1 / 48

TOPRAK MEKANİĞİ

TOPRAK MEKANİĞİ. Prof.Dr.Abdullah BARAN. Toprağın, çalışma konularına bağlı olarak değişik tanımları bulunmaktadır. *Toprak Bilimcisi için (Pedolog): Toprak, yeryüzünü kaplayan bitkileri büyüten ve yaşamını geliştiren materyaldir.

malaya
Download Presentation

TOPRAK MEKANİĞİ

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. TOPRAK MEKANİĞİ Prof.Dr.Abdullah BARAN

  2. Toprağın, çalışma konularına bağlı olarak değişik tanımları bulunmaktadır. *Toprak Bilimcisi için (Pedolog): Toprak, yeryüzünü kaplayan bitkileri büyüten ve yaşamını geliştiren materyaldir. *Jeolog için: Toprak, ince yüzey zonu içinde kalan, köklerin oluştuğu ve sertliği ne olursa olsun kabuğun geri kalan kısmının kaya olarak tanımlandığı bir materyaldir. *Mühendis için: Toprak, yerkabuğunu geniş oranda kaplayan agregatlaşmamış ya da çimentolanmamış mineraldepositler ve/veya organik tanelerdir. ** Toprak mekaniği, toprağın davranışlarını ve bir mühendislik materyali olarak uygulanması çalışmalarını içine alan inşaat mühendisliğinin en genç disiplinlerinden birisidir.

  3. Jeoteknik Mühendisliği, toprak mekaniğinin daha geniş bir terimidir. • Toprak mekaniği (Toprak özellikleri ve davranışı) • Toprak dinamiği (Toprağın Dinamik özellikleri, Deprem mühendisliği) • Temel mühendisliği (Derin ya da sığ temeller) • Yol(asfalt) mühendisliği (Esnek ya da sert) • Kaya mekaniği (Kaya sağlamlığı ya da tünel yapımı) • Jeosentetik (Toprak iyileştirici)

  4. İNDEKS ÖZELLİKLER Strüktürel özellikler: • MUKAVEMET, • SIKIŞABİLİRLİK, • GEÇİRGENLİK, • ŞİŞME POTANSİYELİ vb.

  5. İNDEKS ÖZELLİKLERİNİN TAYİNİ  1. Tane büyüklük dağılımı Mekanik analiz Hidrometre analizi (Kaba taneli toprak) (<0,074 mm toprak) Kuru eleme Islak eleme

  6. U.S. Standart Elekleri: • Elek No: 4 10 20 40 60 100 140 200 -200 • Açıklık, mm: 4.76 2.00 0.84 0.42 0.25 0.149 0.105 0.074 -

  7. İNDEKS ÖZELLİKLERİN TAYİNİ 2.Kıvam limitleri (Atterberg limitleri) • LİKİT LİMİT (LL) • PLASTİK LİMİT (PL) • BÜZÜLME LİMİTİ (BL)

  8. Tane Büyüklük Dağılım Eğrisinden Elde Edilen Parametreler 1- Uniformite Katsayısı Cu (tane büyüklük aralığı ölçüsü) Cu ayrıca Hazen Katsayısı olarak da isimlendirilir. Cu = D60/D10 • Cu < 5 ----- Çok Üniform • Cu = 5 ----- Orta Üniform • Cu > 5 ----- Üniformdeğil

  9. Tane Büyüklük Dağılım Eğrisinden Elde Edilen Parametreler 2- Derecelenme Katsayısı ya da Eğrilik Katsayısı, Cg (Kurvenin eğim ölçüsü) • Cg= (D30)2/ D60 x D10 Cg1- 3 ------- iyi dereceli

  10. Tane Büyüklük Dağılım Eğrisinden Elde Edilen Parametreler 3- Permeabilite Katsayısı • k = Ck (D10)2 m/sn

  11. Likit Limit (LL) Tayini

  12. LİKİT LİMİT; • LL kesme direncinin bir ölçüsüdür. • Her vuruş 1 g/cm2 kesme direncine denk gelir. • Bütün topraklar için LL= 20-25 g/cm2 kesme direnci sabiti • Tane büyüklüğü azaldığında LL artar.

  13. Hesapla bulmak için: • LL= WN (N/25)0,121 WN : N vuruştaki nem, %

  14. Plastik Limit (PL) Tayini

  15. PL sayısal olarak, tane büyüklüğü eşit olduğunda artma eğilimi gösterirken, küçüldüğünde azalma eğilimi gösterir. • PL ayrıca, toprağın kesme direncinin bir ölçüsüdür.

  16. Plastiklik İndeksi Tayini • PI = LL – PL • PI= 0,73(LL-20) (Casagrande sınıflandırma eğrisinden)

  17. CASSAGRANDE PLASTİKLİK KARTI

  18. AKTİVİTE SAYISI A = PI / % Kil hacim değişmesi artar • <0,75 inaktif • 0,75-1,50 aktif • 1,50 – 5,5 çok aktif

  19. Aktivite sayısını etkileyen etmenler • Su miktarı, • Kil tipi ve miktarı • Katyonların cinsi

  20. Killerin hassaslığı Yoğrulmadan dolayı kıvam değiştirerek sertlik ve dayanıklılıklarının azalması Su kapsamı aynı kaldığında, • bağlayıcı kuvvetlerin kalkması ve • kümeli yapının bozulması

  21. Killerin hassaslığı • Örselenmiş haldeki basınç mukavemetinin yoğrulmuş haldeki basınç mukavemetine oranı ile belirlenir

  22. BÜZÜLME LİMİTİ • Daha fazla hacim değişmesinin olmadığı noktadaki nem miktarı. • Tamamen doygun topraklarda uygulanabildiği gibi Likit Limitin üzerinde bir nem değeri yeterlidir.

  23. BÜZÜLME LİMİTİ TAYİNİ

  24. Büzülme Limiti Hesaplanması • Wo = (Ww/Wt) * 100 • BL= W0 – ((Vo-Vt)/ Wt) * 100 • Wo: Toprak nemi, % Wt: ıslak toprak ağırlığı, g • Vt: kuru toprak hacmi, cm3 • Büzülme oranı (BO)= Wt/ Vt

  25. Kompaksiyon (Toprak Sıkışması) • Toprağa bir yük uygılanarak hava dolu boşukların azaltılması • Karayolu, • Metro, • Baraj, • Dolgularda kullanılır.

  26. Toprağa etkileri • Kesme direncini artırır, Toprağın direncini daha güçlü yapar • Sıkışabilirliği azaltır, Daha küçük sediment oluşumuna yol açar. • Permeabiliteyi azaltır, • Su absorbsiyonu kabiliyetini kısıtlar (şişme-büzülme azalır

  27. zararları • Besin maddesi noksanlığına neden olur • Bitki üretkenliğini azaltır • Kök gelişimini engeller • Toprak havasını azaltır • Toprak yarayışlı suyunu azaltır • İnfiltrasyon oranını düşürür • Hacim ağırlığını artırır • Sediment ve besin maddesi kaybını artırır • Yüzey akışını artırır • Toprak strüktürüne zarar verir

  28. Kompaksiyon Araçları ve kullanıldığı toprak tipleri • Kauçuk lastikli silindirler: silt ve kil • Düz tekerlikli silindirler: kum ve çakıl • Dişli silindirler: silt ve kil • Titreşimli silindirler: kum ve çakıl • Darbeli

  29. Kauçuk lastikli silindir

  30. Dişli ve Temperli silindirler

  31. Düz Tekerli Silindirler

  32. Titreşimli Silindir

  33. Darbeli

  34. Tarlada toprağa uygulanan kompaktif enerjiyi artırmak için a) kompaksiyon aracının ağırlığını/kütlesi artırılmalı, b) dolgu malzemenin kalınlığı azaltılmalı, c) makinenin geçiş sayısı artırılmalıdır.

  35. Low, 0.7 g/cm3; Medium, 1.1 g/cm3; High, 1.6 g/cm3. http://www.ipm.iastate.edu/ipm/icm//ipm/icm/2006/6-19/variablesoil.html

  36. Standart Proctor Yöntemi • 2.5 kg ağırlığında bir çekiç ile 30 cm yükseklikten 25 kez vurularak 3 defada toprak doldurularak yapılır (proctor yöntemi) Modifiye Proctor Yöntemi Toprak 5 kerede doldurulur. Çekiç ağırlığı 4.5 kg Yükseklik 45 cm

  37. TOPRAK SINIFLANDIRMA SİSTEMLERİ Toprakları sınıflamaya NEDEN gereksinim duyarız???? • Doğada bulunan değişik toprak tiplerini farklı fiziksel özelliklere sahip guruplar ve üniteler içinde sistematik bir yolla tanımlamak için

  38. Bir toprak sınıflama sisteminden istenilen genel özellikler: • Bilimsel bir metoda dayanmalı • Basit • Görsel ve elle analiz ederek sınıflamaya imkan vermeli • Belirgin mühendislik özelliklerini tanımlamalı • Bütün mühendisler tarafından kabul edilmelidir.

  39. Toprak Sınıflandırma Sistemleri: 1- Jeolojik Toprak Sınıflandırma Sistemi 2- Agronomik Toprak Sınıflandırma Sistemi 3- Tekstürel Toprak Sınıflandırma Sistemi – (USDA)ABD de tarımsal amaçlı kullanımı yaygın 4-Amerikan Resmi Karayolu Taşımacılık Derneği Toprak Sınıflandırma Sistemi (AASHTO) 5- Birleşik Toprak Sınıflandırma Sistemi (USCS) ABD de jeoteknik mühendisliği çalışmalarında kullanılmakta 6- Amerikan Test ve Materyal Derneği Sistemi (ASTM) 7- Federal Havacılık Ajansı Sistemi (FAA) 8- Diğer

More Related