KAYA ZEMİN MEKANİĞİ DENEYLERİ

Kaya-zemin mekaniği deneyleri; büyük inşaat yapılarının projelendirilmesine yönelik olarak arazide (yerinde ) kaya zemin mekaniği deneyleri ve laboratuvarda gerçekleştirilen deneysel çalışmalar, proje hesaplamalarında gerekli mühendislik parametrelerini elde edilmesini kapsamaktadır.

Bu çerçevede, laboratuvarda barajlar ve hidroelektrik santrallerin harita çalışmaları ve arazide (yerinde ) gerçekleştirilen kaya barajlar ve hidroelektrik santrallerde havza planlama ( master plan) çalışmaları ve zemin mekaniği deneylerinin başlıcaları şunlardır:

LABORATUVAR DENEYLERİ A � Kaya Mekaniği Deneyleri Kayalarda Tek Eksenli Basınç Dayanımı Testi : Kayalardan alınan silindirik numunelerin tek eksenli yükleme ile basma dayanımlarının tayini (kgf/cm2) ile ilgili bir deneydir. Kayaların Üç Eksenli Basınç Dayanımlarının Tayini : Silindirik kayaç numunelerinin üç eksenli yükleme ile dayanımlarının tayinine ilişkin bir deneydir. Bu deney ile boşluk suyu basıncı dikkate alınmadan kayaların değişik yanal basınçlarda Makaslama Dayanımları, İçsel Sürtünme Açısı, Kohezyon, Deformasyon Modülü gibi Elastik Özellikleri ile dayanımlarının saptanması için gerekli verilerin bulunması sağlanır. Kayalarda Elastisite Modülü hidroelektrik santral projeleri istikşaf ( ön inceleme) çalışmaları ve Poisson Oranının Tayini : Kayalardan alınan silindirik numuneler üzerinde Elastisite Modülü (E) barajlar ve hidroelektrik santrallerin dizaynı ve Poisson Oranı�nın Tek Eksenli Basınç Dayanımı deneyi ile hesaplanmasına yönelik bir deneydir. Elastisite Modülü : Pratik olarak, yükleme koşulları altında bir kayacın gösterdiği Gerilme-Deformasyon oranıdır. Sayısal olarak Gerilme-Deformasyon eğrisinin tanjant veya sekand eğimi olarak tanımlanır. Poisson Oranı : Kayaçta birim gerilme altında oluşan birim boy değişimidir. Kayaçların çekme dayanımının dolaylı yöntemle tayini Kayalarda Aşınma Direnci (Los Angeles) Deneyi : Kayalarda (agregalarda) Los Angeles deney aleti ile aşınma dayanımının bulunmasına ait bir deneydir. Nokta Yükleme Dayanımı (Point Load) Deneyi : Kayaların Nokta Yükleme Dayanım İndekslerinin tayinine ilişkin bir deneydir. Farklı karot çaplarında numuneler ile eksensel hidroelektrik santrallerde proje değerlendirme teknikleri ve şekilsiz kaya numunelerinde uygulanabilir (kgf/cm2). Kayaların Özgül Ağırlık hidroelektrik barajların planlama düzeyinde projelendirme kriterleri ve Su Emme Yeteneği : Kayaların su emme yetenekleri ile özgül ağırlığının tayinine ilişkin bir deneydir. Kayalarda Porozite Deneyleri : Kayaların gözenekliliğine paralel olarak gelişen bir özellik olan geçirimliliğinin saptanmasına ait bir deneydir. Dayanıklılık İndeksi (Slake Durability) Testi : Kayaçların kuruma hidroelektrik santral projeleri planlama çalışmalarının aşamaları ve ıslanmadan sonra zayıflama gri çimento türleri ve kullanım alanları ve dağılmaya karşı gösterdiği dayanıklılığın tayin edilmesidir. Yüzde olarak ifade edilir. B � Zemin Mekaniği Deneyleri Atterberg Limitleri : Öncelikle ince taneli zeminlerin kıvam durumlarının sınırlarını belirler. Likit Limit : Zeminlerin plastik halden likit hale geçtiği deney sonucunda, elde edilen su içeriği değeri olarak tanımlanabilir. Yüzde olarak ifade edilir (WL). Plastik Limit : Zeminin plastik halden katı hale geçtiği deney sonucunda, elde edilen su içeriği değeridir. Yüzde olarak ifade edilir (WP). Büzülme Limiti : Daha fazla su kaybının zeminin hacminde bir azalmaya neden olmadığı koşuldaki su içeriğidir. Yüzde olarak ifade edilir. Konik Penetrometre İle Likit Limit Tayini Zeminlerde Tane Boyu Dağılımı : Zemini oluşturan, boy sertlik derecesi nedir? nasıl ölçülür? en sert element hangisidir? ve şekil bakımından farklı olan tanelerin dağılış şekil kalsiyum alüminatlı çimento kullanım alanları ve miktarlarının belirlenmesi için yapılan işlemdir. Deney İki yöntemle gerçekleştirilir. Elek Analizi : Çakıl beyaz çimento türleri ve kullanım alanları ve kum boyutundaki iri sayılabilecek taneciklere uygulanır. Hidrometri Analizi : Silt deprem hasarları, sebepleri ve öneriler ve kil boyutundaki ince taneciklere uygulanır. Zeminlerde Su İçeriğinin Tayini : Zeminin sınıflandırılması amacı ile laboratuvarda �Etüv Kurutma Yöntemi� ile zeminin su içeriğinin hesaplanmasına ilişkin bir deneydir. Yüzde olarak ifade edilir. Zemin Tanelerinin Özgül Ağırlığının Tayini : Belirli bir sıcaklıktaki zemin tanelerinin havadaki ağırlığının, belirli bir sıcaklıktaki depreme dayanıklı akıllı yapılar ve aynı hacimdeki saf suyun havadaki ağırlığına oranıdır. Geçirimlilik (Permeabilite) Deneyi : Zeminlerin geçirgenlik katsayılarının belirlenmesine ilişkin bir deneydir. ( K=cm/sn) . İki yöntemle belirlenebilir: Düşen Seviyeli Geçirgenlik : Orta deprem hasarı gören binaların hasar tespitinde bulanık mantık yaklaşımı ve az geçirimli olarak adlandırılan killi veya siltli zeminlerde uygulanır. Sabit Seviyeli Geçirgenlik : Büyük geçirgenlik gösteren kumlu ya da çakıllı zeminlerde uygulanır. Kohezyonlu Zeminlerde Tek Eksenli Basınç Dayanımı Deneyi : İnce taneli zeminlerin örselenmemiş ya da yoğurulmuş halde serbest basınç dayanımlarının bulunması ile ilgilidir. Basit tek eksenli sıkışma testinde silindirik bir zemin örneğinin yenilmesi anında,birim alana etkiyen yük olarak tanımlanır. (kgf = kPa) Kohezyonlu Zeminlerde Üç Eksenli Basınç Dayanımı Deneyi Zeminlerde Tek Eksenli Konsolidasyon Deneyi : Yanal deformasyonu önlenmiş olan suya doygun, disk biçiminde iş bulmanın püf noktaları ve örselenmemiş bir zemin numunesinin alt müteahhitlik karnesi nasıl alınır? ve üst yüzeyinden drenaj sağlanarak, düşey yapı denetçi belgesi almak için istenilen belgeler ve eksensel bir basınç altında konsolidasyon miktarı asma tavan imalatında kontrol edilmesi gerekenler ve konsolidasyon hızının ölçümü esasına dayanan bir deneydir. (Konsolidasyon Katsayısı Cv = cm2/sn) Zeminlerde Sıkıştırılma (Kompaksiyon) Deneyi : Zeminlerde �Kuru Birim Hacim Ağırlık� - �Su İçeriği� ilişkisinin kompaksiyon deneyi ile tayinine ilişkin bir deneydir. Sonuçta Max. Kuru Birim Hacim Ağırlığı (mg/m3) ile Optimum Su İçeriği (%) ile ifade edilir. Zeminlerde Konsolidasyonlu Drenajlı Kesme Deneyi (Shear Test) : Zeminlerin direkt makaslama ile konsolidasyonlu drenajlı makaslama dayanımlarının tespiti yapılır. Bu deney bozulmamış veya yoğrulmuş tüm zemin malzemeler üzerinde uygulanabilir (kN/m2). Kaliforniya Taşıma Oranı (CBR) Tayini Laboratuvar Kanatlı Kesme Deneyi (Wane) : Kohezyonlu zeminlerin laboratuvarda kayma dayanımlarının saptanmasında kullanılır ( c = kN/m2).