Transcript İZMİR İNŞAAT MÜHENDİSLERİ ODASI SEMİNERİ JETGROUT KOLON YÖNTEMİ İLE ZEMİN İYİLEŞTİRMESİ YAPILMASI Ramazan YILDIZ İnş.Müh./Şirket Ortağı. JETGROUT KOLON Jetgrout kolon uygulamaları ülkemizde rasyonel olarak 1995’den sonra başlamıştır. Jetgrout kolon uygulamaları, teknolojik.

İZMİR İNŞAAT
MÜHENDİSLERİ ODASI
SEMİNERİ
JETGROUT KOLON
YÖNTEMİ İLE ZEMİN
İYİLEŞTİRMESİ YAPILMASI
Ramazan YILDIZ
İnş.Müh./Şirket Ortağı.
JETGROUT KOLON
Jetgrout kolon uygulamaları ülkemizde rasyonel olarak
1995’den sonra başlamıştır.
Jetgrout kolon uygulamaları, teknolojik gelişmelere bağlı
olarak gelişmiştir.
Daha önceleri, bilinen çimento enjeksiyonu uygulamaları
yapılmakta idi.
Jetgrout tekniği ile, daha kontrollü, mühendislik
özellikleri tanımlanabilen çalışmalar yapılmaya
başlanmıştır.
JETGROUT KOLON
Jetgrout Kolon Nedir ?
Su ve çimento karışımının
Sabit basınç altında,
sabit çekme hızı ve
sabit dönme hızı ile zemine çok amaçlı delgi makineleri ile
basılması ile yapılan zemin iyileştirme yöntemidir.
JETGROUT KOLON
Uygulama Yöntemleri
Jetgrout kolon 3 ayrı yöntem ile yapılabilir.
1)JET 1
Bu yöntemde su – çimento karıştırılarak , aynı delgi
ekipmanı içinden zemine basılır.
2)JET 2
Bu yöntemde su – çimento ve hava karşımı ile kolon
teşkil edilir.
Su ve çimento aynı delgi takımından zemine
basılırken, hava ayrı bir kanaldan zemine basılır.
JETGROUT KOLON
Uygulama Yöntemleri
Jetgrout kolon 3 ayrı yöntem ile yapılabilir.
3) JET 3
Bu yöntemde hava ve su farklı basınçlarda aynı
kanaldan zemine basılır.
Harç (Su-Çimento ) ayrı kanaldan zemine basılır.
Yaygın olarak Jet 1 ve kısmen Jet 2 Kullanılmaktadır.
Elde edilmek istenen kolon çapı büyümesi halinde JET2
veya JET 3 ihtiyacı doğmaktadır.
En çok uygulanan yöntem JET 1’ dir.
MAKİNE EKİPMAN
 Pompa,
 Mikser
 Silo
 Delgi Makinesi
 Su deposu
DELGİ MAKİNESİ
düşey delgi yapan,
Çok amaçlı,
Hidrolik,
Sürekli düzenli çalışabilen
Ekipmanlardır.
DELGİ MAKİNESİ
 Kule boyu tercihen
eksiz
 Asgari ek ile
jetgrout kolon
üretilmelidir.
MAKİNE EKİPMAN
HORTUM
Patlama Basıncı 1400 bar
DELGİ TAKIMI
Çelik Tijler L=3m,
ekli
DELGİ
MAKİNESİ
Çeneler 20m
delgi takımını
taşıyacak
donanım ve
dayanımda
olmalıdır
DELGİ MAKİNESİ
KUMANDA PANELİ
Kumanda paneli
makine yanında
olabildiği gibi
Uzaktan
kumandalı
(remote control)
şeklinde de
olabilir.
ÖNCE GÜVENLİK !!!
POMPA ÜNİTESİ
Mikser(ler)
Pompa
1000 BAR
Konveyör
Çimento
Silosu
POMPA
Yüksek Basınçlı <=1000 bar
MAKİNE EKİPMAN ŞEMASI
POMPA
Karıştırma Donanımı Şematik Yerleşimi
Dinlendirme
/Depolama
Karıştırma
JETGROUT KOLON
Uygulama Yöntemleri
JETGROUT KOLON
Üretim Akış Şeması
Delgi
Delginin
Tamamlanması
Kolon
Teşkiline
Başlanması
Çekme, Kolon
Teşkili.
JETGROUT KOLON
Üretim Akış Şeması
JETGROUT KOLON
UYGULAMA
Jetgrout tasarımı için :
1)Zemin koşulları uygun mudur ?
 kumlu-siltli, çakıllı zeminlerde
 Organik zeminler, Siltler, Killerde uygulanabilir.
2) Üretim parametreleri nedir.
 Üretim parametreleri, proje aşamasında
belirlenmelidir. Parametreler kullanılan ekipman
özelliklerine (ölçülerine) göre belirlenir.
 Bu özellikler
 Pompa özellikleri, dakikadaki karşım miktarı (lt)
 Nozul (meme) özellikleri (mm),
 Delgi makinesi özellikleri
Dikkate alınarak hesapla bulunur !!
PARAMETRE SEÇİMİ
Tablodaki değerler, nozul çapına göre elde edilen
debi ( dakikadaki su-çimento karşımı) değerleridir
DEBİ (lt/dak)
NOZUL ÇAPI (mm)
BASINÇ 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,5 2,6 2,8 3,0 3,2 3,5 4,0 4,5
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
300
18 24
30
37
45
53
58
63
73
83
95
114 148 188
350
20 26
32
40
49
58
63
68
79
90
103 123 160 203
400
21 27
35
43
52
62
67
72
84
96
110 131 171 217
450
22 29
37
45
55
65
71
77
89
102 116 139 182 230
500
23 31
39
48
58
69
75
81
94
108 123 147 192 242
550
25 32
41
50
61
72
79
85
98
113 129 154 201 254
600
26 34
42
52
64
76
82
89
103 118 134 161 210 266
(bar)
1
13
14
PARAMETRE HESABI,
60 cm kolon 450 Doz: 450 bar, 2.2mm nozul
JET GROUT PARAMETRESİ
450doz çimentolu
60cm çaplı
3kg/lt çimento
1kg/lt su
450bar basınçta
2,00mm diam. nozzle
2nozzles
JET-2
36-54
rpm dönüş hızı
450doz çimentolu
80cm çaplı
3kg/lt çimento
1kg/lt su
450bar basınçta
2,20mm diam. nozzle
2nozzles
JET-2
36-54
rpm dönüş hızı
1su/çimento oranı
0,283m2 alan
127kg çimento
127kg su
45lt/min.nozzle
90lt/min
1,9min/m
53cm/min
1su/çimento oranı
0,502 m2 alan
226kg çimento
226kg su
55lt/min.nozzle
110lt/min
2,7min/m
37cm/min
PÇ32.5
127kg/m çimento
42lt/m çimento
127lt/m su
169lt/m jetgrout
449kg/m3 çimento
114 san/1mçekme hızı
PÇ32.5
226kg/m çimento
75lt/m çimento
226lt/m su
301lt/m jetgrout
450kg/m3 çimento
163 san/1mçekme hızı
PARAMETRE HESABI
60 cm kolon 450 Doz: 500 bar, 2.6mm nozul
JET GROUT PARAMETRESİ
450 doz çimentolu
60 cm çaplı
3 kg/lt çimento
1 kg/lt su
500 bar basınçta
2,60 mm diam. nozzle
2 nozzles
JET- 2
36-54
rpm dönüş hızı
450 doz çimentolu
80 cm çaplı
3 kg/lt çimento
1 kg/lt su
500 bar basınçta
2,60 mm diam. nozzle
2 nozzles
JET- 2
36-54
rpm dönüş hızı
1su/çimento oranı
0,283m2 alan
127kg çimento
127kg su
PÇ32.5
127kg/m çimento
42 lt/m çimento
127lt/m su
169 lt/m jetgrout
81lt/min.nozzle
162lt/min
1min/m
100cm/min
1su/çimento oranı
0,502m2 alan
226kg çimento
226kg su
449 kg/m3 çimento
60 san/1m çekme hızı
PÇ32.5
226 kg/m çimento
75 lt/m çimento
226 lt/m su
301 lt/m jetgrout
81lt/min.nozzle
162lt/min
1,9min/m
53cm/min
450 kg/m3 çimento
114 san/1m çekme hızı
JETGROUT KOLON
Uygulama Yöntemleri
PARAMETRE HESABI
Dikkat !
Sonuç olarak;
 Kolon teşkili için
 nozul seçimi,
 Nozul sayısı - çapı,
 Basınç dikkatle seçilmelidir.
Zira kolon çapı :
 Dönme hızı,
 çekme hızı ve
 basınç ile oluşmaktadır.
TASARIM
Tasarım, diğer temel mühendisliği uygulamalarına
benzerdir.
Yeterli zemin etüt çalışması yapılır.
Yapının özellikleri zemin iyileştirmesi için uygun olması
gerekir. Zira :
 Çok katlı yapılarda temel gerilmeleri sağlansa
dahi ıslah yerine kazıklı temel gerekebilir !!
 Tamamen killi zeminlerde
 Çap ve
 Kalite açısından istenilen ıslah
sağlanamayabilir.
DİKKAT ! Tasarım kalitesi açısından zemin etüt ve dizayn
tecrübesi son derece önemlidir. Tecrübeli geoteknik
uzmanları ile çalışmaya özen gösterilmelidir.
TASARIM
Zemin özelliklerine göre elde edilebilecek jetgrout
kolon tek eksenli basınç dayanımları *
Organik kil
Kil
Silt
Kum
Çakıl
* 450 doz çimento, su/çimento
3
18 - 30
30 - 45
60 - 90
100
= 1 dikkate
kg/cm²
kg/cm²
kg/cm²
kg/cm²
kg/cm²
alınmıştır.
Tecrübelerimize göre İzmir vb. zemin koşullarında 1040 kg/cm^2 elde edilebilmektedir.
İzmir için tasarımda 15 kg/cm^2 dikkate alıyoruz.
DİKKAT ! Bunlar yaklaşık değer olup, kalite kontrol ile
her şantiyede kontrol edilmelidir.
JET GROUT SONRASI STATİK DURUM ZEMİN EMNİYET GERİLMESİ VE YATAK
KATSAYISI ANALİZİ / ANALYSIS OF SOIL SAFETY STRESS AND VALUE OF k
EGEZEMİN İnşaat Mühendislik San. Tic. Ltd. Şti.
Djg (m)
fjg(t/m2)
Ljg (m)
lx (m)
Iy (m)
γ (t/m3)
Df (m)
σult (t/m2)
0,8
150
10
3
3
2
3
9,00
Djg : Jet Grout Kolon Çapı / Diameter of Jet Grout Column
fjg: Jet Grout Kolon Basınç Dayanımı / Jet Grout Column Compression Resistance
Ljg : Jet Grout Kolon Boyu / Length of Jet Grout Column
lx : Yatay Yönde Jet Grout Kolon Aralığı / Horizontal Jet Grout Column Spacing
Iy : Düşey Yönde Jet Grout Kolon Aralığı / Horizontal Jet Grout Column Spacing
γ : Zemin Birim Hacim Ağırlığı / Unit Weight of Soil
Df : Kazı Derinliği / Excavation Depth
σult : Jet Grout Öncesi Zemin Gerilmesi / Soil Stress Before Jet Grout Application
Jet Grout Sonrasında Statik Durumda Zemin Gerilmesi / Static Soil Stress After Jet Grout Application
Ajg (m2)
Pjg (ton)
Pem (t/m2)
Pult (t/m2)
σult (t/m2)
Fs
σem (t/m2)
0,50
75,40
150,00
300,00
25,25
3
14,42
Ajg : Jet Grout Kolon Alanı / Jet Grout Column Area
Pjg : Jet Grout Kolon Kapasitesi /Jet Grout Column Capacity
Pem : Emniyetli Kolon Kapasitesi / Safety Column Capacity
Pult : Maksimum Kolon Kapasitesi / Maximum Column Capacity
σult : Maksimum Zemin Gerilmesi / Maximum Soil Stress
Fs : Güvenlik Faktörü / Safety Factor
σem : Jet Grout Sonrasında Statik Zemin Emniyet Gerilmesi / Static Safety Soil Stress After Jet Grout Application
Jet Grout Sonrasında Zemin Elastisite Modülü
Jet Grout Sonrasında Düşey Zemin Ya.Ka.
Modulus of Elasticity of Soil After Jet Grout Application
Soil k value After Jet Grout Application
2
2
2
μsj
Es (t/m )
Ejg (t/m )
Esj (t/m )
kv (t/m3)
kh (t/m3)
0,4
2000
57930
5124
3965
1652
μsj : Poisson Oranı / Poisson Ratio
Es : Zemin Elastisite Modülü / Modulus of Elasticity of Soil
Ejg : Jet Grout Elastisite Modulu / Modulus of Elasticity of Jet Grout
Esj : Jet Grout Sonrası Zemin Elastisite Modülü / Soil Elasticity Modulus After Jet Grout Application
TASARIM
TAŞIMA
KAPASİTESİ
k : Yatak Katsayısı / Values of k After Jet Grout Application
Temeller altında teşkil edilecek 30 cm kalınlı capping tabakası için içsel sürtünme açısı Ø=38º, δ=2/3Ø=25º
TABLO 2
SPT/N DARBE SAYISI ESAS ALINARAK SIVILAŞMA POTANSİYELİ ANALİZLERİ
LIQUEFACTION POTENTIAL ANALYSIS BASED ON SPT/N BLOW COUNTS
tav / svo' = 0.65 x (svo / svo') x rd x amax / g
g=
18,0
a max /g=
0,4
kN/m3
sv', tsf
sv, tsf
Sondaj
YASS
Derinlik
Borehole
No
GWT level
m
Depth
(m)
SK-1
2,0
3,00
27
0,464
0,540
11
1,47
0,80
1,00
0,75
1,00
23
2,0
4,50
7
0,584
0,810
11
1,31
0,80
1,00
0,85
1,00
6
2,0
6,00
6
0,704
1,080
11
1,19
0,80
1,00
0,85
1,00
4
2,0
7,50
11
0,824
1,350
11
1,10
0,80
1,00
0,95
1,00
9
2,0
9,00
13
0,944
1,620
11
1,03
0,80
1,00
0,95
1,00
10
2,0
10,50
17
1,064
1,890
14
0,97
0,80
1,00
1,00
1,00
13
2,0
12,00
23
1,184
2,160
14
0,92
0,80
1,00
1,00
1,00
16
2,0
13,50
25
1,304
2,430
81
0,88
0,80
1,00
1,00
1,00
17
2,0
15,00
22
1,424
2,700
81
0,84
0,80
1,00
1,00
1,00
14
2,0
16,50
35
1,544
2,970
46
0,80
0,80
1,00
1,00
1,00
22
SPT/N
%-#200
LL
wn, %
SPT/N Darbe sayısı düzeltme katsayıları
(N1)60
Correction factors for SPT/N blow counts
CN (1)
CE (2) CB (3) CR
CS
NOT/NOTE 1: SPT (N1)60 değeri 30'dan büyük ise zeminin sıvılaşmayacağı kabul edilmiştir./For (N 1)60>30 clean granular soils are too dense to liquefy and are cla
(1) Liao and Whitman, 1986. Elek analizi yapılmamış numuneler için -200=%5 olarak kabul edilmiştir.
(2) IF DONUT HAMMER : 0.70, IF SAFETY HAMMER : 1.0
(3) BOREHOLE DIAMETER BETWEEN 65-115mm
(4) Youd and Idriss, "Liquefaction resistance of soils: Summary Report from the 1996 NCEER and 1998 NCEER/NSF workshops on evaluation of liquefaction resi
Geoenvironmental Eng., April 2001
(5) Youd and Idriss, Proceedings of the NCEER Workshop on Evaluation of Liquefaction Resistance of Soils, 1996
VERİ GİRİNİZ/ENTER DATA
DEĞİŞTİRMEYİNİZ/DON'T CHANGE
ortalama
13
TABLO 2
SPT/N DARBE SAYISI ESAS ALINARAK SIVILAŞMA POTANSİYELİ ANALİZLERİ
LIQUEFACTION POTENTIAL ANALYSIS BASED ON SPT/N BLOW COUNTS
tav / svo' = 0.65 x (svo / svo') x rd x amax / g
g=
18,0
kN/m3
a max /g=
M=
7,5
MSF=
0,4
1,00
for M>7.5:
revised Idriss Scaling Factors/revize Idriss büyütme katsayıları
for M<7.5:
Andrus and Stokoe (1997)
a
b
(N1)60cs
rd
CRR7.5
CSR
GF
not-1
chinese/çin
(4)
(4)
(4)
(1)
(5)
(4)
SF
(4)
note-1
(4)
criteria/kriteri
(5)
1,21
1,026
24
0,977
0,269
0,296
0,91
1,21
1,026
7
0,966
0,081
0,348
0,23
1,21
1,026
5
0,954
0,066
0,381
0,17
1,21
1,026
10
0,943
0,110
0,402
0,27
1,21
1,026
11
0,931
0,120
0,415
0,29
2,20
1,042
15
0,894
0,163
0,413
0,40
2,20
1,042
18
0,854
0,196
0,405
0,48
5,00
1,2
25
0,814
0,285
0,394
0,72
5,00
1,2
21
0,774
0,229
0,381
0,60
5,00
1,2
31
0,733
0,488
0,367
1,33
bknz.G.F./
see S.F.
bknz.G.F./
see S.F.
bknz.G.F./
see S.F.
bknz.G.F./
see S.F.
bknz.G.F./
see S.F.
bknz.G.F./
see S.F.
bknz.G.F./
see S.F.
bknz.G.F./
see S.F.
bknz.G.F./
see S.F.
sıvılaşma
yok/nonliq.
bknz.G.F./ see
S.F.
bknz.G.F./ see
S.F.
bknz.G.F./ see
S.F.
bknz.G.F./ see
S.F.
bknz.G.F./ see
S.F.
bknz.G.F./ see
S.F.
bknz.G.F./ see
S.F.
sıvılaşma
yok/Nonliq.
sıvılaşma
yok/Nonliq.
sıvılaşma
yok/Nonliq.
clean granular soils are too dense to liquefy and are classed as "non-liquefiable"
CEER/NSF workshops on evaluation of liquefaction resistance of soils", Journal of Geotechnical and
0,201
0,382
CRR/CSR 0,5260
ZEMİN ISLAH ORANI HESABI
SOIL IMPROVEMENT WITH JETGROUTING / JETGROUT İLE ZEMİN ISLAHI
ESTIMATION OF JETGROUT APPLICATION SPACING/UYGULAMA ARALIĞI TAYİNİ
Elek deney sonuçları bulunmadığından %#200 eleğinden geçen oran %5 olarak alınmıştır.
Compressive Strength of Jetgrout Sample, fc' (MPa)
Jetgrout kolonun Tek Eksenli Basınç Mukavemeti, fc' (MPa)
1,50
Ejg=4730x(fc')1/2, Modulus of Elasticity of Jetgrout E (MPa)
Jetgrout kolon Elastisite Modülü, E (MPa)
SPT/N
5793
Liquefiable Soil Thickness, H (m)
Sıvılaşabilir Tabaka Kalınlığı, H (m)
Correction Factor, F
Düzeltme Faktörü, F
15
Vs=62.14xN
0.219
xH
0.230
xF,
Gjg=E/(2x(1+m)),
Gs=rxVs2,
Shear Wave Velocity of Soil, Vs (m/s)
Zeminin Kayma Hızı, Vs (m/s)
Density of Soil, r (t/m3)
Zeminin Yoğunluğu, r (t/m3)
Poisson's ratio for Jet Grout, m
Jetgrout kolon Poisson oranı, m
Shear Modulus for Jetgrout, Gjg (MPa)
Jetgroutun Kayma Modülü, Gjg (MPa)
Shear Modulus of Subsoil, Gs (MPa)
Zeminin kayma modülü, Gs (kN/m2)
Gr = Gjg / Gs
KG (CRR/CSR) =
Needed Area Replacement Ratio
Gerekli Alan Yerdeğiştirme Oranı
Grid Dimensions (m)
Aralık (m)
Jetgrout Diameter (m)
Jetgrout Kolon Çapı (m)
Ajg
Atotal
Area Replacement Ratio
Sağlanan Alan Yerdeğiştirme Oranı
SUFFICIENT IMPROVEMENT IS ATTAINED/YETERLİ ISLAH SAĞLANMIŞTIR
19
1,091
239
1,8
F(Otha & Goto, 1978):
Killi/Clayey
İnce Kum/Fine Sand
1
1,091
Orta Kum/Medium Sand
Kaba Kum/Coarse Sand
Kumlu Çakıl/Sandy Gravel
Çakıl/Gravel
1,029
1,073
1,151
1,485
0,40
2069
105
19,74
0,53
0,048 CHOOSE/SEÇİNİZ
2,80
0,80
0,50
7,84
0,064
Triangular
6,79
Rectangular
7,84
0,064 > 0,048
SIVILAŞMA HESABI
Grafiği
LIQUEFACTION POTENTIAL ANALYSIS
BASED ON SPT/N BLOW COUNTS / SPT/N
DARBE SAYILARI İLE BELİRLENEN
SIVILAŞMA POTANSİYELİ ANALİZİ
N/SPT - DEPTH GRAPHIC
N1(60)/SPT
0
0,00
safety factor/güvenlik faktörü
0,00
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
2,00
2,00
4,00
4,00
6,00
depth/derinlik, m
depth/derinlik, m
6,00
8,00
10,00
8,00
10,00
12,00
12,00
14,00
14,00
16,00
16,00
18,00
20,00
GF/SF=1
18,00
20,00
5
10
15
20
25
KALİTE KONTROL
Temel mühendisliğinin ve mühendisliğin
temel gereklerinden birisi de yapılan
tasarımın kalite kontrolünün yapılabiliyor
olmasıdır.
Klasik enkesiyon uygulamasına nazaran jet
enjesiyonunun (jetgerout) kalite kontrol
çalışmaları daha somut olarak
yapılabilmektedir.
Tasarım öncesi kabullerin uygulama
sonrasında kontrol edilmesi, hata varsa
düzeltilmesi gereklidir.
KALİTE KONTROL
KALİTE KONTROL YÖNTEMLERİ
A) Çap Kontrolü
B) Tek Eksenli Basınç Dayanımı kontrolü
C) Jetgrout kolon boy kontrolü
A) Delgi yöntemi ile,
B) Sonik yol ile (Cross Hole Sonic Logging
System)
C) Süreklilik (PIT) Deneyi Yöntemi ile
Bu testlerin tamamı/bir kısmı yapılmalı ve
proje kriterleri kontrol edilmeldir.
KALİTE KONTROL, Çap Kontrolü
KALİTE KONTROL, Çap Kontrolü
KALİTE KONTROL, Çap Kontrolü
KALİTE KONTROL, Çap Kontrolü
KALİTE KONTROL, Karot Alımı
KALİTE KONTROL, Karot Alımı
KALİTE KONTROL, Karot Alımı
Alınmış Karot Örneği
KALİTE KONTROL, Karot Alımı
Karot örneği
KALİTE KONTROL, Karot Alımı
Karot Numuneleri
KALİTE KONTROL, Karot Alımı
Numeneler, tek eksenli basınç deneyi
için kırım öncesinde
KALİTE KONTROL, Karot Alımı
Karot kırımı
KALİTE KONTROL
Süreklilik Deneyi (PIT)
KALİTE KONTROL
Cross Hole Sonic Test
KALİTE KONTROL
Süreklilik Deneyi (PIT)
Teşriflerinize ve Sabrınıza,
Teşekkür ederim.
Saygılarımızla
Ramazan YILDIZ