Se ha denunciado esta presentación.
Utilizamos tu perfil de LinkedIn y tus datos de actividad para personalizar los anuncios y mostrarte publicidad más relevante. Puedes cambiar tus preferencias de publicidad en cualquier momento.

Poliport zemin etüdü raporu (en son)

15.834 visualizaciones

Publicado el

Publicado en: Diseño
  • Sé el primero en comentar

Poliport zemin etüdü raporu (en son)

  1. 1. GEOSAN DOĞAL KAYNAKLAR VE HAMMADDELER İNŞAAT SANAYİ VE TİCARET AŞ KOCAELİ DİLOVASI POLİPORT KİMYA SANAYİ ve TİCARET AŞ DİLOVASI (Kocaeli) 50L-1d POLİPORT LİMANI DOLGU SAHASI ZEMİN ve TEMEL ETÜDÜ RAPORU MAYIS 2009Büyükdere Cad. No: 27/7 Şişli İstanbulTel:0212 296 6529-30 Faks:0212 240 6084www.geosan.com.tr
  2. 2. Kocaeli, Dilovası Poliport Limanı Dolgu Sahası Zemin ve Temel Etüdü RaporuİÇİNDEKİLER1. GENEL BİLGİLER .......................................................................................................................................... 3 1.1. Etüdün Amacı ve Kapsamı ................................................................................................................ 3 1.2. İnceleme Alanının Tanıtılması ........................................................................................................ 3 Jeomorfolojik ve Çevresel Bilgİler ......................................................................................................... 3 İmar Planı Durumu ...................................................................................................................................... 5 Önceki Zemin Çalışmaları ......................................................................................................................... 5 1.3. Jeoloji ........................................................................................................................................................ 6 Genel Jeoloji.................................................................................................................................................... 6 İnceleme Alanının Mühendislik Jeolojisi ............................................................................................. 92. ARAZİ ARAŞTIRMALARI VE DENEYLER ........................................................................................... 10 2.1. Arazi, Laboratuar ve Büro Çalışma Metotlarının Kısaca Tanıtılması ve Kullanılan Ekipmanlar ........................................................................................................................................................ 10 2.2. Sondajlar................................................................................................................................................ 10 2.3. Yeraltı ve Yerüstü Suları .................................................................................................................. 11 2.4. Arazi Deneyleri ................................................................................................................................... 12 SPT Deneyleri .............................................................................................................................................. 12 Arazi Vane deneyleri ................................................................................................................................. 17 Jeofizik Çalışmalar ..................................................................................................................................... 193. LABORATUVAR DENEYLERİ VE ANALİZLER ................................................................................. 24 Dolgu Tabakası ............................................................................................................................................ 25 Alüvyon Tabakası ....................................................................................................................................... 26 Anakaya (Kireçtaşı) ................................................................................................................................... 354. MÜHENDİSLİK ANALİZLERİ VE DEĞERLENDİRME ..................................................................... 37 Bina – Zemin İlişkisinin İrdelenmesi ....................................................................................................... 37 Taşıma Gücü ................................................................................................................................................. 37 Oturma ........................................................................................................................................................... 39 Genel Değerlendirme ................................................................................................................................ 40 SIVILAŞMA RİSKİ ANALİZİ ..................................................................................................................... 41 Dolgu Şev Stabilitesi.................................................................................................................................. 42 Depremsellik ................................................................................................................................................ 445. SONUÇLAR .................................................................................................................................................... 45 1 / 53
  3. 3. Kocaeli, Dilovası Poliport Limanı Dolgu Sahası Zemin ve Temel Etüdü RaporuEKLEREK. I: SONDAJ LOGLARI ....................................................................................................................................................... 49EK. II: LABORATUAR DENEY SONUÇLARI ................................................................................................................... 50EK. III: JEOFİZİK ÖLÇÜ SONUÇLARI ............................................................................................................................... 51EK. IV: İMAR PLANI (1/1000 Ölçekli) ve KULLANMA İZNİ SÖZLEŞMESİ ...................................................... 52ŞEKİLLERŞekil. 1: İnceleme Alanının Yeri ........................................................................................................................................... 3Şekil. 2: İnceleme Alanının Genel Görünümü (İnceleme Alanı yaklaşık çizilmiştir) ..................................... 4Şekil. 3: İnceleme Alanının Morfolojik Ortam İçindeki Yeri .................................................................................... 4Şekil. 4: Geosan AŞ tarafından Mayıs 2008 tarihli zemin araştırmasının sondaj yerleri ............................ 5Şekil. 5: Bölgesel Jeoloji Haritası ......................................................................................................................................... 6Şekil. 6: Bölgesel Stratigrafi Kesiti ..................................................................................................................................... 7Şekil. 7: Sondaj ve Jeofizik Ölçü Yerleri ......................................................................................................................... 12Şekil. 8: Düzeltilmiş SPT Değerleri-Derinlik Grafiği ................................................................................................ 16Şekil. 9: Vane deneyi için Geosan firması tarafından kullanılan Konik Bıçak ............................................... 17Şekil. 10: Düzeltme Faktörünü elde etmek için önerilen Ham saha vane Kayma dayanımı değeri-Plastisite İndisi Grafiği (Chandler’dan sonra, 1988) ............................................................................................... 18Şekil. 11: Gerçek Özdirenç Kesitleri ............................................................................................................................... 23Şekil. 12: Plastisite Kartı...................................................................................................................................................... 31Şekil. 13: Düzeltilmiş SPT Değerleri–Derinlik ............................................................................................................ 31Şekil. 14: Zemin Kesitleri .................................................................................................................................................... 34Şekil. 15: Zemin Kesiti ve Konteyner Yükü.................................................................................................................. 37Şekil. 16: Statik durumda Dolgu Duraylılık Analizi .................................................................................................. 43Şekil. 17: Deprem yükleri altında şev stabilite analizi (kh=0,15) ...................................................................... 43Şekil. 18: Bayındırlık ve İskân Bakanlığı, Kocaeli İli Deprem Bölgeleri Haritası ......................................... 44ÇİZELGELERÇizelge. 1: Sondaj Bilgileri .................................................................................................................................................. 10Çizelge. 2: Jeofizik Ölçüler ile Elde Edilen Parametreler........................................................................................ 20Çizelge. 3: Spektral Büyütmelere Göre Mikrobölgeleme Ölçütleri Ansal ve diğ., (2001) ........................ 21Çizelge. 4: Eurocode 8’de Vs30’a göre Zemin Sınıfları .............................................................................................. 21Çizelge. 5: Laboratuar Deney Sonuç Özetleri.............................................................................................................. 24Çizelge. 6: Orta Katı Kil için Konsolidasyon parametreleri................................................................................... 32Çizelge. 7: Sıvılaşma Riski Analizi ................................................................................................................................... 42FOTOĞRAFLARFotoğraf. 1: İnceleme Alanı ve Çevresinin Güncel Durumu ..................................................................................... 5Fotoğraf. 2: Sondaj ve Veyn Deneyi Çalışmaları ........................................................................................................ 11Fotoğraf. 3: Dolgu tabakasından alınan bir SPT örneği .......................................................................................... 13Fotoğraf. 4: Kum Tabakalarından alınan SPT örnekleri......................................................................................... 14Fotoğraf. 5: Kil Tabakalarından alınan SPT örnekleri............................................................................................. 15Fotoğraf. 6: Kum/Çakıl Tabakalarından alınan SPT örnekleri ............................................................................ 16Fotoğraf. 7: Sahada Jeofizik Ölçü Alımı Çalışmaları ................................................................................................. 22Fotoğraf. 8: İnceleme alanında dolgu içinde yapılan kazı, kil/kum matriksli homojen olmayankontrolsüz dolgu (Mayıs 2008, Geosan Raporundan) ............................................................................................ 25Fotoğraf. 9: Dolgu içinde yapılan sondajlarda kireçtaşı bloklarından alınan karot örnekleri ............... 26Fotoğraf. 10: Kireçtaşı’ndan alınmış karot örnekleri .............................................................................................. 36 2 / 53
  4. 4. Kocaeli, Dilovası Poliport Limanı Dolgu Sahası Zemin ve Temel Etüdü Raporu1. GENEL BİLGİLER 1.1. ETÜDÜN AMACI VE KAPSAMIKocaeli İli, Dilovası’nda 50L-1d Pafta’sında, bulunan POLİPORT Kimya Sanayi ve TicaretAŞ’ne ait Poliport Limanı’nda denize dolgu ile kazanılan sahada yapılması planlanankonteyner depo sahası için sondajlı ve jeofizik ölçülerle bir zemin incelemesi yapılmıştır(Şekil. 1).ŞEKİL. 1: İNCELEME ALANININ YERİSahada planlanacak çeşitli yapılar için temel taşıma güçleri, zemin oturma koşulları vegerekiyorsa alınacak önlemlerin neler olacağının öngörülmesi istenmiştir.Bu amaçla, sahada 13 yerde araştırma sondajı, 3 sismik ve 3 elektrik özdirenç alımıyapılarak zemin kesitinin özellikleri belirlenmiş, yerinde deneyler yapılmış alınan örneklerlaboratuarda test edilmiştir.Çalışma, sahada planlanan yapıların projelerine esas olacak geoteknik ve sismikparametrelerin belirlenmesi için yapılmıştır. 1.2. İNCELEME ALANININ TANITILMASIJEOMORFOLOJİK VE ÇEVRESEL BİLGİLERİnceleme alanı, Kocaeli Yarımadası’nın güney kenarında, Marmara Denizi’nin kuzeydoğukıyısında, İzmit Körfezi’nin giriş kesiminde yer almaktadır.Saha deniz kıyısında bulunmakta ve yakınlarındaki yamaçlar 75-80 m yüksekliğe kadaryükselmektedir. 3 / 53
  5. 5. Kocaeli, Dilovası Poliport Limanı Dolgu Sahası Zemin ve Temel Etüdü RaporuDolgu alanının yer aldığı kıyı önü ise Dilderesi’nin denize açıldığı yerde gelişmiş olan biralüvyon üzeridir. Burası, önce demiryolu yapımı sırasında; daha sonra da, liman yapımıamaçları ile doldurulmuş bulunmaktadır (Şekil. 2 ve Şekil. 3).ŞEKİL. 2: İNCELEME ALANININ GENEL GÖRÜNÜMÜ (İNCELEME ALANI YAKLAŞIK ÇİZİLMİŞTİR)ŞEKİL. 3: İNCELEME ALANININ MORFOLOJİK ORTAM İÇİNDEKİ YERİ 4 / 53
  6. 6. Kocaeli, Dilovası Poliport Limanı Dolgu Sahası Zemin ve Temel Etüdü RaporuFOTOĞRAF. 1: İNCELEME ALANI VE ÇEVRESİNİN GÜNCEL DURUMUİMAR PLANI DURUMUİnceleme alanı DİLOVASI (KOCAELİ) 50L-1d paftasında yer almaktadır. Liman sahası“Kocaeli İli, 1/1000 Ölçekli Dilovası Limanı İmar Planı’na dahildir. İlgili paftada incelemealanı için “Bayındırlık ve İskan Bakanlığı’nca 18.12.1995 tarihinde onanan DOLGU ALANIİMAR PLANI” ve “Liman Alanına ait İlave Dolgu Alanı” bulunmaktadır(EK. IV).İnceleme alanı için Poliport Kimya Sanayi ve Ticaret AŞ adına 60.125,84 m2’lik bir sahayıkapsayan 21 Temmuz 2008 tarihli bir “Kullanma İzni Sözleşmesi” de bulunmaktadır (EK.IV).ÖNCEKİ ZEMİN ÇALIŞMALARIİnceleme alanının ortasındaki bölgede Geosan AŞ tarafından Mayıs 2008 tarihinde “DOLGUSAHASI ZEMİN ARAŞTIRMA RAPORU” hazırlanmıştır. Bu araştırma sırasında sahada 9yerde, 21,00 m ile 25,0 m arası değişen derinliklerde, toplam 207,00 m zemin incelemesondajı yapılmıştır(Şekil. 4). Bu araştırmadan şimdiki çalışmada faydalanılmış sondajisimleri yeni kesitlerde ESK- kısaltması ile gösterilmiştir.ŞEKİL. 4: GEOSAN AŞ TARAFINDAN MAYIS 2008 TARİHLİ ZEMİN ARAŞTIRMASININ SONDAJ YERLERİ 5 / 53
  7. 7. Kocaeli, Dilovası Poliport Limanı Dolgu Sahası Zemin ve Temel Etüdü Raporu 1.3. JEOLOJİGENEL JEOLOJİİnceleme alanı Kocaeli Yarımadasının güney kenarında genellikle Mesozoyik yaşlı kayabirimlerinin yüzeylediği bir kesimde yer almaktadır (Şekil. 5). İnceleme alanımızın yakınçevresinde bu kaya birimlerinin (Şekil. 6) küçük bir bölümü yüzeylemektedir.Bölgenin tabanında Permiyen yaşlı kumtaşları yer almaktadır.Bunun üzerinde ise Kapaklı Formasyonunun çakıltaşı ve kumtaşlarıyla başlayan çeşitlikireçtaşları, marnlar ve şeyllerden oluşan kalın bir Mesozoyik istifi bulunmaktadır. İstifin en üstdüzeyinde bölgede en yaygın olarak yüzeyleyen Üst Kretase yaşlı Şemsettin Formasyonu’nunmarnları ve alt Tersiyer, Eosen-Paleosen yaşlı Korucu Formasyonu’nun marnları yer almaktadır.Bu istif kabaca D-B uzanımlı eksenler boyunca kıvrımlanmış ve çeşitli doğrultulardaki faylarlakesilmiştir.ŞEKİL. 5: BÖLGESEL JEOLOJİ HARİTASIŞekil. 5’ten de görülebildiği gibi Dilderesi vadisi bu istifi yarmakta ve İzmit Körfezi’nedöküldüğü yerin iki yanında Mesozoyik istifinin alt düzeylerine ilişkin birimler yüzeyeçıkmaktadır.İnceleme alanı deniz tabanındaki alüvyon üstüne yapılmış dolgu üzerinde yer almaktadır. Bununiki yanındaki yamaçlarda ise en yaygın biçimde yüzeyleyen birim, Üst Kretase yaşlı ŞemsettinFormasyonu (Kş)nun marn, kil ve killi kireçtaşı düzeyleridir. 6 / 53
  8. 8. Kocaeli, Dilovası Poliport Limanı Dolgu Sahası Zemin ve Temel Etüdü RaporuDilderesi vadisi bu istifi yarmakta ve İzmit Körfezi’ne döküldüğü yerin iki yanında Mesozoyikistifinin alt düzeylerine ilişkin birimler yüzeye çıkmaktadır. Vadinin batı yamaçlarında Triyasistifinin tavanındaki Çerkeş Formasyonu’nun kireçtaşlarıyla Üst Kretase istifinin tabanına ilişkinEren Formasyonu’nun karbonatlı çakıltaşı; vadinin doğu ve batısındaki yamaçların denize yakınkesimlerinde ise Triyas’ın değişik birimleri faylarla bloklanarak yükselmiş durumdagörülmektedir. Bunların tümü, sahada yaygın olarak yüzeyleyen Şemsettin marnlı kireçtaşıtabakalarınca örtülmektedir.Bu birimler kıyıda dolgularla örtülüdür.ŞEKİL. 6: BÖLGESEL STRATİGRAFİ KESİTİ Kaya birimleri:İnceleme alanında yüzeyleyen ve yukarıda genel özellikleri ile tanıtılan kaya birimleri bubölümde üç genel başlık altında ayrıntılı olarak verilmektedir. 7 / 53
  9. 9. Kocaeli, Dilovası Poliport Limanı Dolgu Sahası Zemin ve Temel Etüdü Raporua) Paleozoik Temel (P): İnceleme alanının Dsunda, deniz kıyısında küçük bir alandayüzeylemektedir. Üst Kretase ve Triyas yaşlı formasyonlar ile faylı sınırlara sahiptir. İki fay zonuarasında kalan ve oldukça hırpalanmış bu birim genel olarak açık kahverengimsi-boz renkli, incedaneli kumtaşı ve şeyllerden kuruludur. Karbonat içeriği oldukça yüksektir. Faylanmaya bağlıolarak içyapısı karmakarışık, tabakalanma vb yapıları belirsiz ve oldukça ayrışmış durumdadır.Paralanmamış kısımlar incelendiğinde, iyi yuvarlanmış ince kum danelerinin karbonatlı birçimento ile tutturulmuş olduğu gözlenmektedir. Bu örneklerden, kayanın oldukça sert ancakgevşek çimentolu olduğu anlaşılmaktadır.b) Triyas Kapaklı Formasyonu (TK): Triyas yaşlı birimler bölgede Kapaklı Formasyonunailişkin kumtaşları ile temsil edilmiştir. İnceleme alanının Dsunda, deniz kıyısındaki yarlarda,İzmit-İstanbul Otoyolunun kenarındaki yarmalarda ve viyadükün doğu ucunda iyi yüzeylemelervermiştir. Kırmızımsı rengi ile çok özgündür. Genellikle ince kum boyutunda, bazen da kabakum boyutundaki gereç sıkı bir çimento ile tutturulmuştur. İncelenen kesimde ender olarak çakıllıdüzeyler içerdiği de gözlenmiştir.Bu birim, inceleme alanının Dsunda, gözlenen sınırı deniz kıyısından başlayıp, viyadükün doğukenarına yakın geçerek devam eden ve yaklaşık GB-KD doğrultulu bir fay zonu ile Üst Kretaseyaşlı Şemsettin Formasyonundan ayrılır. Bu birim fay kenarında yer alması nedeni ile incelemealanının bu kesiminde oldukça hırpalanmış ve yapısal değişiklikler geçirmiş olarak izlenmektedir.Tabaka doğrultuları genelde K ile 40-60lik açılar yapmakta, ancak eğimler GD ile KB arasındadeğişmektedir. Bu durum viyadükün D ucundan başlayıp İzmit yönüne doğru devam eden Otoyolyarmalarında çok iyi gözlenmiştir. Bu kesimde 150/70 gidişli tabakalar giderek dikleşmiş, hattadevrilmiş ve haritanın doğu sınırına yakın 290/80 konumu kazanmıştır. Bu birim kendi içinde degenelde GB-KD yönlü birçok irili ufaklı fay ve belli bir sistematik içinde görülmeyen çok sayıdaeklem düzlemi ile kesilmiştir. Fay zonu ve yakınında ise birim çok paralanmış, yer yer ayrışmayauğramış, kireçtaşı parçaları ile karışmış ve tanınmaz hale gelmiş olarak izlenmektedir.c) Kretase Şemsettin Formasyonu: Yörede oldukça geniş alanlarda yüzeyleyen ŞemsettinFormasyonu, Üst Kretase-Paleosen zaman aralığında çökelmiş marn, kiltaşı ve kireçtaşlarındanoluşmuştur. Birim, inceleme alanı içindeki yarmalarda, deniz kıyısında, demiryolu boyuncauzanan dik falezlerde, inceleme alanını Bdan sınırlayan yol yarmalarında ve inceleme alanındakibirçok yüzeylemede ayrıntılı olarak gözlenebilmiştir.Genel olarak marnlar, marn içinde ardalanan killi düzeyler ve daha çok yamaçlarda gözlenenkesitin alt kesimlerinde de kireçtaşları ile bunların ardalanmaları şeklinde gözlenmiştir.Beyazımsı-grimsi marn tabakaları arazide çoğunlukla kalınlığı birkaç cm ile 25-30 cm arası,ender olarak da 70-80 cmye ulaşan tabakalar olarak yer almıştır.Sert, yer yer çok sert, kırılgan, eklemli, arazinin Dsunda Kapaklı Formasyonu ile arasındakibüyük fay zonu boyunca çok paralanmış, kendi içinde de yer yer faylı ve fay zonlarında kısmentebeşirimsi görünüşlüdür. Aralarındaki killi düzeyler ise kahverengimsi yeşil renkli, genellikle15-30 cmlik bantlar halinde, bazı yerlerde ise 50-60 cmyi aşan kalınlıklarda, yer yer laminalı vefay zonlarında karmaşık görünüşlüdür. Marn ve kil düzeyleri birbirlerinden kesin sınırlarlaayrılmamışlardır. Yanal olarak birbirlerine geçiş gösterirler. Bölgenin geçirdiği tektonik olaylara 8 / 53
  10. 10. Kocaeli, Dilovası Poliport Limanı Dolgu Sahası Zemin ve Temel Etüdü Raporubağlı olarak killer paralanma zonlarında oldukça karılmış ve kayma yüzeylidir. Bu zonlarda farklıyapısal özelliklerinden dolayı killer içinde daha sert marn tabakalarına ait küçük bloklar dagözlenmiştir. Bu kesimlerde faylanma etkisi ile kırıklanan marn ve kireçtaşı düzeyleri plastiközellik gösteren killi kısımlar ile çevrilmiştir. İnceleme alanının kuzeyinde, tepeye doğru,akaryakıt tanklarının olduğu platformun D sınırını oluşturan yarmalar bu yapıların iyi izlendiğiyüzeylemelere örnektir. İnceleme alanında daha çok deniz düzeyine yakın kesimlerde, marniçinde kalın, katmanlı kireçtaşı düzeyleri de izlenmiştir. Bu düzeyler UPET arazisinin D sınırıboyunca yer alan yol yarmalarında ve bu yarmaların Ginde demiryolu altgeçidine yakın dikyarlarda çok belirgindir. Bu kesimde katmanlı kireçtaşı ve marn düzeyleri görünür en az 20 mlikbir kalınlıkta süreklilik gösterir biçimde izlenmiştir. Bu kesimlerde kil bantları yok ya da yokdenecek kadar azdır. Bu kireçtaşları sarımsı-kirli beyaz, killi ve kumludur.Sahada marnlı ve karbonatı daha yüksek kesimlerde toprak örtüsü daha ince, killikesimlerde ise daha kalındır. Tabakalar doğuda, yüksek kesimlerde hafriyat artığıdolgularla ve vadi yamaçlarında ve denize bakan sırtlarda ise yaygın biçimde yamaçmolozları ile örtülmüştür. Otoyol kenarında da yine yapay yol dolguları yer yer bu birimleriörtmektedir.İNCELEME ALANININ MÜHENDİSLİK JEOLOJİSİİnceleme alanının yakın çevresinde yüzeyleyen Şemsettin Formasyonu marn istifi öncekibölümde ayrıntılı bir biçimde açıklandığı gibi yoğun biçimde faylanmış, kıvrımlanmış vekırıklanmıştır.Tabaka doğrultu ve eğimleri bu küçük alan içinde bile değişiklikler göstermektedir. Örneğinkuzeydoğudaki UPET arazisinin K kesimlerinde ve yine bu kesimde eski İstanbul-İzmit Karayolukenarındaki yarmalarda tabakalar K 70-80 D doğrultusunda ve Ge doğru 52-40 eğimli iken,arazinin Bsında hafifçe dönerek K 10-20 D, 30-35 GB konumu kazanmıştır. Daha sonragüneyde tekrar K 80 D doğrultusuna ulaşan tabakaların eğimleri değişerek K ve KBya doğru30-35 olmuş ve tabakalar bu kesimde GB-KD eksenli bir senklinal yapısı oluşturmuşlardır.İnceleme alanının kuzeydoğu ve kuzeybatısında, irili ufaklı birçok fay da bu tabakalarıkesmektedir. Doğrultuları genel olarak kabaca aynı kalan tabakalar, doğudaki Paleozoyik-Triyasbirimleri ile arasında bulunan faylı sınıra doğru yüksek eğim kazanmış, çok sayıda ikincil fay ilebölünmüş, tabakalar büyük fayın kenarında dikleşmiş ve yer yer devrik tabakalara dönüşmüştür.Birimleri kesen fay zonları genel olarak iki farklı doğrultuda gelişmişlerdir. Gözlenebilen faylarınbaskın olarak 2 ana doğrultuda yer aldıkları görülmektedir. Baskın doğrultulardan biri yaklaşıkD-B, K80D; ikincisi ise KB-GD uzanımlıdır.Fay zonları dolayında bu tabakalarda küçük ölçekli sürüklenme kıvrımları vb yapılar daizlenmektedir. Dda, viyadük ayakları yakınındaki yüzeylemelerde çok paralanmış tabakalararasındaki killi düzeylerin ayrışması sonucu soğansı yapılara da rastlanmaktadır. Ayrıcayine faylar boyunca tebeşirimsi zonlar ve ayrışma ürünü kil mineralleri izlenmektedir. 9 / 53
  11. 11. Kocaeli, Dilovası Poliport Limanı Dolgu Sahası Zemin ve Temel Etüdü Raporu2. ARAZİ ARAŞTIRMALARI VE DENEYLER 2.1. ARAZİ, LABORATUAR VE BÜRO ÇALIŞMA METOTLARININ KISACA TANITILMASI VE KULLANILAN EKİPMANLARBu çalışma sırasında, sahanın çevresi ve yörede gözlemler; inceleme sahasının çevresinegeçmişte yapılan inceleme sondajları derlenmiş; çalışma kapsamında, rotari sondaj tekniğiile 10,00 m ile 31,50 m arası değişen derinliklerde toplam 13 adet, 323,80 m araştırmasondajı yapılmıştır. Sondajlar sırasında SPT ve kuyu içi veyn deneyleri yapılmış, sondajlarladerlenen örneklerden seçilenler üzerinde yapılan laboratuar deneyleri ile de gerekli zeminmekaniği veriler derlenmiş ve gereken geoteknik değerlendirme bu metinde yapılmıştır.Saha çalışmaları, Jeofizik Mühendisleri Gökhan KARAİBRAHİMOĞLU ve Onur Uğur ÖZENtarafından yapılmıştır. Laboratuar deneyleri ZEMAR Zemin Mekaniği Laboratuarı’ndayaptırılmıştır. Metindeki şekillerin çizilmesi, sahada ve laboratuarda yapılan deneylerinderlenmesi İnşaat Mühendisi Serap ÖZGÜR tarafından yapılmıştır. Rapor İnşaat Yüksek(Geoteknik) Mühendisi Kemal KOYUNLU, Jeofizik Mühendisi Halil ÖZTÜRK ve JeolojiMühendisi Can AKIN tarafından hazırlanmıştır. 2.2. SONDAJLARÇalışmalar kapsamında inceleme alanında, rotari sondaj tekniği ile 10,00 m ile 31,50 marası değişen derinliklerde toplam 13 adet, 323,80 m araştırma sondajı yapılmıştır (Çizelge.1, Şekil. 7, EK. I). Sondajlar anakaya içinde sonlandırılmıştır.ÇİZELGE. 1: SONDAJ BİLGİLERİ Yer altı Suyu Sondaj Dolgu Anakaya Sondaj Derinliği Boyu Yüksekliği Derinliği No (m) (m) (m) (m) DoS-1 0,50 28,50 15,70 25,70 DoS-2 0,70 31,50 20,80 28,70 DoS-3 0,60 28,50 18,40 25,80 DoS-4 0,90 26,30 16,20 24,00 DoS-5 1,80 26,00 6,80 23,50 DoS-6 0,80 27,50 12,00 23,50 DoS-7 0,40 29,50 18,50 26,50 DoS-8 1,00 28,00 11,20 25,00 DoS-9 0,70 26,50 8,90 23,80 DoS-10 1,90 29,00 8,20 23,40 DoS-11 1,80 10,00 5,50 7,00 DoS-12 2,00 14,50 6,80 11,80 DoS-13 2,00 18,00 6,50 16,10 TOPLAM 323,80 10 / 53
  12. 12. Kocaeli, Dilovası Poliport Limanı Dolgu Sahası Zemin ve Temel Etüdü RaporuFOTOĞRAF. 2: SONDAJ VE VEYN DENEYİ ÇALIŞMALARI 2.3. YERALTI VE YERÜSTÜ SULARIİnceleme alanında yapılan sondajlarda yer altı su düzeyini deniz yüzeyi belirlemektedir. Buseviye sondajlarda 0,40 m ile 2,00 m arası derinliklerde bulunmuştur. 11 / 53
  13. 13. Kocaeli, Dilovası Poliport Limanı Dolgu Sahası Zemin ve Temel Etüdü RaporuŞEKİL. 7: SONDAJ VE JEOFİZİK ÖLÇÜ YERLERİ 2.4. ARAZİ DENEYLERİSPT DENEYLERİBu deney, 63,5 kg ağırlıklı bir tokmağın 76 cm yükseklikten düşürülerek, sondaj tijlerinetakılmış dış çapı 2 inç olan bir örnekleyicinin zemine çakılması ile yapılır. Örnekleyici tüpkuyu tabanına kadar indirilip zemine 15 cm çakılır. Buradan elde edilen darbe sayıları (N)dikkate alınmaz. İlk 15 cm’lik ilerlemeden sonra tüp, zemine 30 cm daha girecek şekilde 12 / 53
  14. 14. Kocaeli, Dilovası Poliport Limanı Dolgu Sahası Zemin ve Temel Etüdü Raporutekrar çakılır ve bu aşama için toplam darbe sayısı kaydedilir. Kaydedilen darbe sayısı (N30)deneyin sonucu olarak dikkate alınır.Sahada ölçülen SPT N30 değerlerinin düzeltilmesi gerekmektedir. Aşağıdaki formül vedeğerler kullanılarak önerilen düzeltmeler yapılmıştır. n  p  Elde edilmiş tüm N30 değerlerine örtü yükü düzeltmesi C N   o  formülü ile  p   ouygulanmıştır. Burada p 0 =95,76 kPa, p o deney derinliğindeki efektif düşey gerilme ve n katsayısı ise ince daneli zeminlerde 1,0, granüler zeminlerde 0,5’tir.Ayrıca enerji aktarımı, deney malzemesi ve kuyu çapına göre düzeltme katsayıları dakullanılmaktadır.  N H B S R N 60    düzeltmesi ince daneli zeminler için önerilmektedir.  60 N sahada ölçülen SPT değeri, H yüzde olarak tokmak enerji verimi, B kuyu çapıdüzeltmesi, S örnek alıcı düzeltmesi, R tij boyu düzeltmesidir.Hesaplarda; H=%55, B=1, S=1, R= 0,75-1,00 (tij boyuna bağlı olarak seçilen değeraralığı) olarak seçilmiştir.( N1 ) 60  C N N 60 düzeltmesi ise kaba daneli zeminler için önerilen düzeltmedir.Buna göre;Dolgu Tabakası:Heterojen dolgu tabakasında SPT deneyi yapılabilen yerlerde N30= 4-29 arasında eldeedilmiştir (Fotoğraf. 3). Düzeltilmiş SPT değerleri N60= 3-26 arasında hesaplanmıştır (Şekil.8).FOTOĞRAF. 3: DOLGU TABAKASINDAN ALINAN BİR SPT ÖRNEĞİ 13 / 53
  15. 15. Kocaeli, Dilovası Poliport Limanı Dolgu Sahası Zemin ve Temel Etüdü RaporuKum Tabakası:Yapılan SPT deneyinde N30= 4-32 arasında elde edilmiştir (Fotoğraf. 4). Düzeltilmiş SPTdeğeri N60= 3-23 arasında hesaplanmıştır (Şekil. 8). Bu kum tabakası raporda, yerleşimsıkılığına bağlı olarak Gevşek Kum ve Orta Sıkı Kum olarak ikiye ayrılmıştır.Gevşek Kum için (N1)60,ort = 7Orta Sıkı Kum için (N1)60,ort = 15 alınabilir.FOTOĞRAF. 4: KUM TABAKALARINDAN ALINAN SPT ÖRNEKLERİKil Tabakası:Yapılan SPT deneylerinde N30= 3-13 değerleri elde edilmiştir (Fotoğraf. 5). Düzeltilmiş SPTdeğerleri N60=2-11 arasında hesaplanmıştır (Şekil. 8). Tabaka üst düzeylerde yumuşak, altdüzeylere doğru orta katı kıvamlı bulunmaktadır.Yumuşak Kil Tabakası için SPT N60 değeri ortalama olarak N60,ort=3Orta Katı Kil Tabakası için SPT N60 değeri ortalama olarak N60,ort=6 alınabilir 14 / 53
  16. 16. Kocaeli, Dilovası Poliport Limanı Dolgu Sahası Zemin ve Temel Etüdü RaporuFOTOĞRAF. 5: KİL TABAKALARINDAN ALINAN SPT ÖRNEKLERİKum/Çakıl Tabakası:Yapılan SPT deneyinde N30= 16-28 arasında elde edilmiştir (Fotoğraf. 6). Düzeltilmiş SPTdeğeri N60= 9-17 arasında hesaplanmıştır (Şekil. 8).Gevşek/Orta Sıkı yerleşmiş Kum/Çakıl için (N1)60,ort = 13 alınabilir. 15 / 53
  17. 17. Kocaeli, Dilovası Poliport Limanı Dolgu Sahası Zemin ve Temel Etüdü RaporuFOTOĞRAF. 6: KUM/ÇAKIL TABAKALARINDAN ALINAN SPT ÖRNEKLERİ (ÜST İKİ FOTOĞRAF KİL-KUM/ÇAKIL GEÇİŞİNDENDİR) SPT N60 Değerleri-Derinlik DoS-1 DoS-2 DoS-3 DoS-4 DoS-5 DoS-6 DoS-7 DoS-8 DoS-9 DoS-10 DoS-11 DoS-12 DoS-13 30 26 25 23 22 20 17 SPT N 60 16 15 15 14 13 13 13 12 12 11 11 11 11 11 11 10 10 10 10 9 9 9 8 8 8 8 7 7 7 7 6 6 6 6 6 6 6 6 6 5 5 5 5 5 55 5 5 5 4 4 4 4 3 3 3 3 2 0 0,00 2,50 5,00 7,50 10,00 12,50 15,00 17,50 20,00 22,50 25,00 27,50 30,00 Derinlik (m)ŞEKİL. 8: DÜZELTİLMİŞ SPT DEĞERLERİ-DERİNLİK GRAFİĞİ 16 / 53
  18. 18. Kocaeli, Dilovası Poliport Limanı Dolgu Sahası Zemin ve Temel Etüdü RaporuARAZİ VANE DENEYLERİ Bu deney suya doygun kil ve silt zeminlerin drenajsız kayma dayanımı değerlerini belirlemek için yapılır. Bu deney deney sürecinde drenaja izin verecek şekilde olan kumlu zeminlerde uygulanmaz. 4 Kanatlı bıçak yumuşaktan katı kıvama kadar olan kohezyonlu zemine sokulur. Bıçak çevresinde silindirik bir kayma yüzeyi oluşana kadar çevrilir ve dönme momenti ölçülür. Ölçülen bu momenti kullanılan donanıma göre dönüştürülerek zeminin yerinde drenajsız kayma dayanımını elde edilir. Deney sırasında kanat 6/dakika hızla çevrilir. Pik Drenajsız Kayma Dayanımı aşağıdaki eşitlikten tayin edilir. 12Tmax ( su ) fv  D D HD 2 (   6H ) cos(iT ) cos(i B )ŞEKİL. 9: VANE DENEYİ İÇİN GEOSAN FİRMASI TARAFINDAN KULLANILAN KONİK BIÇAKBurada;(su)fv: Bıçaktan ölçülen drenajsız kayma dayanımı (kN/m2)Tmax: Aletten okunan en büyük dönme momenti (kNm)D: Bıçak çapı (m), deneyde D= 0,054 mH: Bıçağın yüksekliği, deneyde H= 0,10 miT ve iB: Sırasıyla bıçağın üst ve alt koniklik açılarıdır. Deneyde her ikiside 45’dir.Sahada deneyler ile bulunan Pik Drenajsız Kayma Dayanımı Vane Düzeltme Faktörü () ileçarpılarak geoteknik değerlendirmede kullanılmak üzere mobilize olmuş saha drenajsızkayma dayanımı değeri (su)f elde edilmelidir.Ölçülen Vane Pik Drenajsız Kayma Dayanımı değerinin, stabilize analizlerinde; yumuşakzeminlerde yapılan dolgudan, taşıma gücünden, ve yumuşak killerde yapılan kazılardan 17 / 53
  19. 19. Kocaeli, Dilovası Poliport Limanı Dolgu Sahası Zemin ve Temel Etüdü Raporuönce düzeltilmesi çok önemlidir (Bjerrum, 1972, 1973). Bu mobilize olmuş kayma dayanımıaşağıda verilencu   v (su ) fv formülle hesaplanır. Buradav: Zeminin plastisite indisine bağlı ampirik düzeltme faktörüdür. Bu değer imalathızına bağlı olarakŞEKİL. 10: DÜZELTME FAKTÖRÜNÜ ELDE ETMEK İÇİN ÖNERİLEN HAM SAHA VANE KAYMA DAYANIMIDEĞERİ-PLASTİSİTE İNDİSİ GRAFİĞİ (CHANDLER’DAN SONRA, 1988)İnceleme alanında 5 adet arazi vane deneyi yapılmıştır.Kil tabakasında yapılan bu deneylere göre;Dönme Momenti, Tmax= 0,023- 0,037 kNarasında elde edilmiştir.Bıçaktan ölçülen drenajsız kayma dayanımı, (su)fv= 40,0-64,4 kN/m2Laboratuar deney sonuçlarında elde edilen ortalama Plastisite İndisi, PIort=15,4 alınarakv = 0,95 olarak seçilmiştir.Buna göre hesaplanan drenajsız kayma dayanımı değericu= 38,0-61,2 kPadeğerleri arasında değişmektedir.cu,ort= 47,6 kPa bulunmaktadır. 18 / 53
  20. 20. Kocaeli, Dilovası Poliport Limanı Dolgu Sahası Zemin ve Temel Etüdü RaporuJEOFİZİK ÇALIŞMALAR SİSMİK ÖLÇÜ YÖNTEMİDinamik yük altında zemin davranışlarının önceden kestirilebilmesi, depreme dayanıklıyapı tasarımı için son derece önemlidir. Dalga genliğinin periyoda bağımlı olarak eldeedilmesi, yapı-yeri tepkisinin hesaplanması ile olanaklıdır. Bu hesaplama için incelemeyerine ait makaslama dalgası hızlarına ve yeraltı hız dağılımına gereksinim bulunmaktadır.Sismik hızlar birkaç yoldan ölçülebilmektedir. Bunlardan bir tanesi ve en çok uygulananıSismik Kırılma (Refraction) yöntemidir. 10-15m gibi sığı derinlikler için oldukça yaygınkullanılan bu yöntem uzun açılımlar ve gürültülü ortamlar için pek uygun değildir.Mühendislik çalışmalarının kent içinde ve dar alanlarda gerçekleştirilmesi gerektiğinde,hedeflenen araştırma derinliği için sismik kırılma yönteminde gerekli serim uzunluğunuelde etmek her zaman olanaklı olamamaktadır. Gürültüler, hem uygulamada sorunlaryaratmakta hem de uzak jeofonlardaki sinyali örterek dolaylı olarak araştırma derinliğiniazaltmaktadır. Yapı-yeri tepkisinin hesaplanabilmesi için sismik temel olarak adlandırılanve en az 700 m/sn makaslama dalgası hızı olan katmana kadar yeraltı geometrisinin vesismik hızların bilinmesi gerekmektedir. Yönetmeliklerde mühendislik çalışmaları için 30maraştırma derinliği yeterli görülmekte ve genellikle bu derinliğe kadar makaslama dalgasıhız kesitinin kırılma yöntemi ile saptanmasında birçok sorunla karşılaşılmaktadır. Ayrıca,alüvyon ortamların 30 metreden daha kalın olduğu durumlarda sismik kırılma yöntemi ilesismik temelin saptanması oldukça güçleşmektedir. Bu durumlarda ReMi (RefractionMicrotremor) yöntemi kullanılmaktadır. Bu yöntemle sismik kırılma ölçüm sistemlerinikullanarak, 100metre derinliğe kadar makaslama dalgası hızlarını (Vs) %20 doğruluktasaptayabilmektedir.Bunun dışında kayma dalgası (Vs) hızının MASW-MAM (Multi channel analysis of surfacewaves-microtremor array measurements) çok kanallı yüzey dalgası analizi mikrotremürhattı ölçümü yöntemi ile belirlenebilmektedir. MASW-MAM yöntemi başlangıçta aktifkaynak ve pasif kaynak olarak iki kısma ayrılır.Aktif kaynak: Aktif kaynak uygulamalarında doğrusal hat boyunca dizili jeofonlara belirliuzaklıktan balyozla vurulması sonucunda sismik dalgalar kaydedilir. Uzaklığa ve yeraltıyapısına bağlı olarak enerji biriktirmesi yapılabilir.Pasif kaynak: Pasif kaynak uygulamalarında L, dairesel v.b. diğer ölçüm sistemlerindejeofonlar yerleştirilir. Kullanılan ölçüm ekipmanları özelliklerine bağlı olarak belirlisürelerde çok sayıda kayıt alınır. Uygulamada çevresel trafik, fabrikalar, deniz dalgası,atmosfer basıncı v.b. gürültüler sonucu oluşan titreşimler kaydedilir.Bu sayede zemin hakim titreşim periyodu, mikrobölgeleme amaçlı zemin büyütmesi, zemingrubu/sınıfı daha yüksek doğrulukla belirlenebilmektedir. Ayrıca doğal zemine gerekduyulmaksızın asfalt, beton, kaldırım, taş zemin v.b. ortamlarda da jeofonların satıhla iyi birbağlantısı sağlanarak ölçüm alınabilmektedir. 19 / 53
  21. 21. Kocaeli, Dilovası Poliport Limanı Dolgu Sahası Zemin ve Temel Etüdü RaporuSismik ölçüler, ABEM-RAS 24 marka 12 kanallı sinyal biriktirmeli cihaz ile yapılmıştır.Cihaz, otomatik örnekleme ve gösterim yapabilen, sinyal artırıcı çok kanallı olarak sinyalgrafiği verebilen optik ünite, kablolar, P ve S jeofonları ve 12 voltluk aküden oluşan güçünitesinden ibarettir. Sinyal üretmek için balyoz kullanılmıştır.Kırılma çalışmalarında 12 adet 14Hz’lik P (düşey) ve S (yatay) jeofonları, REMİölçümlerinde ise 4,5 Hz‘ lik düşey jeofonlar kullanılmıştır.Saha imkanları ölçüsünde ofset ve jeofon aralıkları 3m seçilerek kırılma ölçümleriyapılmıştır. Remi ölçülerinde ise ortamın doğal ve yapay tüm gürültüsünün 2msnörnekleme aralığı ile 32 msn’lik kayıtları elde edilmiştir. Alınan kayıtlar, SEISIMEGERprogramından yararlanılarak işlenmiştir.ÇİZELGE. 2: JEOFİZİK ÖLÇÜLER İLE ELDE EDİLEN PARAMETRELER POLİPORT Liman Sahası- Zemin Etüdü Ölçü No: 5 Ölçü No: 6 Ölçü No: 7 Ölçü No: 8 Dilovası-KOCAELİ Parametre Adı ve Birimi 1.tabaka 2.tabaka 1.tabaka 2.tabaka 1.tabaka 2.tabaka 1.tabaka 2.tabaka Sıkışma Dalgası Hızı (Vp =m/sn) 519 1064 669 1112 507 1157 671 1065 Kayma Dalgası Hızı (Vs =m/sn) 185 247 219 270 184 249 217 252 Tabaka Kalınlığı (h=…m) 16.2 16.2 6 4.2 Hız Oranı (Vp/Vs) 2.8 4.3 3.1 4.1 2.8 4.6 3.1 4.2 Poisson Oranı (u=birimsiz) 0.43 0.47 0.44 0.47 0.42 0.48 0.44 0.47 Yoğunluk (d=kg/cm2) 1.48 1.77 1.58 1.79 1.47 1.81 1.58 1.77 Kayma Modülü (G=kg/cm2) 506 1080 756 1305 498 1121 743 1125 Elastite Modülü (E=kg/cm2) 1446 3179 2178 3833 1419 3308 2142 3307 Balk Modülü (k=kg/cm2) 3310 18604 6048 20396 3117 22708 6113 18587 Zemin Hakim Titr. Per. (To=TB=sn) 0.90 0.80 0.84 0.80 Vs(30) Kayma Dalgası Hızı (Vs,30 =m/sn) 209 240 233 246 Midorikawa, (1987) A= birimsiz 2.8 2.5 2.6 2.5 Büyütme (A) (Kuvvetli Borcherdt ve diğ.,(1991) Hareket İçin) 2.9 2.5 2.6 2.4 (Zayıf Hareket Borcherdt ve diğ., (1991) İçin) 3.3 2.9 3.0 2.8Zemin Hakim Titreşim Periyodu (T0); 50m derinlik için T0=4hi/Vsi bağıntısı ileverilmektedir. Buna göre çalışma bölgemizde T0=0.80 - 0.90 sn arasında değişmektedir.(Prof. Dr. Ali Keçeli, (1999 ) sismik ölçülerden hesaplanan T0=TB olduğunu belirtmiş ve Y. Doç.Dr. Ferhat ÖZÇEP de Zemin Jeofizik Analiz programında bu duruma uymuştur. Yaptığımızbirçok çalışmada da bu durumun doğru olduğu tarafımızdan gözlenmiştir). 20 / 53
  22. 22. Kocaeli, Dilovası Poliport Limanı Dolgu Sahası Zemin ve Temel Etüdü RaporuBuna göre zemin alt ve üst titreşim periyotları (TA, TB) bulunabilir.TB=0.90sn ise TZ= 0.60sn TA=0.40snVs(30) hızı:30m derinlik için ortalama kayma dalgası hızı Vs(30)=30/(hi/Vsi) bağıntısı ilehesaplanmış ve çalışma alanında Vs(30)=209-240 m/sn arasında bulunmuştur.Zemin Büyütmesi: Çalışma alanı için zemin büyütmesi iki ayrı araştırmacının vermişolduğu bağıntılardan hesaplanmıştır. Vs(30) hızı kullanılarak hesaplanan büyütme değerleri;Midorikawa, (1987) maksimum yer hızı için göreceli büyütme A= 68.Vs-0.6 bağıntısı ileA=2,5-2,8 arasında bulunmuştur.Borcherdt ve diğ.,(1991) ise, ortalama yatay spektral büyütmeyi aşağıdaki bağıntılarlavermiştir. Buna göre;(zayıf hareket için) AHSA=700/Vs =2,9-3,33(kuvvetli hareket için) AHSA=600/Vs =2,5-2,9 arasında bulunmaktadır.ÇİZELGE. 3: SPEKTRAL BÜYÜTMELERE GÖRE MİKROBÖLGELEME ÖLÇÜTLERİ ANSAL VE DİĞ., (2001) Spektral Büyütme Tehlike Düzeyi 0.0-2.5 A(Düşük) 2.5-4.0 B(Orta) 4.0-6.5 C(Yüksek)ÇİZELGE. 4: EUROCODE 8’DE V S30 ’A GÖRE ZEMİN SINIFLARI Zemin Sınıfı Tanım Özellikler(m/sn) A Kaya ya da diğer benzeri formasyonlar Vs>800 B Çok sıkı kum çakıl ya da çok sert killer 360<Vs<=800 C Sıkı ya da orta sıkı kum, çakıl veya sert kil 180<Vs<=360 D Gevşekten-Orta sıkıya kadar kohezyonsuz zeminler 180 <Vs veya Yumuşaktan - serte kadar kohezyonlu zeminlerBu sonuçlara göre çalışma alanımızda büyütme tehlike düzeyi orta (B) ve zemin sınıfı (C)olarak bulunmaktadır. 21 / 53
  23. 23. Kocaeli, Dilovası Poliport Limanı Dolgu Sahası Zemin ve Temel Etüdü Raporu ELEKTRİK ÖZDİRENÇ YÖNTEMİ:Sahada sismik kırılma ölçülerine ilave olarak elektrik özdirenç ölçüleri alınmıştır. Ölçülerdedüşey yöndeki tabaka ve özdirenç değişimlerine duyarlı olan Schlumberger dizilimikullanılarak 6 noktada Düşey Elektrik Sondajı (DES) ölçümü yapılmıştır. Arazi koşullarınabağlı olarak yarı açılım uzunluğu AB/2=50-60m arasında gerçekleşebilmiştir. Bu ölçülereait arazi ölçüm karneleri ve özdirenç eğrileri EK. III’ te verilmektedir.Sismik ve özdirenç ölçü yerleri Şekil. 7’de verilmiştir.Elde edilen özdirenç eğrilerinin değerlendirilmesiyle yer elektrik yapı kesitini veren GerçekÖzdirenç Kesitleri çizilmiştir (Şekil. 11). Bu kesitlerde ortamda genellikle tuzlu suyunhakim olduğu ve özdirenç değerlerinin 1,7-3,6 ohm.m değerlerine kadar düştüğügörülmektedir. Öte yandan DES-6,1,2,3 ölçülerinden oluşturulan kesitte ise tuzlu sugirişiminin DES-1 ölçüsünün altına kadar ilerlediği ve buradan itibaren kamalanmaşeklinde azalarak sonlandığı DES-6 ölçüsü yerine kadar ulaşamadığı anlaşılmaktadır. Tuzlusu etkisinin olmadığı yerlerde dolgu, zemin ve ana kaya ayrımı yapılabilmiş ve buderinliklerin sondaj sonuçları ile uyumlu olduğu görülmüştür.Bu özdirenç değerlerine göre zemin çok korozif yapıya sahiptir.FOTOĞRAF. 7: SAHADA JEOFİZİK ÖLÇÜ ALIMI ÇALIŞMALARI 22 / 53
  24. 24. Kocaeli, Dilovası Poliport Limanı Dolgu Sahası Zemin ve Temel Etüdü Raporu3. LABORATUVAR DENEYLERİ VE ANALİZLERÇalışmalar kapsamında inceleme alanında, rotari sondaj tekniği ile 13 adet inceleme sondajıyapılmıştır. Bu çerçevede alınan 7 örselenmiş ve 21 örselenmemiş zemin ve 13 kaya karotörneği üzerinde; 8 elek analizi, 12 hidrometre, 19 Atterberg limitleri, 4 su içeriği, 4 üçeksenli basınç, 3 tek eksenli basınç, 7 konsolidasyon, 3 kayada tek eksenli ve 10 noktayükleme deneyi yapılmıştır. Bu deney sonuçlarını sergileyen raporlar ekte sunulmakta (EK.II) ve Çizelge. 5’de özetlenmektedir.ÇİZELGE. 5: LABORATUAR DENEY SONUÇ ÖZETLERİ 24 / 53
  25. 25. Kocaeli, Dilovası Poliport Limanı Dolgu Sahası Zemin ve Temel Etüdü RaporuZemin ve Kaya Türlerinin Geoteknik Özellikleriİnceleme alanında yapılan 13 sondajla derlenen verilerle hazırlanan zemin kesitleri Şekil.14’da sergilenmektedir.İnceleme alanı genel olarak 3 tabakadan oluşmaktadır. Deniz tabanını kaplayan kontrolsüzyapılmış, homojen olmayan bir dolgu tabakası, altında deniz tabanını oluşturan ince/kabadaneli alüvyon ve en altta inceleme alanının tabanını oluşturan kireçtaşı tabakasıdır.Dolgu tabakası kalınlığı 5,50 m ile 20,80 m arasında değişmektedir. Bunun altındakialüvyon tabakasının kalınlığı 1,50 m ile 16,70 m arasındadır. Anakaya tabakası ise 7,00 mile 28,70 m arası derinliklerde başlamaktadır.Bu birimlerde yapılmış tanımlamalar ile yerinde ve laboratuarda yapılan deney sonuçlarınagöre saptanan fiziksel ve mekanik özelliklere ilişkin veriler aşağıda irdelenmektedir. DOLGU TABAKASIDolgu işleminin karadan ilerlenerek yapıldığı anlaşılmaktadır. Kontrolsüz yapılan bu dolguhomojen bir yapıda değildir. Dolgu killi, kumlu, çakıllı, kireçtaşı bloklu, beton parçalı yer yerboşlukludur.FOTOĞRAF. 8: İNCELEME ALANINDA DOLGU İÇİNDE YAPILAN KAZI, KİL/KUM MATRİKSLİ HOMOJENOLMAYAN KONTROLSÜZ DOLGU (MAYIS 2008, GEOSAN RAPORUNDAN) 25 / 53
  26. 26. Kocaeli, Dilovası Poliport Limanı Dolgu Sahası Zemin ve Temel Etüdü RaporuFOTOĞRAF. 9: DOLGU İÇİNDE YAPILAN SONDAJLARDA KİREÇTAŞI BLOKLARINDAN ALINAN KAROTÖRNEKLERİDolgu tabakasında SPT yapılabilen yerlerde N30=3-26 arasında elde edilmiştir. Heterojendolguda yapılan sondajlar sırasında dolgu içinde boşluklar gözlenmiştir. Doğrudan bu birimüzerine yapılacak yapılarda farklı oturmaların oluşması kaçınılmazdır. ALÜVYON TABAKASIBu birim ince ve kaba danelidir. Dilderesi’nin akım koşullarına ve deniz hareketlerine bağlıolarak değişik malzemelerden oluşmuştur. Bu tabakanın kalınlığı açığa ve doğuya doğruartmaktadır (Şekil. 14). KUM TABAKASIYapılan sondajlarda inceleme alanının doğusunda yani Dilderesi’ne yakın kesimde kalıncagözlenmiştir. DoS-8 sondajında kalınlığının 12,30 m’ye ulaştığı belirlenmiştir. Sondajlar 26 / 53
  27. 27. Kocaeli, Dilovası Poliport Limanı Dolgu Sahası Zemin ve Temel Etüdü Raporusırasında üst seviyeleri orta-kaba daneli, alt seviyeler doğru ince farklı kökenli çakıllı, siltli,killi, kavkılı, koyu gri ve yeşilimsi gri renkli olarak tanımlanmıştır.Bu gereçten alınan bir örselenmiş zemin (SPT) örnekleri üzerinde yapılan elek vehidrometre deneyleri sonucundaÇakıl Boyu Daneler, >4 % 0,00 - % 12,94Kum Boyu Daneler, 200< <4 % 60,46 - % 80,22İnce Daneler, 200< % 12,06 - % 39,54Silt Boyutlu Daneler, % 6,92 - % 19,63Kil Boyutlu Daneler, % 0,37 - % 5,14arasında bulunmuştur.Gerecin kötü derecelenmiş kum, siltli kum olduğu anlaşılmaktadır.Bu malzeme USC sınıflandırmasına göre SP-SM olarak isimlendirilebilir.Bu tabakanın ince danesinin yoğun olduğu yerlerden alınan 1 örnek üzerinde AtterbergLimitleri deneyleri yapılmıştır. Bu örneklerin plastik olmadığı belirlenmiştir.Bu birim yerleşim sıkılığına bağlı olarak inceleme alanında 2 bölümde incelenecektir.GEVŞEK KUM TABAKASI:(N1)60 değerlerinin ağırlıklı ortalaması (N1)60,ort= 7 olarak alınırsa, bu ortalama (N1)60değerine göre drenajsız İçsel Sürtünme Açısı   15.4( N1 ) 60  20 oeşitliği ile (Hatanaka ve Uchida, 1996)   30,4 obulunmaktadır. Gerecin içindeki ince dane oranı nedeniyle bu değerin   28o alınması uygun görünmektedir. 27 / 53
  28. 28. Kocaeli, Dilovası Poliport Limanı Dolgu Sahası Zemin ve Temel Etüdü RaporuElastisite Modülü, Es= 250 ((N1)60+15), (Suya doygun kum için, Bowles, 1998) formülünden;Es = 5, 5 MPaPoisson Oranı, = 0,35Kayma Modülü, G= 12,0 MPa 𝑧Yatay Yatak Katsayısı, 𝑘ℎ = 𝑛ℎ ( 𝐵 ), (DLH, 2007) formülünden hesaplanabilir. Buradazemin sıkılığına bağlı katsayı, nh= 1,3 MN/m3z: derinlikB: kazık çapıdır.ORTA SIKI KUM TABAKASI:(N1)60 değerlerinin ağırlıklı ortalaması (N1)60,ort=15 olarak alınırsa, bu ortalama (N1)60değerine göre drenajsız İçsel Sürtünme Açısı   35,2 obulunmaktadır. Gerecin içindeki ince dane oranı nedeniyle bu değerin   30 o alınması uygun görünmektedir.Zemin türüne ve SPT değerlerine göre kaba daneli gerecinEs = 7, 5 MPaPoisson Oranı, = 0,32Kayma Modülü, G= 14,0 MPa 𝑧Yatay Yatak Katsayısı, 𝑘ℎ = 𝑛ℎ ( 𝐵 )formülünden hesaplanabilir. Buradanh= 5,00 MN/m3alınabilir. 28 / 53
  29. 29. Kocaeli, Dilovası Poliport Limanı Dolgu Sahası Zemin ve Temel Etüdü Raporu KİL TABAKASIGenelde dolgu tabakasının altında sahanın doğusunda ise kum tabakası altında yeralmaktadır.Tabaka sondajlar sırasında siltli, kumlu, yer yer kum ardalanmalı, fisürlü, yer yer kavkılı,yeşilimsi gri ve koyu gri renkli olarak tanımlanmıştır.Bu gereçten alınan örneklerin üzerinde yapılan hidrometre deneyleri sonucunda;Kum Boyu Daneler, >200 % 3,06 - % 53,32Silt Boyutlu Daneler, % 32,05 - % 60,58Kil Boyutlu Daneler, % 8,96 - % 62,76arasında değişir bulunmuştur.Bu tabakadan alınan 18 örnek üzerinde yapılan Atterberg Limitleri deneylerine göre,Likit Limit, wL= % 20,2 – 37,3Plastik Limit, wP = % 13,5 - 17,0Su İçeriği, wN = % 24,6 – 33,8Plastisite İndisi PI= % 3,5 – 22,2olarak bulunmuş ve hesaplanmıştır.Bu gereç siltli kil ve killi silttir. USC sistemine göre genel olarak düşük plastisiteli kil ve silt(CL ve ML) olarak isimlendirilir (Şekil. 12, yeşil renkli simgeler).Dolgu öncesinde çok yumuşak kıvamlı olduğu anlaşılan bu birim, dolgu yükleri altında artanefektif gerilmeler, drenaj şartları ve zamana bağlı olarak, konsolidasyona uğramış, boşluksuyu basıncı azalmış ve kayma direnci artmıştır.Kesitlerde, bu birim düzeltilmiş SPT N60 değerlerine göre yumuşak ve orta katı olarakayırtlanmıştır.Yumuşak KilDüzeltilmiş SPT N60 değeri ortalama olarak N60=3 alınabilir (Şekil. 13).Bu değerlere bağlı olarak gerecin ince daneli kesimleri için drenajsız kayma dayanımıStroud (1974)’un önerdiğicu  5,5N 60 29 / 53
  30. 30. Kocaeli, Dilovası Poliport Limanı Dolgu Sahası Zemin ve Temel Etüdü RaporuFormülü ne göre,cu= 16,5 kN/m2alınabilir.Yumuşak kil tabakasından alınan 1 örselenmemiş örnek üzerinde tek eksenli basınç deneyiyapılmıştır. Buna göre;qu= 27,55 kPa, buna göre drenajsız kayma dayanımıcu= 13,77 kPa bulunmuştur.Aynı örnek üzerinde konsolidasyon deneyi de yapılmıştır.Buna göre 100-200 kPa arasındaki yük kademesi için;Hacimsel sıkışma katsayısı, mv= 0,015 cm2/kgKonsolidasyon katsayısı, cv = 8,2 (cm2/sn)x10-3Başlangıç Boşluk Oranı, eo= % 38,04Doğal Birim Hacim Ağırlığı, γs=19,92-20,02 kN/m3,olarak bulunmuştur.Elastisite Modülü, Es= 400N60, (AASHTO, 1996) formülünden;Es= 1,20 MPaPoisson Oranı, = 0,35 (Bowles, 1998)Kayma Modülü, G= 9,0 MPa (Bowles, 1998)Yatay Yatak Katsayısı, kh= 67cu/B = 1,1/B MN/m3 formülünden hesaplanabilir.B: kazık çapıdır.Orta Katı KilDüzeltilmiş SPT N60 değeri ortalama olarak N60=6 alınabilir (Şekil. 13).Bu değerlere bağlı olarak gerecin ince daneli kesimleri için drenajsız kayma dayanımıStroud(1974)’a göre,cu= 33,0 kN/m2 30 / 53
  31. 31. Kocaeli, Dilovası Poliport Limanı Dolgu Sahası Zemin ve Temel Etüdü Raporualınabilir.Bu birimde yapılan veyn deneyi ile drenajsız kayma dayanımıcu= 38,0-61,2 kPadeğerleri arasında bulunmuştur. Ortalama drenajsız kayma dayanımıcu,ort= 47,6 kPa bulunmaktadır.ŞEKİL. 12: PLASTİSİTE KARTI SPT N60 Değerleri-Derinlik SK-1 SK-2 SK-3 SK-4 SK-5 SK-6 SK-7 SK-8 SK-9 35 30 30 25 25 25 21 20 SPT N 60 15 13 11 11 10 10 10 10 10 10 9 9 9 8 8 7 7 7 7 7 6 6 6 5 5 5 5 5 4 4 4 3 3 3 3 2 1 1 0 0 0,00 2,50 5,00 7,50 10,00 12,50 15,00 17,50 20,00 22,50 25,00 Derinlik (m)ŞEKİL. 13: DÜZELTİLMİŞ SPT DEĞERLERİ–DERİNLİK 31 / 53
  32. 32. Kocaeli, Dilovası Poliport Limanı Dolgu Sahası Zemin ve Temel Etüdü RaporuOrta katı kil tabakasından alınan 4 örselenmemiş örnek üzerinde üç eksenli basınç deneyiyapılmıştır. Buna göre;cu= 6,00-15,00 kPa ve = 0,97-1,91 arasında bulunmuştur.Yine aynı kil tabakasından alınan 2 örselenmemiş örnek üzerinde tek eksenli basınç deneyiyapılmıştır. Buna göre;cu= 16,94-24,22 kPa arasında bulunmuştur.Altı örnek üzerinde konsolidasyon deneyi de yapılmıştır.Buna göre 200-400 kPa arasındaki yük kademesi için;ÇİZELGE. 6: ORTA KATI KİL İÇİN KONSOLİDASYON PARAMETRELERİ Örnek SK-1 SK-2 SK-5 SK-9 SK-10 SK-13 Birim UD UD UD UD UD UDDerinlik m 22,20 23,00 18,00 21,50 19,50 10,50eo (doğal boşluk oranı) % 69,91 61,50 69,86 66,67 55,38 64,43mv (hacimsel sıkışma) cm2/kg 0,013 0,013 0,026 0,024 0,017 0,048cv (konsolidasyon (cm2/dak)x10-3 0,5 2,5 5,7 0,6 0,5 0,2katsayısı)Doğal Birim Ağırlığı, γs=17,09 – 19,03 kN/m3,arasında bulunmuştur.Elastisite Modülü, Es= 2,40 MPaPoisson Oranı, = 0,35Kayma Modülü, G= 11,0 MPaYatay Yatak Katsayısı, kh= 67cu/B = 2,2/B MN/m3 formülünden hesaplanabilir.B: kazık çapıdır. 32 / 53
  33. 33. Kocaeli, Dilovası Poliport Limanı Dolgu Sahası Zemin ve Temel Etüdü Raporu KUM/ÇAKIL TABAKASIİnceleme alanında, anakaya tabakasının üstünde 0,80 m ile 3,00 m arası kalınlıklı olarakgözlenmiştir. Sondajlar sırasında, ince-orta çakıllı, orta-kaba daneli kumlu, kavkılı, sarımsıkahverengi ve gri renkli olarak tanımlanmıştır.Bu tabaka yapılan SPT deneyleri ile alınan gereçten alınan örnekler üzerinde yapılan elekdeneyleri sonucundaÇakıl Boyu Daneler, >4 % 0,00 - % 58,07Kum Boyu Daneler, 200< <4 % 36,51 - % 94,54İnce Daneler, 200< % 5,42 - % 32,08arasında değişir bulunmuştur.Tabakanın genel olarak kötü derecelenmiş kum ve çakıl (SP ve GP) olduğu söylenebilir.(N1)60 değerlerinin ağırlıklı ortalaması (N1)60,ort=13 olarak alınırsa, bu ortalama (N1)60değerine göre drenajsız İçsel Sürtünme Açısı   34,1obulunmaktadır. Gerecin içindeki az da olsa ince dane oranı nedeniyle bu değerin   32 o alınması uygun görünmektedir.Zemin türüne ve SPT değerlerine göre kaba daneli gerecinEs = 7,0 MPaPoisson Oranı, = 0,32Kayma Modülü, G= 14,0 MPa 𝑧Yatay Yatak Katsayısı, 𝑘ℎ = 𝑛ℎ ( 𝐵 )formülünden hesaplanabilir. Buradanh= 5,00 MN/m3alınabilir. 33 / 53
  34. 34. Kocaeli, Dilovası Poliport Limanı Dolgu Sahası Zemin ve Temel Etüdü Raporu ANAKAYA (KİREÇTAŞI)Anakaya tabakası 7,00 m ile 28,70 m arası derinliklerde başlamaktadır (Şekil. 14). Denizedoğru hafif bir eğimle (%3< <%7) alçalmaktadır.Sondajlar sırasında; parçalı, çatlaklı, çatlak yüzeyleri demir oksitli, yer yer marn geçişli, yeryer 10-20 cm kalınlıklı kil bantlı gri, beyazımsı gri/bej ve sarımsı kahverengi renkli olaraktanımlanmıştır.Üst düzeyleri çok çatlaklı Anakaya’daTCR (Toplam Karot Verimi): % 17 - 46SCR (Tam Karot Verimi): % 7 - 17RQD (Kaya Kalitesi Belirteci): % 0 - 14arasında bulunmuştur.Bu tabakadan alınan 10 karot örneği üzerinde yapılan deneylerle Nokta Yükleme İndisideğeriIs50= 1,96-11,65 MPa arasında bulunmuştur.Kayada yapılan 3 adet tek eksenli basınç dayanımından isequ= 14,44-18,87 MPasonuçları elde edilmiştir.Anakayanın Poisson oranı ise, = 0,23-0,27Elastisite Modülü , Es= 0,72-0,81 GPaarasında elde edilmiştir.Sahada ve laboratuarda elde edilen kaya mekaniği parametreleri ve karotlarda yapılangözlemlerden edinilen izlenimler göz önüne alınarak kaya birimi için kaya kalitesideğerlendirmesi yapılmıştır.Kaya Kalitesi, Kaya Kütle Niteliği (Rock Mass Quality) değerlendirmesi bu veriler kullanılarak,RMR-CSIR (South African Council for Scientific and Industrial Research ) sınıflamasına göreyapılabilir1. Serbest Basınç Dayanımı, RQD, süreksizlik aralığı, süreksizliklerin özellikleri,1 Bieniawski, Z.T., 1984, Rock Mechanics in Mining and Tunneling, Balkema 35 / 53
  35. 35. Kocaeli, Dilovası Poliport Limanı Dolgu Sahası Zemin ve Temel Etüdü Raporuyeraltısuyu durumu ve süreksizliklerin yönelimine verilen puanlara göre bir sınıflamayapılmaktadır.Sahadaki kireçtaşında, RQD= %5 ve Tek Eksenli Basınç Dayanımı, qu=20 MPaalınabilecektir.RMR Sınıflaması’na göre A 1. Serbest Basınç Dayanımı’ndan 4 puan 2. RQD’den 3 puan 3. Süreksizlik aralığından 5 puan 4. Süreksizliklerin özelliklerinden 0 puan 5. Yeraltısuyundan 0 puan 6. Süreksizliklerin yöneliminden -2 puanToplam Puan 10 puanSınıfı VTanımı Çok Zayıf Kaliteli Kayaolarak tanımlanır.RMR sınıflamasına göre çok zayıf kaliteli kaya kabul edilmesine rağmen, kazık çakımıişlerinde zorluklar yaşanacağı düşünülmektedir.FOTOĞRAF. 10: KİREÇTAŞI’NDAN ALINMIŞ KAROT ÖRNEKLERİ 36 / 53
  36. 36. Kocaeli, Dilovası Poliport Limanı Dolgu Sahası Zemin ve Temel Etüdü Raporu4. MÜHENDİSLİK ANALİZLERİ VE DEĞERLENDİRME BİNA – ZEMİN İLİŞKİSİNİN İRDELENMESİSahada konteyner deposu yapılması planlanmaktadır. Üst üste bindirilmiş konteyneryükünün en fazla 60 kPa olabileceği işveren tarafından bildirilmektedir.İnceleme alanına komşu sahalarda benzer dolgu ve zemin tabakaları üzerine yapılmış çeşitlitank depolama tesisleri dikkat çekmektedir.TAŞIMA GÜCÜ DOLGU TABAKASININ TAŞIMA GÜCÜYapılan sondajlar sırasında elde edilen SPT verilerine ve alınan örneklere göre kontrolsüzyapılmış homojen olmayan dolgu tabakasında farklı oturmalar olacağı anlaşılmaktadır.İnceleme alanında yapılması planlanan konteyner depo sahasının farklı oturmalardanetkilenmesi söz konusu ise bu birimde zemin iyileştirmesi yapılması gerekmektedir. ALÜVYON TABAKASININ TAŞIMA GÜCÜDolgu tabakası üzerine yapılacak her tür yapı, yükünü ilk olarak dolgu tabakasına aktaracakoradan da derindeki zemin (kil ya da kum tabakasına) iletilecektir. Dolgu tabakası bir kabukgibi davranacak ve üstündeki yükü zemin tabakalarına yayılı bir yükmüş gibi taşıtacaktır. q konteyner= 60 kPa DOLGU H= 5~20 m ALÜVYON Yumusak/Orta Kati Kil Gevsek/Orta Siki Kum H= 1.5~16.7 m ANAKAYAŞEKİL. 15: ZEMİN KESİTİ VE KONTEYNER YÜKÜBu durumu tariflemek için alüvyon zemin üzerindeki varsayılan temel; 10,0 m genişlikli (B),0,0 m derinlikli (Df) bir sürekli temel gibi seçilecektir. 37 / 53
  37. 37. Kocaeli, Dilovası Poliport Limanı Dolgu Sahası Zemin ve Temel Etüdü RaporuDeniz tabanını oluşturan birimlerin taşıma gücü aşağıdaki gibi hesaplanabilir.Gevşek Kum tabakası üzerindeki dolgu tabakasını taşımaktadır.Bu birimin taşıma gücüDrenajsız İçsel Sürtünme Açısı,   =28 olmak üzere; Terzaghi formülünden;qd  K1cN c   1D f N q  K 2 N B 2qd= 458,4 kPaGevşek kum tabakasının üzerindeki dolgu tabakasınaqall = 152,8 kPa = 1,52 kg/cm2 (Güvenli Taşıma Gücü) kadar bir yük güvenli olarakyüklenebilir.Yumuşak Kil tabakalarının taşıma gücü; 10,0 m genişlikli (B), 0,0 m derinlikli (Df) seçilen birsürekli temel içinDrenajsız kayma dayanımı, cu=16,5 kPa  olmak üzere; Terzaghi formülünden;qd  K1cN c   1D f N q  K 2 N B 2qd= 84,8 kPaGüvenlik Katsayısı, Gs=3 olarak seçildiğindeYumuşak Kil tabakasının üzerindeki dolgu tabakasınaqall = 28,3 kPa = 0,283 kg/cm2 (Güvenli Taşıma Gücü) kadar bir yük güvenli olarakyüklenebilir.Dolgu altındaki kil tabakasının taşıma gücü, kil içindeki boşluk suyu basıncı sönümlendikçeartacaktır. Konsolidasyon zamanına bağlı olan bu süreç sonunda Yumuşak Kil tabakasınınkıvamının en az Orta Katı kıvama ulaşabileceğini varsayabiliriz.Buna göre aynı hesabı Orta Katı Kil için yaptığımızda;Drenajsız kayma dayanımı, cu=47,6 kPa (Vane deneyinden ortalama olarak) olmak üzere;Terzaghi formülünden;qd= 244,8 kPa 38 / 53
  38. 38. Kocaeli, Dilovası Poliport Limanı Dolgu Sahası Zemin ve Temel Etüdü RaporuGüvenlik Katsayısı, Gs=3 olarak seçildiğindeOrta Katı Kil tabakasının üzerindeki dolgu tabakasınaqall = 81,6 kPa = 0,81 kg/cm2 (Güvenli Taşıma Gücü) kadar bir yük güvenli olarakyüklenebilir.Dolgu altında yer alan kil tabakasının taşıma gücünün konteyner yüklerine karşı yeterli(qall>qkonteyner) olduğu anlaşılmaktadır. Ancak bu yükler altında dolgu tabakasında anioturmalar, kil tabakasında ise konsolidasyon oturması oluşacaktır.Elde edilen bu taşıma güçleri proje yüklerine göre yetersiz bulunduğunda temellerin,kazıklar ile anakayaya taşıtılması ya da zemin iyileştirilmesi yapılması önerilebilir.OTURMAHeterojen dolgu tabakasında ani oturmalar oluşacaktır. Heterojen tabakada bu oturmalarıtahmin etmek mümkün değildir ancak, oturmaların 10-20 cm civarında olacağını tahminetmekteyiz.Yumuşak kil tabakasında bir miktar konsolidasyon oturması oluşmuş ve oluşmaya devametmektedir. Ani oturmalar ise dolgu işlemi sırasında oluşmuş olduğundan dikkatealınmayacaktır.Dolgu üstünde planlanacak yapılardan aktarılacak yük ortalama = 60,0 kPa kabul edilirse vemv,ort = 0,0235 cm2/kg alınırsa; 10,0 m kalınlıklı konsolide olabilir kil tabakası içinkonsolidasyon oturmasıH = p mv H, formülündenH = 0,6 x 0,0235 x 1000 = 14,10 cm bulunmaktadır.Bu konsolidasyon oturması,Toplam oturmanın %90’ının gerçekleşmesi için,U=%90 oturma için ise 2 TH t  v d formülünden cvTv = 0,848Hd = 200 cm (kil tabakaları arasındaki kum bantları nedeni ile)cv,ort = 0,86 x 10-3 cm2/sn 39 / 53
  39. 39. Kocaeli, Dilovası Poliport Limanı Dolgu Sahası Zemin ve Temel Etüdü Raporuolmak üzeret = (0,848 x 2002)/(0,86 x 10-3) = 15 aysüre geçmesi gerektiği anlaşılmaktadır.Dolgu yükleri nedeni ile henüz tamamlanmadığı tahmin ettiğimiz konsolidasyonoturmalarının da devam edeceği açıktır. Bununla birlikte, işverence dolgu çalışmasınınüzerinden bir yıl kadar bir süre geçtiği bildirilmektedir.Bu yaklaşım ile sahada 50 cm civarında ani+konsolidasyon oturmasının oluşabileceğiniöngörmekteyiz. Sahada planlanacak yapıların bu oturmalardan etkilenecek olmasıdurumunda bu oturmaların kontrol altına alınması gerekmektedir.GENEL DEĞERLENDİRMEBu sahada güncel durumda yumuşak kil tabakaları göçmeye uğramadan üzerine dolguyapılabilmiştir. Ancak bu kil biriminde oturmaların devam edeceği ve toplam oturmaların50 cm’ye ulaşabileceği tahmin edilmektedir.Farklı zamanlarda yapılmış dolgu nedeni ile sahada farklı oturmaların da oluşabileceğinidüşünmekteyiz.Dolgu tabakasının homojen olmaması nedeni ile bu birimde de farklı oturmaların olacağıkaçınılmazdır. Ayrıca taşıma gücü açısından da farklılıklar gösterecektir.Buraya kadar yapılan tüm değerlendirmelere ve hesaplamalara göre, konteyner deposahasının oturmalardan ve farklı oturmalardan olumsuz bir şekilde etkileneceği, projeleriyapacak firma tarafından belirlenirse;  Dolgu tabakası homojen hale getirilmeli ve iyileştirilmeli  Kil tabakalarında beklenen konsolidasyon oturmaları kontrol altına alınmalıdır.Bunların sağlanabilmesi için ise; 1. Dolgu tabakasına dinamik kompaksiyon uygulanabilir. 2. Kil tabakasından geçen taş kolonlar ve ardından ön yükleme yapılarak oturmalar hızlandırılabilir. Kontrollü bir şekilde yapılacak bir uygulama ile kil tabakasında oluşacak boşluk suyu basınçlarının sönümlenmesi ve konsolidasyon süreci takip edilerek inşaat planlaması yapılabilir. 3. Yükler dolgu ya da kil tabakasına iletilmeden kazıklar ya da jetgrout kolonları ile doğrudan kireçtaşı tabakalarına taşıtılabilir.Burada önerilen 1 ve 2. maddeler bir arada, 3. madde ise tek başına uygulanabilir. 40 / 53
  40. 40. Kocaeli, Dilovası Poliport Limanı Dolgu Sahası Zemin ve Temel Etüdü RaporuSIVILAŞMA RİSKİ ANALİZİDeprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik” e göre:Bütün deprem bölgelerinde, yeraltı su seviyesinin zemin yüzeyinden itibaren 10 m içindeolduğu durumlarda, (D) grubuna giren zeminlerde Sıvılaşma Potansiyeli’nin bulunupbulunmadığının, saha ve laboratuar deneylerine dayanan uygun analiz yöntemleri ileincelenmesi ve sonuçların belgelenmesi zorunludur.denmektedir.İnceleme alanında deprem sırasında zemin ortamında dinamik süreçler ortaya çıkacağıaçıktır. Deprem sırasında yayılan kesme dalgası, zeminin gözenek suyu basıncınınyükselmesine ve kayma dayanımının genliğinin azalmasına neden olmaktadır. Bu azalma,yinelenen biçim değiştirmelerin genliğine bağlı olarak zeminde bazı yenilmelere nedenolabilmektedir.Mühendislik yapılarını etkileyen bu tür deprem etkileri ile ortaya çıkan en dramatikyıkımlar suya doygun gevşek kumların sıvılaşmasıdır. Bu sürecin sonunda yüzeysel yapılarzemine batabilir ve yeraltına gömülü bazı yapılar da yüzdürülebilir.Sıvılaşmanın ancak suya doygun zeminlerde ortaya çıktığı; bu nedenle ancak yeraltısuyudüzeyinin altında gerçekleşebildiği not edilmesi gereken ilk husustur. Bunun yanında,sıvılaşmanın öncelikle ve özellikle belli dane boyu dağılımına sahip zemin tabakalarındaoluştuğu da bilinmektedir. Çakıl boyutlu zeminlerde, çok özel durumlar dışında birsıvılaşma olmamaktadır. Kil zeminlerde de bu süreç ile karşılaşılmamıştır. İnce dane oranıve özellikle de kil boyu dane oranı %20 mertebesini aştığında sıvılaşma olasılığı hemenhemen hiç kalmamaktadır. Ancak, SW kumlarda, ince dane oranı fazla olmayan ve özellikleince daneleri silt boyu olan SP kumlar ise sıvılaşmanın çok sık karşılaşıldığı zeminlerdir. Bunedenle, değerlendirmelerde gerecin ince dane oranına bağlı bir düzeltme dayapılmaktadır. Sıvılaşmaya götüren gerilmeler o tabakadaki efektif gerilmeler ile de ilgiliolduğundan ve özellikle de sıvılaşma olsa da bunun yüzeyde bir etkisinin ortaya çıkabilmesiaçısından 15-16 m’den derindeki süreçler ile ilgili mühendislik değerlendirmeleri yapılmasıda gerekli görülmemektedir. Bunların yanında bir zemin ortamında sıvılaşma doğabilmesiiçin o gerecin sıkılığının da belli bir düzeyin altında kalması gerekmektedir. Bu nedenle,değerlendirmelerde düzeltilmiş SPT değerleri de göz önüne alınmaktadır. Bunun yanındasıvılaşma depremin kaynak uzaklığı ve büyüklüğü gibi, inceleme alanında ortaya çıkan enbüyük yatay yer ivmesi gibi deprem parametrelerine de bağlı olarak gelişmektedir.Bu ilkeler göz önüne alınarak bir alanda sıvılaşma sakıncasının bulunup bulunmadığınınöngörülebilmesi için bütün bu etkenleri göz önüne alan değerlendirme yöntemleriönerilmiştir.İnceleme alanı için sıvılaşmaya en yatkın zemin kesiti DoS-10 sondajı çevresindebulunmaktadır. Buna göre yapılmış olan değerlendirme Çizelge. 7’te sergilenmektedir. 41 / 53
  41. 41. Kocaeli, Dilovası Poliport Limanı Dolgu Sahası Zemin ve Temel Etüdü RaporuSıvılaşmaya neden olabilecek dinamik yüklerin M=7,0 büyüklüklü bir depremin etkisi ileinceleme alanında oluşabilecek yer hareketleri ile ilgili olarak irdelenen tabakalardaamax=0,4 g değeri göz önünde tutulmuştur.Yapılan analize göre inceleme alanındaki kum tabakalarında sıvılaşma riski bulunaktadır.Olası bir sıvılaşma durumunda ise DoS-10 sondajında belirlenen 8,10 m kalınlıklı gevşekkum kesitinde 29,65 cm kadar bir oturma oluşabilecektir.İnceleme alanında yer alan gevşek kumların sıvılaşma riski bulunmaktadır. Önceki başlıklaraltında önerilen zemin iyileştirmeleri, kazık ya da jetgrout işlemleri bu sıvılaşma riskinigiderecektir.ÇİZELGE. 7: SIVILAŞMA RİSKİ ANALİZİ amax/g 0,40 DoS-10 M 7,00 ISHIHARA ve YOSHMINE GWL 1,00 Tabaka Layer by % LIQUEFACTION Dr e Oturma züst zalt   sz sz Nf Nf Na SSRS rd rn SSRE SSRS/SSRE Kalınlığı SPT fines RISK % % (cm) (m) 1 0,00 8,20 15,00 1,80 0,82 7,70 14,76 DOLGU 0,000 0,000 8,200 0,000 2 8,20 9,45 15,00 1,80 0,82 8,72 17,01 7,0 7,0 14,0 0,159 0,86 0,60 0,40 0,40 YES 42,332 4,500 1,250 5,625 3 9,45 10,95 15,00 1,80 0,82 9,95 19,71 9,0 7,0 16,0 0,180 0,84 0,60 0,40 0,45 YES 48,000 3,800 1,500 5,700 4 10,95 12,65 15,00 1,80 0,82 11,34 22,77 10,0 7,0 17,0 0,192 0,81 0,60 0,39 0,49 YES 50,596 3,400 1,700 5,780 5 12,65 14,45 15,00 1,80 0,82 12,82 26,01 9,0 7,0 16,0 0,180 0,78 0,60 0,38 0,47 YES 48,000 3,800 1,800 6,840 6 14,45 15,95 15,00 1,80 0,82 14,05 28,71 9,0 7,0 16,0 0,180 0,76 0,60 0,37 0,48 YES 48,000 3,800 1,500 5,700 Toplam Oturma (cm) 29,65 SEMBOL AÇIKLAMA BİRİM M Beklenen depremin magnitüdü amax Bölgede oluşacağı düşünülen ya da ölçülen pik ivme m/s2 g Yerçekimi ivmesi (9.81m/s2) m/s2 GWL Yeraltı su derinliği m z Derinlik m  Birim Hacim Ağırlığı t/m3 sz Toplam düşey gerilme t/m2 sz Efektif düşey gerilme t/m2 SSRS SPT testlerine bağlı olarak, zeminin sıvılaşmasına sebep olan sismik kayma gerilmesi oranı Na Zemin basıncı ve SPT test işleminin her ikisi ile birlikte düzeltilmiş olan N değeri CN Zemin basıncı düzeltme katsayısı Nf Test işlemi sırasındaki kayıplar göz önüne alınarak düzeltilmiş olan SPT N değeri Nf İnce dane yüzdesine bağlı SPT N değeri artışı SSRE Depremden kaynaklı sismik kayma gerilmesi oranı rd Derinlik Azaltma Faktörü rn Eşdeğer sismik yük çevrimi için düzeltme faktörüDOLGU ŞEV STABİLİTESİİnceleme alanımız dışında kalan ancak mutlaka belirtilmesi gereken diğer bir konu da dolguönü şev stabilitesi/toptan göçme olasılığıdır.İnceleme alanımız içinde deniz kıyısına yakın yapılan sondajlarda yumuşak/orta katı kiltabakasının kalınlığının 8,0 m kadar olduğu görülmektedir.Dolgu önünün rijit tutma yapıları ile desteklenmediği sahada görülmektedir. Bu yaklaşım ileşev stabilitesi analizi yapılmıştır.Değerlendirme kapsamında dolgu tabanının, yumuşak/orta katı kil tabakasına oturacağı,dolgu üstünün deniz yüzeyinin 1,5 m yukarısında ve dolgu şevinin 3 yatay / 1 düşey olduğu 42 / 53
  42. 42. Kocaeli, Dilovası Poliport Limanı Dolgu Sahası Zemin ve Temel Etüdü Raporukabul edilmiştir. Buna göre WSlope programı ile yapılan duraylılık analizinde güvenlikkatsayısı 1,679 olarak bulunmuştur. Sismik yükler altında bu katsayı 0,740 olarak güvensizbulunmuştur.ŞEKİL. 16: STATİK DURUMDA DOLGU DURAYLILIK ANALİZİŞEKİL. 17: DEPREM YÜKLERİ ALTINDA ŞEV STABİLİTE ANALİZİ (KH=0,15)Deprem durumunda oluşabilecek bu yenilmeler, sahada proje çalışmalarına başlamadanönce mutlaka göz önünde tutulmalıdır. 43 / 53
  43. 43. Kocaeli, Dilovası Poliport Limanı Dolgu Sahası Zemin ve Temel Etüdü RaporuDEPREMSELLİKİnceleme alanı Marmara Bölgesi’nin kuzey kesiminde, İzmit Körfezi’nin batısında yeralmaktadır.Bu yörenin depremselliği bütün Kuzey Anadolu’da ve özellikle Marmara Bölgesi’nde olduğugibi Kuzey Anadolu Fay Kuşağındaki gerilimlere bağlı olarak gerçekleşmektedir. KuzeyAnadolu Fay Kuşağı esas olarak sağ yanal atımlı bir fay sisteminden oluşmaktadır.Son yüzyıldaki aletsel kayıt dönemindeki kayıtlarla Sapanca-İzmit Çöküntüsü ve İzmit veAdapazarı’nda sürekli bir sismik etkinliğin bulunduğu belirlenmiştir. Bunun gibi, 17Ağustos 1999 Depremi’nin artçı şoklarının da bu özelliği yansıttığı ve Adapazarı ve Gölcükçevresindeki yoğunlaşmaları gösterdiği açıktır.İnceleme alanının yer aldığı Marmara’nın bütününü etkileyecek büyük bir depremin, KuzeyAnadolu Fay kuşağının Marmara Bölgesi’ndeki kuzey kolu üzerinde yer alacağı konusundakimsenin bir kuşkusu bulunmamaktadır. Ancak, bu fayın özellikleri konusunda bilinenlerinde yeterince kesin ve açık olmadığı da bilinmektedir. Önerilen modele göre, Kuzey AnadoluFayı inceleme alanımızın 4 km yakınına kadar uzanmaktadır.Mart 2007 tarih ve 26454 sayılı Resmi Gazete’de yayınlanan “Deprem BölgelerindeYapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik” e göre, 1. Derece Deprem Bölgesi’nde yer alansahada zemin kesitini oluşturan kum tabakaları ve kil tabakaları için,Zemin Grubu D2,3Yerel Zemin Sınıfı Z4Spektrum Karakteristik Periyotları TA=0.20 sn TB=0.90 snEtkin Yer İvmesi Katsayısı, A0= 0,40alınması gerekmektedir.ŞEKİL. 18: BAYINDIRLIK VE İSKÂN BAKANLIĞI, KOCAELİ İLİ DEPREM BÖLGELERİ HARİTASI 44 / 53
  44. 44. Kocaeli, Dilovası Poliport Limanı Dolgu Sahası Zemin ve Temel Etüdü Raporu5. SONUÇLARKocaeli İli, Dilovası’nda 50L-1d Pafta’sında, bulunan POLİPORT Kimya Sanayi ve TicaretAŞ’ne ait Poliport Limanı’nda denize dolgu ile kazanılan sahada yapılması planlanankonteyner depo sahası için sondajlı ve jeofizik ölçülerle bir zemin incelemesi yapılmıştır.İnceleme alanı, Kocaeli Yarımadası’nın güney kenarında, Marmara Denizi’nin kuzeydoğukıyısında, İzmit Körfezi’nin giriş kesiminde yer almaktadır.Saha deniz kıyısında bulunmakta ve yakınlarındaki yamaçlar 75-80 m yüksekliğe kadaryükselmektedir.Dolgu alanının yer aldığı kıyı önü ise Dilderesi’nin denize açıldığı yerde gelişmiş olan biralüvyon üzeridir. Burası, önce demiryolu yapımı sırasında; daha sonra da, liman yapımıamaçları ile doldurulmuş bulunmaktadır.İnceleme alanı deniz tabanındaki alüvyon üstüne yapılmış dolgu üzerinde yer almaktadır.Bunun iki yanındaki yamaçlarda ise en yaygın biçimde yüzeyleyen birim, Üst Kretase yaşlıŞemsettin Formasyonunun marn, kil ve killi kireçtaşı düzeyleridir.İnceleme alanında 13 yerde, 10,00 m ile 31,50 m arası değişen derinliklerde, toplam 323,80m zemin inceleme sondajı yapılmıştır.Sondajlar sırasında alınmış 7 örselenmiş ve 21 örselenmemiş zemin ve 13 kaya karot örneğiüzerinde; 8 elek analizi, 12 hidrometre, 19 Atterberg limitleri, 4 su içeriği, 4 üç eksenlibasınç, 3 tek eksenli basınç, 7 konsolidasyon, 3 kayada tek eksenli ve 10 nokta yüklemedeneyi yapılmıştır.İnceleme alanındaki zemin kesiti genel olarak 3 tabakadan oluşmaktadır. Deniz tabanınıkaplayan kontrolsüz yapılmış, homojen olmayan bir dolgu tabakası, altında deniz tabanınıoluşturan ince/kaba daneli alüvyon ve en altta inceleme alanının tabanını oluşturankireçtaşı tabakasıdır.Dolgu tabakası kalınlığı 5,50 m ile 20,80 m arasında değişmektedir. Bunun altındakialüvyon tabakasının kalınlığı 1,50 m ile 16,70 m arasındadır. Anakaya tabakası ise 7,00 mile 28,70 m arası derinliklerde başlamaktadır.Sahada konteyner deposu yapılması planlanmaktadır. Üst üste bindirilmiş konteyneryükünün en fazla 60 kPa olabileceği işveren tarafından bildirilmektedir.Bu araştırma sonucunda aşağıdaki değerlendirmeler yapılmıştır;  Yapılan sondajlar sırasında elde edilen SPT verilerine ve alınan örneklere göre kontrolsüz yapılmış homojen olmayan dolgu tabakasında farklı oturmalar olacağı anlaşılmaktadır. İnceleme alanında yapılması planlanan konteyner depo 45 / 53

×