Zemin emme basıncı, belirli su muhtevasına sahip doygun olmayan bir zeminin, boşluk suyunu adsorbe etme ve tutma potansiyelini ifade eden bir özelliktir. Zemin-su sisteminde, su miktarı veya boşluk suyu kimyasındaki değişikliklerin sonucu olarak emme basınçları değişmektedir. Emme basınçları, doygun olmayan zeminin içsel gerilme durumunu etkilemekte ve bunun sonucunda zeminlerin kayma mukavemeti, taşıma gücü, hacimsel deformasyon, yanal toprak basınçları ve şev stabilitesi gibi bir takım mühendislik özellikleri büyük ölçüde değişebilmektedir. Doygun olmayan zeminlerin mekanik davranışları üzerinde önemli etkisi olan emme basıncı, mühendislikte ölçülmesi en zor olan parametrelerden biridir. Zemin emme basıncının; deneysel olarak belirlenmesindeki zorlukların yanı sıra, diğer zemin özelliklerinden faydalanılarak tahmin edilmesi için kullanılan ilişkiler de çok yeterli değildir. Bu konuda günümüzde halen bir çok çalışma yürütülmektedir. Bu tez çalışmasında, emme basıncı ve bileşenleri olan matris emme ile ozmotik emme kavramları incelenmiş, emme basıncını belirlemede kullanılan doğrudan ve dolaylı yöntemler verilmiştir. Deneysel çalışmalarda; Afyon, Burdur ve Isparta yörelerinden alınan beş farklı zemin numunesi kullanılmıştır. Öncelikle, zeminlerin bazı indeks ve mühendislik özellikleri belirlenmiştir. Zemin numunelerin farklı başlangıç koşullarındaki emme basınçlarının belirlenmesinde; dolaylı yöntemlerden olan filtre kağıdı ve saykrometre tekniklerinden yararlanılmıştır. Emme basınçlarıyla aynı başlangıç koşullarında hazırlanan numunelerin emme kapasitelerinin belirlenmesinde ise ödometre deney ekipmanı kullanılmıştır. Elde edilen deneysel verilere bağlı olarak modelleme çalışmaları yürütülmüş ve deneysel sonuçlar regresyon analizleri ile değerlendirilerek, zeminlerin emme davranışları farklı yönlerden incelenmiştir. Anahtar Kelimeler: Emme basıncı, emme kapasitesi, filtre kağıdı, saykrometre, zemin-su karakteristik eğrisi.
Soil suction is a property that reflects the adsorption potential and pore water holding capacity of unsaturated soil having a certain water content. Suction changes as a function of water content and pore water chemistry in the soil water system. Suction affects internal stresses in the unsaturated soils. Thus, engineering properties of the unsaturated soils such as shear strength, bearing capacity, volumetric deformation characteristics, lateral pressures, and slope stability strongly depend on the suction. Suction that affects mechanical behaviour of unsaturated soils, is one of the most difficult parameter to be determined in geotechnical engineering. In addition to experimental difficulties, relationships for predicting suction from other soil properties are not sufficient enough. Today, many studies have been conducted on this subject. In this dissertation, suction and its components, namely matric and osmotic suction were investigated. The direct and the indirect methods used in determining suction were given. In experimental studies, five different soils were used. These soils were collected from Afyon, Burdur, and Isparta regions. Initially, some index and engineering properties of these soils were determined. Filter paper and psychrometer methods were used in determining suction of soil specimens at different initial conditions. Suction capacity values were determined with odometer tests on the specimens at identical conditions with the specimens used in determining suctions. Modeling studies were conducted using the experimental results, which were evaluated with regression analysis and suction behaviour of soils that were investigated in different point of views. Key Words: Suction, suction capacity, filter paper, psychrometer, soil-water characteristic curve.
Tez (Doktora) - Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı, 2007.
Kaynakça var.
Zemin emme basıncı, belirli su muhtevasına sahip doygun olmayan bir zeminin, boşluk suyunu adsorbe etme ve tutma potansiyelini ifade eden bir özelliktir. Zemin-su sisteminde, su miktarı veya boşluk suyu kimyasındaki değişikliklerin sonucu olarak emme basınçları değişmektedir. Emme basınçları, doygun olmayan zeminin içsel gerilme durumunu etkilemekte ve bunun sonucunda zeminlerin kayma mukavemeti, taşıma gücü, hacimsel deformasyon, yanal toprak basınçları ve şev stabilitesi gibi bir takım mühendislik özellikleri büyük ölçüde değişebilmektedir. Doygun olmayan zeminlerin mekanik davranışları üzerinde önemli etkisi olan emme basıncı, mühendislikte ölçülmesi en zor olan parametrelerden biridir. Zemin emme basıncının; deneysel olarak belirlenmesindeki zorlukların yanı sıra, diğer zemin özelliklerinden faydalanılarak tahmin edilmesi için kullanılan ilişkiler de çok yeterli değildir. Bu konuda günümüzde halen bir çok çalışma yürütülmektedir. Bu tez çalışmasında, emme basıncı ve bileşenleri olan matris emme ile ozmotik emme kavramları incelenmiş, emme basıncını belirlemede kullanılan doğrudan ve dolaylı yöntemler verilmiştir. Deneysel çalışmalarda; Afyon, Burdur ve Isparta yörelerinden alınan beş farklı zemin numunesi kullanılmıştır. Öncelikle, zeminlerin bazı indeks ve mühendislik özellikleri belirlenmiştir. Zemin numunelerin farklı başlangıç koşullarındaki emme basınçlarının belirlenmesinde; dolaylı yöntemlerden olan filtre kağıdı ve saykrometre tekniklerinden yararlanılmıştır. Emme basınçlarıyla aynı başlangıç koşullarında hazırlanan numunelerin emme kapasitelerinin belirlenmesinde ise ödometre deney ekipmanı kullanılmıştır. Elde edilen deneysel verilere bağlı olarak modelleme çalışmaları yürütülmüş ve deneysel sonuçlar regresyon analizleri ile değerlendirilerek, zeminlerin emme davranışları farklı yönlerden incelenmiştir. Anahtar Kelimeler: Emme basıncı, emme kapasitesi, filtre kağıdı, saykrometre, zemin-su karakteristik eğrisi.
Soil suction is a property that reflects the adsorption potential and pore water holding capacity of unsaturated soil having a certain water content. Suction changes as a function of water content and pore water chemistry in the soil water system. Suction affects internal stresses in the unsaturated soils. Thus, engineering properties of the unsaturated soils such as shear strength, bearing capacity, volumetric deformation characteristics, lateral pressures, and slope stability strongly depend on the suction. Suction that affects mechanical behaviour of unsaturated soils, is one of the most difficult parameter to be determined in geotechnical engineering. In addition to experimental difficulties, relationships for predicting suction from other soil properties are not sufficient enough. Today, many studies have been conducted on this subject. In this dissertation, suction and its components, namely matric and osmotic suction were investigated. The direct and the indirect methods used in determining suction were given. In experimental studies, five different soils were used. These soils were collected from Afyon, Burdur, and Isparta regions. Initially, some index and engineering properties of these soils were determined. Filter paper and psychrometer methods were used in determining suction of soil specimens at different initial conditions. Suction capacity values were determined with odometer tests on the specimens at identical conditions with the specimens used in determining suctions. Modeling studies were conducted using the experimental results, which were evaluated with regression analysis and suction behaviour of soils that were investigated in different point of views. Key Words: Suction, suction capacity, filter paper, psychrometer, soil-water characteristic curve.