Akademik Veri Yönetim Sistemi
4. INTERNATIONAL TRAKYA SCIENTIFIC RESEARCH AND INNOVATION CONGRESS, Edirne, Türkiye, 20 - 21 Temmuz 2024, ss.212-213
Yumuşak zeminler üzerine inşa edilen dolgu yapıları çoğunlukla çeşitli stabilite ya da oturma problemleriyle karşı karşıya kalmıştır. Yumuşak zeminlerden olan kil zeminler, düşük taşıma kapasitesi, yüksek sıkışma oranı, yüksek su içeriği ve oldukça düşük permeabiliteye sahip olduklarından, bu tür zeminlerde aşırı oturma problemlerini çözmek için çeşitli zemin iyileştirme yöntemleri uygulanabilir. Bu yöntemlerden birisi de fitil drenlerdir. Fitil drenler, düşük permeabiliteye sahip ve konsolide olmamış doygun kil zeminlerin oldukça yavaş olan konsolidasyon hızını drenaj yolunu kısaltarak artırmak için kullanılan bir metottur. Bu çalışmada kil zemin üzerine yapılacak platform dolgusu altında zemin iyileştirme yöntemi olarak seçilen düşey fitil drenlerin performanslarının analizi Settle 3D programı kullanılarak yapılmış ve elde edilen sonuçlar incelenmiştir. Modelleme adımları sırası ile, zemin tabakalarının oluşturulması, düşey fitil drenlerin uygulanması, dolgu inşası ve düşey yükün uygulanması sonrası oturmaların elde edilmesi aşamalarından oluşmaktadır. Ön yüklemeye bağlı olarak kil zemin tabakasındaki mevcut suyun kolaylıkla drene edilebilmesi için dolgunun altında 0.50 - 0.75 m kalınlığında yatay olarak çakıl kum karışımı bir filtre malzemesi serilmiştir. Sonuç olarak, dren kullanılmadığı durumda 31 cm toplam oturma 90 günde elde edilirken, dren kullanıldığı durumda ise 15 gün gibi kısa bir sürede aynı oturmaya ulaşılmıştır. Bununla birlikte, drenler arasındaki mesafe azaldıkça zamana bağlı oturmalar artmakta ve konsolidasyon süresi kısalmaktadır. Ayrıca dren uygulaması ile oluşan örselenmiş bölgenin (smear zone) geçirimliliğindeki azalma ile toplam oturmalar azalmıştır.
Anahtar kelimeler: Fitil Dren, Kil, Konsolidasyon, Zemin İyileştirme, Örselenmiş Bölge
ABSTRACT
Fill structures constructed on soft soils frequently encounter various stability and settlement issues. Clay soils, a subtype of soft soils, are characterized by low bearing capacity, high compression ratios, high moisture content, and extremely low permeability. These attributes necessitate the implementation of diverse soil improvement techniques to mitigate excessive settlement. Among these techniques, the utilization of wick drains is prominent. Wick drains are employed to enhance the consolidation rate of saturated clay soils, which typically exhibit low permeability and are unconsolidated, by reducing the drainage path length. In this study, the performance of vertical wick drains, selected as a soil improvement method for a platform fill to be constructed on clay soil, was analyzed using the Settle 3D program. The analysis included the following modeling steps: the creation of soil layers, the application of vertical wick drains, the construction of the fill, and the assessment of settlements following the application of vertical load. To facilitate the efficient drainage of water from the clay soil layer during preloading, a horizontal layer of gravel-sand mixture filter material, with a thickness of 0.50 to 0.75 meters, was placed beneath the fill. The results indicated that a total settlement of 31 cm was observed over 90 days in the absence of drains, whereas the same settlement magnitude was achieved in just 15 days with the implementation of drains. Furthermore, it was demonstrated that as the spacing between drains decreased, the rate of time-dependent settlements increased, consequently shortening the consolidation period. Additionally, the overall settlements were found to decrease with the reduction in permeability of the smear zone caused by the drain installation. This study underscores the efficacy of wick drains in accelerating consolidation and mitigating excessive settlement in clay soils, emphasizing the importance of optimal drain spacing and addressing permeability changes in the smear zone.
Keywords: Wick Drain, Clay, Consolidation, Ground Improvement, Smear Zone