Kohezyon Nedir?

Zeminin kayma dayanımı genellikle Mohr–Coulomb ifadesiyle tanımlanır: τ = c + σ′·tan φ. Burada c kohezyonu, φ ise içsel sürtünme açısını gösterir. Kumlarda kohezyon pratikte sıfır kabul edilirken, killerde dayanımın önemli bir kısmını oluşturur. Killerin dik kazı yüzeylerinde bir süre ayakta durabilmesi de bu özellikten kaynaklanır.

Yapı sahibi açısından kohezyon, "bu zemin ne kadar yük taşır ve kazı ne kadar dik açılabilir" sorularının arkasındaki iki sayıdan biridir. Değeri olduğundan yüksek seçilirse temel ve iksa tasarımı güvensiz, gereğinden düşük seçilirse proje gereksiz yere pahalı olur.

Nasıl ölçülür?

Kohezyon, arazide örselenmeden alınmış (tüp) numuneler üzerinde, TS 1900 kapsamındaki laboratuvar deneyleriyle belirlenir. Numunenin taşınma ve saklama sırasında su içeriğini koruması sonucun güvenilirliği açısından belirleyicidir.

• Kesme kutusu deneyi: Aynı zeminden alınan en az üç numune farklı normal gerilmeler altında kesilir; kırılma gerilmeleri bir doğruya oturtulur, doğrunun düşey eksendeki kesim noktası c, eğimi φ verir.
• Üç eksenli basınç deneyi: Numune çevre basıncı altında yüklenir; drenaj ve boşluk suyu basıncı kontrol edildiğinden UU, CU ve CD koşullarına göre toplam veya efektif parametreler ayrı ayrı elde edilir.
• Serbest basınç deneyi: Doygun killerde hızlı bir ön değerlendirme sağlar; drenajsız kayma dayanımı (cu) yaklaşık olarak serbest basınç dayanımının yarısı alınır.

Kısa süreli yüklemede (inşaat sonu) drenajsız kayma dayanımı cu, uzun süreli durumda ise efektif kohezyon c′ kullanılır; c′ çoğu normal konsolide kilde çok küçüktür.

Rapora ve tasarıma etkisi

Raporda kohezyon, her tabaka için deney türü, numune derinliği ve su içeriğiyle birlikte verilir; tek bir tabakaya ait sonuçlar dağılım olarak sunulduğunda tasarım değerinin nasıl seçildiği izlenebilir olur. Bu değer zeminin taşıma gücü hesabına, kazı şevinin güvenli eğimine, iksa perdesine gelen toprak basıncına ve kazık çevre sürtünmesine girer; yumuşak killerde çıkan düşük değerler radye temel, derin temel veya zemin iyileştirme çözümleri tartışmasını başlatır. Kısa ve uzun süreli durumlar için farklı parametre takımları kullanıldığından, raporda hangi hesapta hangi değerin kullanıldığı açıkça belirtilmelidir.

Pratikte

En sık karşılaşılan yanılgı, nemli kumlarda kılcal gerilmeden doğan görünür kohezyona güvenmektir; bu dayanım kuruma veya su gelmesiyle kaybolur ve kazı yüzeyi aniden göçebilir. Tasarım değeri tek bir deney sonucundan değil, zemin etüdü boyunca alınan tüm sonuçların dağılımından seçilir ve gerekçesiyle birlikte hazırlanan geoteknik raporda açıklanır.