ÇOK GEVŞEK TEMİZ KUMLARIN STATİK SIVILAŞMASI VE DİLATİF DAVRANIŞINA SİLTLERİN ETKİSİ

Year 2022, , 242 - 252, 18.08.2022

Sinan Gürbüz , Kamil Bekir Afacan

https://doi.org/10.31796/ogummf.1073656

Abstract

Suya doygum kohezyonsuz zeminlerin sıvılaşması geoteknik mühendisliği açısından büyük öneme sahip bir olgu olmuştur. Dinamik veya statik yükler sonucu gerçekleşen bu olay çoğu zaman büyük yer değiştirmelere neden olarak ciddi ekonomik ve sosyal zararlara sebep olmaktadır. Tarih boyunca sıvılaşma gerçekleştirmiş suya doygun gevşek kumların önemli bir çoğunluğunun belli miktarlarda silt muhteva ettiği görülmüştür. Siltlerin drenajsız koşulda monotonik yükleme altında statik sıvılaşma potansiyeline etkisi araştırmacılar tarafından uzun süredir tartışma konusu olmuştur. Bu nedenle silt içeren kumlu zeminlerden oluşan su altı şevleri, kıyı ve liman zeminleri ve hidrolik dolgular gibi yapıların monotonik yükleme altında statik sıvılaşma potansiyelinin belirlenebilmesi için drenajsız üç eksenli basınç deneyleri yapılması gerekmektedir. Bu çalışma kapsamında temiz kumlar ve siltli temiz kum karışımları üzerinde drenajsız üç eksenli basınç deneyleri gerçekleştirilmiş ve siltlerin temiz kumların dilatif davranışına ve statik sıvılaşması üzerine etkisi araştırılmıştır. Bunun için %6 ve %12 oranında hazırlanan siltli temiz kum karışımları, %0,%10 ve %20 rölatif sıkılık oranlarında nemli sıkıştırma yöntemi ile yerleştirilip 50,100 ve 150 kPa çevre basınçları altında drenajsız üç eksenli basınç deneyiyle monotonik yükleme uygulanmıştır. Silt içeriğinin artışıyla temiz kumların dilatif davranışının arttığı ve buna bağlı olarak aşırı boşluk suyu basıncında artış gerçekleşerek gevşek kum zeminler için statik sıvılaşma potansiyelini artırdığı açıkça görülebilmektedir.

Keywords

Silt, gevşek temiz kum, dilatif davranış, statik sıvılaşma, üç eksenli basınç deneyi

Thanks

Çalışmalarda tüm desteğini sunan Doç.Dr. Hasan Savaş'a teşekkür ederiz.

INFLUENCE OF SILTS ON VERY LOOSE CLEAN SAND’S STATIC LIQUEFACTION AND DILATIVE RESPONSE

Abstract

The liquefaction of the saturated cohesionless soils is a very important phenomenon for geotechnical engineers. This event, which occurs under cyclic or static loadings mostly causes large deformations which leads to serious economic or social damages. Throughout history, it has been observed that a significant majority of liquefied saturated loose sands contain certain amount of silt. The effects of silts on the static liquefaction potential under monotonic loadings with undrained conditions have long been the subject of debate by researchers. For this reason, undrained triaxial compression tests are required to determine the potential of static liquefaction under monotonic loading of the structures such as submarine slopes, mine tailings and hydraulic fillings containing silty sands. In this study, undrained triaxial compression tests carried out on clean sands and silt clean sand mixtures and effects of the silts on dilative response and static liquefaction are investigated. For this purpose, silt clean sand mixtures prepared in 6% and 12% ratios were deposited %0, %10 and %20 relative densities with moist-tamping method and monotonic loading were applied with undrained triaxial compression tests under 50,100 and 150 kPa confining pressures. With the increasing silt content, it can be clearly seen that the dilative response of clean sands increases and therefore building more excess pore pressure which leads to increasing of the potential for static liquefaction for loose sand samples

Keywords

loose clean sand, silt, dilative response

References

• Alarcon-Guzman, A., Leonards, G. A., ve Chameau, J. L. (1988). Undrained monotonic and cyclic strength of sands. Journal of Geotechnical Engineering, 114(10), 1089-1109.
• Andresen, A., ve Bjerrum, L. (1968). Slides in subaqueous slopes in loose sand and silt. Norwegian Geotechnical Institute Publ.
• Bjerrum, L. (1971). Subaqueous slope failures in Norwegian fjords. Norwegian Geotechnical Institute Publ, (88). Bjerrum, L. (1971). Subaqueous slope failures in Norwegian fjords. Norwegian Geotechnical Institute Publ, (88).
• Castro. (1969). Liquefaction of Sands. (Doktora Tezi) Harvard Üniversitesi, Cambridge Massachusetts.
• Castro, G., ve Poulos, S. J. (1977). Factors affecting liquefaction and cyclic mobility. Journal of the Geotechnical Engineering Division, 103(6), 501-516.
• Etminan, E. (2016).Effects of Gradation, Fines Content and Silt Shape Characteristics on Static Liquefaction of Loose Sands. (Doktora Tezi) İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
• Holtz, R. D., Kovacs, W. D., ve Sheahan, T. C. (1981). An introduction to geotechnical engineering (Vol. 733). Englewood Cliffs: Prentice-Hall.
• Ishihara, K. (1993). Liquefaction and flow failure during earthquakes. Geotechnique, 43(3), 351-415. https://doi.org/10.1680/geot.1993.43.3.351
• Kramer, H. B. S. (1988). Inıtıation of Soil Liquefaction Under Static Loading Conditions, 114(4), 412-430. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9410(1988)114:4(412)
• Lade, P. V. (1993). Initiation of static instability in the submarine Nerlerk berm. Canadian Geotechnical Journal, 30(6), 895-904. https://doi.org/10.1139/t93-088
• Lade, P. V. ve Yamamuro, J. A. (1997). Effects of nonplastic fines on static liquefaction of sands. Canadian Geotechnical Journal, 34(6), 918-928. https://doi.org/10.1139/t97-052
• Lade, P. V. ve Yamamuro, J. A. (2011). Evaluation of static liquefaction potential of silty sand slopes. Canadian Geotechnical Journal, 48(2), 247-264. https://doi.org/10.1139/T10-063
• Middlebrooks, T. A. (1942). Fort peck slide. Transactions of the American Society of Civil Engineers, 107(1), 723-742. https://doi.org/10.1061/TACEAT.0005519
• Peck, R. B., ve Kaun, W. V. (1948). Description of a flow slide in loose sand. In Proceedings of the 2nd International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, Rotterdam (Vol. 2, pp. 31-33).
• Sabbar, A. S., Chegenizadeh, A. ve Nikraz, H. (2017). Static liquefaction of very loose sand–slag–bentonite mixtures. Soils and Foundations, 57(3), 341-356. https://doi.org/10.1016/j.sandf.2017.05.003
• Troncoso, J. H. (1988). Evaluation of seismic behavior of hydraulic fill structures. In Hydraulic Fill Structures (pp. 475-491). ASCE.