Konsolidasyon Nedir?

Doygun bir kile yük geldiği anda bu yükü önce boşluk suyu taşır ve boşluk suyu basıncı artar. Kilin geçirimliliği düşük olduğundan su ancak yavaşça dışarı çıkabilir; su çıktıkça yük danelere aktarılır ve zemin sıkışır. Kumlarda aynı süreç çok hızlı tamamlandığı için konsolidasyon asıl olarak killi zeminlerin sorunudur.

Yapı sahibi için önemli olan ayrıntı, bu oturmanın inşaat bittiğinde sona ermemesidir. Yumuşak killer üzerinde yükselen bir bina, iskân alındıktan yıllar sonra bile oturmaya devam edebilir; çatlakların "bina oturuyor" denilerek zamana bırakılması, çoğu zaman bu süreçle karşılaşıldığı anlamına gelir.

Birincil ve ikincil konsolidasyon

• Birincil konsolidasyon: Artık boşluk suyu basıncının sönümlenmesiyle oluşan, oturmanın ana bölümü.
• İkincil konsolidasyon (krip): Boşluk suyu basıncı sönümlendikten sonra dane yapısının yeniden düzenlenmesiyle yavaş yavaş süren ek sıkışma; organik zeminlerde belirgindir.

Nasıl belirlenir?

Parametreler, kil tabakasından alınan örselenmemiş numune üzerinde yapılan ödometre deneyi ile bulunur. Numune bir hücrede yanal genleşmesi engellenerek kademe kademe yüklenir; her kademede oturma–zaman eğrisi kaydedilir. Bu kayıtlardan sıkışma indisi (Cc), yeniden sıkışma indisi, konsolidasyon katsayısı (cv) ve önkonsolidasyon basıncı elde edilir. Önkonsolidasyon basıncı zeminin geçmişte maruz kaldığı en büyük efektif gerilmeyi gösterir: yeni yük bu değerin altında kalıyorsa oturma sınırlı olur, aşıyorsa oturma belirgin biçimde artar. Bu nedenle normal konsolide killer, aşırı konsolide killere göre çok daha fazla oturur. Hesap için ayrıca tabaka kalınlığı, drenaj koşulları ve yeraltı su seviyesi bilinmelidir; numune kalitesi düşükse sonuçlar gerçek davranışı yansıtmaz.

Rapora ve tasarıma etkisi

Geoteknik raporda konsolidasyon, hem toplam oturma miktarı hem de bu oturmanın hangi sürede gerçekleşeceği olarak verilir. Sonuç doğrudan tasarım kararlarına girer: temel tipinin yüzeysel mi yoksa derin mi seçileceği, radye temelin rijitliği, yapı bölümleri arasındaki farklı oturmanın sınır değerleri, dolgu ve depo yapılarında yükleme takvimi. Oturma süresi uzunsa inşaat programına bekleme süresi eklenir veya süreç hızlandırılır.

Pratikte

Konsolidasyon oturmasını tamamen ortadan kaldırmak çoğu zaman mümkün değildir; amaç, oturmanın büyük bölümünü yapı yükselmeden önce gerçekleştirmektir. Bunun için ön yükleme, düşey drenler veya diğer zemin iyileştirme yöntemleri uygulanır; sahadaki gelişim piyezometre okumaları ve oturma plakalarıyla izlenir. Programlanan bekleme süresinin kısaltılması, sonradan giderilmesi güç hasarlara yol açar.