YÜKSEK PLASTİSİTELİ KİLLERİN KALICI KAYMA MUKAVEMETİNE PLASTİSİTENİN ETKİSİ

Zeminlerde bir düşey gerilme altında deformasyonun artışıyla büyük şekil değiştirmeler sonrasında sabit kalan en düşük kayma gerilmesi değerine kalıcı kayma gerilmesi adı verilmektedir. Bu gerilme değerlerine göre hesaplanan mukavemet ise kalıcı kayma mukavemeti (KKM) olarak tanımlanmaktadır. Özellikle aşırı konsolide, sert ve fisürlü killerin gösterdiği gevrek davranış nedeniyle kayma mukavemetinde artan deformasyonla birlikte önemli derecede azalmalar görülmektedir. Kalıcı şartlara büyük yer değiştirmeler sonucunda erişildiğinden geoteknik mühendisliğinde önceden kaymış ve tekrar aktif hale geçen şevlerin analizinde önemli olmaktadır. Bu nedenle bu tür stabilite problemlerinin incelenmesinde veya tasarımda kalıcı kayma mukavemeti parametrelerine ihtiyaç duyulmaktadır. KKM parametrelerini laboratuvarda belirlemede yaygın olarak kullanılan deney yöntemleri Halka Kesme ve Tekrarlı Kesme Kutusudur. KKM parametrelerine mineraloji, efektif düşey gerilme, kesme hızı ve kil yüzdesi gibi birçok faktör etkili olmaktadır. Burada etkiyen esas faktör zeminin mineralojik özellikleri olup, dolaylı olarak zeminin plastisitesi ile KKM arasında ilişkinin varlığına işaret etmektedir. Bu çalışmada 31 farklı plastisite özelliklerine sahip numune üzerinde Tekrarlı Kesme Kutusu ve Halka Kesme deneyleri yapılarak, KKM parametreleri belirlenmiştir. Konsolidometreler kullanılarak hazırlanan numunelerin tamamı yüksek plastisiteli kil (CH) sınıfında olup deneyler 0.02 – 0.03 mm/dak kesme hızlarında ve en az üç farklı düşey gerilme altında gerçekleştirilmiştir. KKM’nin kıvam limitleri ile değişimi incelenmiş, pratik amaçlar için korelasyonlar geliştirilmiş, elde edilen bulgular önceki çalışmalarla karşılaştırılmıştır.

Anahtar Kelimeler:

Kalıcı Kayma Mukavemeti, Tekrarlı Kesme Kutusu Deneyi; Halka Kesme Deneyi; Kıvam Limitleri; Plastisite

PDF

___

Skempton, A.W. (1985), “Residual Strength of Clays in Landslides, Folded Strata and the Laboratory”, Geotechnique, Vol. 35, No.1, 3-18.
Stark, T.D. ve Eid, T.H. (1994), “Drained Residual Strength of Cohesive Soils”, Journal of Geotechnical Engineering, Vol.120, No.5.
Mesri,G., Shahien,M. (2003), “Residual Shear Strength Mobilized in First Time Slope Failures”, Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Eng., Vol. 129, No 1.
Skempton, A.W. (1964), “Long-term stability of clay slopes”, Geotechnique, Vol. 14, No.2, 75-101.
Önalp, A., Arel, E. (2004), Yamaç ve Şevlerin Mühendisliği, Birsen Yayınevi.
Mitchell, J.K., Soga, K. (2005), Fundamentals of Soil Behavior, Third Edition, John Wiley & Sons, New York.
Hatipoğlu, M. (2012), Kalıcı Kayma Mukavemetinin Halka Kesme Deneyi İle Belirlenmesi, Doktora Tezi, İTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
Wesley, L.D. (2003), “Residual Strength of Clays and Correlations Using Atterberg Limits”, Geotechnique, Vol. 53, No.7, 669-672.
Tiwari, B. ve Marui, H. (2004), “Objective Oriented Multistage Ring Shear Test for Shear Strength of Landslide Soil”, Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, Vol. 130, No. 2, 217-222.
Mesri, G., Cepeda-Diaz, A.F. (1986), “Residual Shear Strength of Clays and Shales”, Geotechnique, Vol.36, No.2, 269-274.
Lupini, J.F., Skinner, A.E., Vaughan, P.R. (1981), “The drained residual strength of cohesive soils”, Geotechnique, Vol.31, No.2, 181-213.
Suzuki, M., Tsuzuki, S. and Yamamoto, T. (2005), “Physical and Chemical Index Properties of Residual Strength of Various Soils”, Memoirs Fac. Engineering Yamaguchi University, 56(1): 1-11.
Stark ve diğ. (2005), “Drained Shear Strength Parameters for Analysis of Landslides”, Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, Vol. 131, No. 5, May 1, 2005.
Bishop, A. W ve diğ. (1971) “A new ring shear apparatus and its application to the measurement of residual strength”; Géotechnique; Vol. 21, No. 4, pp. 273-328.
ASTM - D3080 (2004), “Standard Test Method for Direct Shear Test of Soils Under Consolidated Drained Conditions”, American Society for Testing and Materials, West Conshohocken, Pennsylvania, USA.
Cancelli, A. (1977), “Residual Shear Strength and Stability Analysis of a Landslide in Fissured Overconsolidated Clays”, Bull. Int. Assoc. Engineering Geology, Vol. 16, 193–197.
Deere, D.U. (1974). Yayımlanmamış rapor, [18]’den alınmıştır.
Dewoolkar M.M. ve Huzjak, J.R. (2005). “Drained Residual Shear
Strength of Some Claystones from Front Range, Colorado”, Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, Vol. 131, No. 12.
URL1, http://geosim.engr.mun.ca/progmob.htm ,Şubat 2016.