mm) Taneboyu dağılımı

7

27.06.2012

Taneboyu Dağılımı •

Mühendislik uygulamasındaki anlamı – Toprak zemin dokusunu tanımlar ve zemin sınıflamasına girdi sağlar. – Derecelenme + boylanma ile ilgili bilgi sağlar. – Dolgu malzemesi olarak malzeme seçiminde, yol temel malzeme seçiminde veya beton agregası seçiminde kullanılabilir. – Dinamik kompaksiyon, enjeksiyon gibi zemin iyileştirme yöntemlerinin seçiminde kullanılabilir. – Etkin taneçapı ile hidrolik iletkenliğin tahmininde (Hazen’s Equation) kullanılabilir.

Taneboyu dağılım eğrisi ĐRĐ TANELĐ MALZEMELER için daha önemlidir.

Tane şekli

İri taneli zeminler

Yuvarlak (Rounded)

Yarı köşeli (Subangular)

• Taneli (granular) zeminler için önemlidir. • Köşeli taneler → yüksek sürtünme direnci • Yuvarlak taneler → düşük sürtünme direnci

Yarı yuvarlak (Subrounded)

Köşeli (Angular) (Holtz and Kovacs, 1981)

8

27.06.2012

Birleştirilmiş Toprak Sınıflama Sistemi (USCS) USCS sınıflama sistami: Bu sistem ilk kez Prof. A. Casagrande (1948) tarafından II. Dünya savaşında kullanılan hava alanlarının inşası sırasında geliştirilmiştir. Daha sonra, sistem barajlar, temeller ve diğer yapıların inşasında kullanılabilecek şekilde, Prof. Casagrande, the U.S. Bureau of Reclamation, and the U.S. Army Corps of Engineers tarafından modifiye edilmiştir (Holtz and Kovacs, 1981).

Ana toprak bileşenleri: (1) Đri taneli (2) Đnce taneli (3) Organik zeminler (4) Bataklık-turba (Peat) zeminler

Taneboyunun tanımı Taneboyu dağılımı kullanılmazKıvam limitleri kullanılır.

Çakıl

Silt ve Kil

Kum

Đri Bloklar Bloklar Đri 300 mm

Đnce

Đri

Orta

Đnce No.200

No.4

75 mm 19 mm

4.75 No.10 mm 2.0 mm

No.40

0.075 mm

0.425 mm

9

27.06.2012

Genel yol 50 %

50 %

Đri taneli zeminler: Çakıl (Gravel)

Đnce taneli zeminler: Kum (Sand)

NO. 4 4.75 mm

Silt

Kil

NO.200 0.075 mm LL>50 LL %50) L: Düşük (LL

Suggest Documents