Consolidation properties of the clays at Düzce plain and their relationship with geological evolution

Anadolu otoyolunun Gümüşova-Gerede arasındaki bölümünde yer alan Düzce killerinin konsolidasyon özelliklerinin bilinmesi, mühendislik yükü altındaki oturma davranışlarının belirlenmesinde önemli rol oynamaktadır. Bu amaçla, otoyol güzergahının Düzce kesimindeki killerin konsolidasyon özellikleri araştırılmıştır. Düzce havzası çökellerinin en kalın olduğu yer, şehrin güney kenarında olup, kalınlık bu kesimde yaklaşık 260 m'dir. Çökeller, havza ortasında ve güneye doğru kil, siltli kil ve killi sütlerin egemen olduğu istiften oluşurken, kuzey ve kuzeydoğuda ise kum ve çakıl gibi daha iri taneli malzemenin egemen olduğu seviyeler yer almaktadır. Killi seviyelerin belirlenen konsolidasyon özelliklerine göre, havza killerinin yüzeyden 5 ile 10 m arasında değişen derinliklere kadar aşırı konsolide oldukları tespit edilmiştir. Aşırı konsolidasyonun gelişimine, ovanın güneyindeki Düzce fayının aktivitesi ile havzanın çökelim merkezinin güneye hareket etmesi ve bunun sonucunda ovanın kuzey tarafının güneye oranla yükselmesinin sebep olduğu sonucuna varılmıştır. Bunun yaınsıra, ovanın bu nedenlerden dolayı yükselen kısımlarında yeraltısuyu seviyesindeki değişim, havalanma zonunun artmasına ve üst katmanların kuruması sonucunda aşırı konsolidasyon düzeylerinin gelişmesine sebep olmuştur.

Düzce ovası killerinin konsolidasyon özellikleri ve jeolojik evrim ile ilişkisi

Determination of the consolidation of the Düzce clays exposed along the Gümüşova-Gerede section of the Anatolian motorway plays an important role to assess their settlement behaviour under loads of engineering structures. For this purpose, consolidation properties of there clay in the vicinity ofDüzce are investigated. The deepest part of the alluvial deposits at Düzce plain takes place at the southern side of Düzce. Their thickness is about 260 m. Alluvial deposits mainly consist of clay, silty clay and clayey silts at the central and the souter parts of the basin, while granular metarials, such as sand and gravel, become dominant at the north and north-east side of the plain. Based on the assessments per formed for consolidation characteristics of the clayey layers, it was concluded that the upper part of these layers (up the depths of to 10 m) in the plain were over consolidated. The occurence of over consolidation was resulted from the movement of Düzce sedimentation basin towards south due to tectonic activity of the Düzce fault. The variation in groundwater table caused an increase in the oxidation zone and the progress of overconsolidated zones due to the effects desiccation in the upper part of the basin.

PDF

___

ASTM (American Society for Testing and Material), 1985, Annual Book of ASTM Standarts Soil and Rock, Building Stones, Section-4, Construction, V.04.08, ASTM Publication, 972,166-194.
Ansal, M.A., 1987, Konsolidasyon özelliklerinin istatistiksel bir değerlendirmesi, Zemin Mekaniği ve Temel Mühendisliği ikinci Ulusal Kongresi, Cilt 1, istanbul, 15-28.
Aydın, A., ve Nur, A., 1982, Evolution of pull apart basins and their scale independence, Tectonics, 1,91-105.
Bjerrum, L., 1972, Embankments on soft ground, Proc. Speciality Conf. Perform. Earth and Earth-Supported Struct., ASCE, 1-54.
Bowles, J.E., 1979, Physical and Geotechnical Properties of Soils, Me Graw-Hill book Co., Inc., New York, 410 pp.
Craig,R.F., 1978, Sou Mechanics. Van Nostrand reinhold Co., New York, 318 pp.
Dhowian, A.W., Erol, A. O., ve Sultan, S., 1987, Settlement Predictions in complex Sabkha soil profiles, Bulletin of the International Association of Engineering Geology 36,11-21.
Gündüz, Z. ve Önalp, A., 1996, Killerin sıkışabilirlik indisleri ile temel özellikleri arasındaki bağıntı, Zemin Mekaniği ve Temel Mühendisliği Altıncı Ulusal Kongresi, İzmir, 82-88.
Herrero, O.R, 1980, Universal compression index equation, Journal of GED, Proc. of ASCE, 106, GT 11,1179-1200.
Kenny, T.C., 1964, Sea level movements and the geologic histories of the Post-Glacial soils at Boston, Nicolet, Ottowa and Oslo, Geotechnique 14, 203-204.
Leonards, G., 1976, Estimating consolidation settlement of shallow foundations on overconsolidated clay, Transportion Research Board, Special Report 163, Washington, D.C., 13-16.
Seymen, L, 1975, Kelkit kesiminde Kuzey Anadolu fay zonunun tektonik özelliği, ÎTÜ Maden Fakültesi Yayını, 192s.
Skempton, A., W., 1953, The colloidal activity of clays. Proc. of 3 rd hit. Conf. on Soil mech., Zurich, 1:57-61.
Smith, G .N., 1974, Elements of soil mechanics for civil and mining engineers. Crosby Lockwood Staples, London, 418 pp.
Şaroğlu, F., Emre, ö., ve Boray, A., 1987, Türkiyenin diri fayIan ve depremselliği, MTA Raporu, Derleme No 8174, (yayımlanmamış).
Şaroğlu F., Emre, Ö., ve Kuşçu, I., 1992, Türkiye diri fay haritası, MTA Genel Müdürlüğü, 1:1000000 ölçekli harita.
Şengör, A.M.C., 1979, The North Anatolian transform fault: its age, offset and tectonics significance, J. Geo. Soc. London, 136,269-282.
Şimşek, O., 1994, Düzce ovası killerinin konsolidasyon özellikleri ve jeolojik evrim ile ilişkisi, iÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, 88 s., (yayımlanmamış).
Yazman, K.M., ve Çokuğraş, R., 1984, Bolu-Kaynaşlı-Mengen yerleşim merkezleriyle sınırlı alanın ön jeolojisi raporu. TPAO Rap. No 1999, (yayımlanmamış).