Dinamik Üç Eksenli Sıvılaşma Deneyleri ve Tekrar Sıvılaşma
Dinamik Üç Eksenli Sıvılaşma Deneyleri ve Tekrar Sıvılaşma .


Ansal, A. M. Ve Öğünç G.

Özet.


Zemin tabakaları çeşitli dinamik yüklemeler ve depremler sırasında, değişik genlik ve frekans özelliklerine sahip titreşimlerin etkisi altında kalmakta ve dolayısıyla çok geniş sınırlar içinde değişen deformasyonlara ve boşluk suyu basıncı artışlarına uğramaktadırlar. Örneğin göçmeler meydana getiren kuvvetli depremler sırasında zemin tabakalarında, büyük genlikli kayma deformasyonları oluşmaktadır. Bu bakımdan genel problemlerin değişik dinamik gerilmeler altında yeter bir doğrulukta çözümünde, temel zemininin dinamik özelliklerini bulmak için belirli koşullara sahip belirli sayıda deneyin sonuçlarından faydalanmak gerekmektedir. .

Suya doygun kumlu zeminlerde, drenaja izin verilmeden yapılan izotropik konsolidasyonlu deneylerde, tekrarlı yükler altında boşluk suyu basıncının sürekli olarak arttığı gözlenmektedir. Bu artışın nedeni bu tip zeminlerin, tekrarlı yüklemenin meydana getirdiği, tekrarlı kayma gerilmeleri altında bir hacim azalması yapmak istemeleri ve buna daneler arasını dolduran boşluk suyunun karşı koymasıdır. Boşluk suyu basıncını tekrarlı yükleme ile sürekli olarak artması zemin daneleri arasında bulunduğu varsayılan efektif çevre gerilmesinin azalmasına hatta sıfır değerine ulaşmasına yol açmaktadır. Daneli bir malzeme olan kumlarda efektif çevre gerilmesinin sıfır olması hali kayma mukavemetinin yok olmasına ve zemin elemanlarının bir sıvı gibi davranarak çok büyük şekil değiştirmeler göstermesine neden olmaktadır. .

Bu çalışmadaki deneyler iki bölüm içinde ele alınmıştır; ilk bölümde, üç eksenli deney, aletinde Rölatif Sıkılığı % 60 olan numuneler üzerinde deneyler yapılmış ve deney sonuçları standart «Monterey 0» kumu ile yapılan deney sonuçları (Silver, 1977) ile karşılaştırılmıştır. Bu deneylerden elde edilen sonuçlarla boşluk suyu basınçlarının ve birim boy değişimlerinin uygulanan kuvvetin tekrar sayısına bağlı olarak değişimleri incelenmiştir. İkinci bölümde, ön sıvılaşmanın etkisini araştırmak amacıyla, sıvılaşma olayından sonra belirli bir süre bekletilen numuneler tekrar deneye tabi tutulmuş, boşluk suyu basıncı ve birim boy değişimlerinde meydana gelen değişmeler gözlenmiştir.

Summary.


Soil layers subjected to various dynamic and earthquake loadings are affected by vibrations of different amplitude and frequency and as a result may experience deformations and pore pressure increases within a large range. As an example during strong earthquakes, causing failures, large deformation amplitudes are developed. Due to this aspect, solution of general problems with sufficient accuracy under dynamic stresses requires to utilize the results of certain number of tests conducted at various speciifed conditions in determining the properties of foundation soil.

A continuous increase in pore pressures are observed in undrained tests conducted under cyclic stresses on isotropically consolidated sandy soils. The reason of this increase is the tendency of a soil element to experience a volume decrease under the applied cyclic sheer stresses and pore water resistance against this volume decrease. The continuous increase in pore water pressure with cyclic loading causes a decrease in effective stresses even to zero value. In granular soils such as sands when effective stresses are zero the soil element has no shear strength and behaves as a liguid and as a resulte experiences vary large deformations

In this study in order to control and calibrate the equipment a series of tests are conducted on "Monterey O" sand at a relative density of 60 % and the results obtained are compared with the reported data given for the same sand in the literature (Silver, 1977) and the variation of pore pressures and deformations are investigated with respect to number of cycles.

In the second part of this study, the effect of initial liquefaction is investigated by conducting reliquefaction tests on liquefied specimens in which the pore pressures were allowed to dissipate.