Koni Penetrasyon Deneyi (Cone Penetration Test – CPT)

Jeoloji deneyleri 22 Ekim, 19:36'de eklendi

 

cpt deneyi

Koni Penetrasyon Deneyi

Geleneksel yöntemlerle zemin incelemelerinde sondaj sırasında numunelerin arazide UD tüp içine alınması, taşınması, laboratuvarda tüpten çıkarılması ve denenmesi aşamalarında maruz kaldığı farklı gerilme izi ve örselenme zeminin ölçülen özelliklerinin yerindeki değerlerinden farklı bulunmasına yol açmaktadır. Ayrıca sondaj uygulamasının özelliği nedeniyle zemin kesitinde davranışı etkileyebilecek görece ince tabakaların belirlenmesi sondaj mühendisinin becerisine bağlı kalmaktadır. Bu durum son yıllarda gelişen teknolojinin de yardımıyla arazi deneylerine eğilimin artması sonucunu getirmiştir.

Koni Penetrasyon Deneyi (Cone Penetration Test – CPT) , Geoteknik’ te zemin özelliklerini yerinde belirlemek için sıklıkla kullanılan etkili bir arazi deneyidir. 1920’ li yıllarda Hollanda’da kumlarda kazık kapasitesinin hesaplanması amacıyla uygulanmaya başlanmıştır.

Koni penetrasyon deneyi, özellikle yumuşak/gevşek ince daneli zeminlerden çakıl boyutundaki iri daneli zeminlere kadar kesit boyunca karşılaşılan zemin tabakalarında zemin özelliklerinin örselenme olmaksızın yerinde belirlenmesi amacıyla kullanılmaktadır. Deneyin temel amacı zemin profilinin tanımlanması, zemin tabakalarının geoteknik özelliklerinin ve tasarıma yönelik parametrelerin ölçüm sonuçlarından belirlenmesidir.

Koni penetrasyon deneyinde, kesit alanı 10 cm2, konik uç açısı (apex angle) 60 derece olan silindir şeklinde bir sonda 20 mm/s sabit hızla zemine itilmektedir. Bu işlem esnasında koni ucunda oluşan direnç (qc), silindirik gömlekte oluşan sürtünme direnci (fs) ve konik ucun farklı kısımlarında penetrasyon sırasında meydana gelen boşluk suyu basınçları (u) elektronik olarak ölçülerek zemin kesiti ve zemin sınıfları elde edilmektedir. Ayrıca istenilen derinliklerde penetrasyon durdurulduğunda boşluk suyu basınçlarının sönümlenmesi izlenerek zeminin geçirimlilik özellikleri hakkında bilgi edinilebilmekte, aynı zamanda statik boşluk suyu basınçları da belirlenebilmektedir

#Ölçümler ve Tanımlamalar

Koni zemine itilirken CPT sistemlerde uçta ölçülen kuvvetin kesit alanına bölünmesi ile bulunan uç direnci (qc), yan yüzeydeki kuvvet hücresinin ölçtüğü toplam yükün sonda yanak alanına bölünmesiyle bulunan çevre sürtünme/yapışması (fs); CPTU sistemlerde boşluk suyu basınçları (u1, u2, u3) sistemi denetleyen bilgisayarca sürekli kaydedilmektedir. Buna ek olarak CPTU sistemlerde istenilen derinlikte sönümlenme deneyi (dissipation test); ve SCPTU sistemlerde kayma dalgası hızları (vs) ölçümü yapılabilmektedir. Alınan ölçüm sonuçlarından zemin sınıfları tayin edilmekte, zeminin taşıma gücü ve sıvılaşma davranışı hakkında fikir sahibi olunabilmektedir.

Koni-Penetrasyon-Deneyi

CPT deney sistemi ve ölçülen parametreler

#Koni penetrasyon deneyi hangi zeminlerde yapılır?

Koni penetrasyon deneyi,yalnızca yumuşak kil, silt, kum ve ince çakıl gibi zeminlerde uygulanabilir.Bol çakıllı, bloklu zeminlerde, sıkı çok sıkı zeminlerde uygun değildir.Koni Penetrasyon Deneyi uygulanırken sert zemine geldiginde  200 KN luk bir basınçla zemine itilen konik uç`un  uç direnci artacağından  cihaz uyarı verir.Bu durumda Konik uç birkaç cm yukarı çekilir ve tekrardan ilerlemeye çalışılır.Eğer basınç hala yükselmeye devam ediyorsa deney sonlandırılır.

#Koni Penetrasyon Deneyi ile hangi verilere ulaşılır?

Koni Penetrasyon Deneyi ile,Boşluk basıncı,Yeraltı su seviyesi(YAS),Zemin sıkılığı,İçsel sürtünme açısı gibi parametrelerin yanında,Temellerin taşıma güçleri,sıvılaşma potansiyeli,oturma miktarları ve kazık taşıma güçleri belirlenebilir.

#Koni Penetrasyon Deneyinin Dezavantajları


CPT’ nin başlıca dezavantajı deney sırasında numune alınamadığından laboratuar deneylerinin yapılamamasıdır.

Konik penetrasyon deneyi, yumuşak kil, silt, kum ve ince çakıl gibi zeminlerde başarıyla uygulanırken; bol çakıllı, bloklu zeminlerde, sıkı çok sıkı zeminlerde uygun değildir.

CPT deneyleri özel durumlar hariç sondaj kuyularında yapılan deneylerden değildir. Ancak, deney yapılacak seviyenin üzerinde bloklu bir birim bulunması halinde, bu birim sondajla geçildikten sonra deney yapılabilir.

CPT penetrasyon derinliği ise sınırlıdır.

 

#Koni Penetrasyon Deneyinin Avantajları


Konik penetrasyon deneyi kolay ve hızlı uygulanmasının yanı sıra sürekli olarak kayıt olanağı sağlar .

CPT, özellikle yaygın olarak yapılan SPT deneyinde numune alınırken meydana gelen zemin örselenmesini de minimuma indirir.

Özellikle elektrikli penetrometrelerde kullanıcıdan kaynaklanabilecek hata çok düşük düzeydedir.

Detaylı ve kesin verilerin elde edildiği bir deney olan CPT zemin mühendisliği problemlerine daha uygun çözümler sağlama avantajlarına sahiptir.

Sondaj kuyusuna ihtiyaç yoktur.

CPT aynı zamanda ekonomik olmasıyla da, kullanılabileceği yerlerde ön plana çıkmaktadır.


Kaynak:Sakarya Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Sakarya, Türkiye

 

Yorumlar

Henüz hiç yorum yapılmamış.