Serbest Basınç Deneyi Nedir?

Serbest basınç deneyi, killerin dayanımını belirlemenin en hızlı ve en ekonomik laboratuvar yöntemidir. Numune yalnızca kendi kohezyonuyla ayakta durabildiği için kum ve çakıl gibi kohezyonsuz zeminlere uygulanamaz.

Deneyin verdiği değer, bir kil tabakasının üzerine gelecek yapıyı kısa vadede taşıyıp taşıyamayacağının ilk göstergesidir. Sondajda alınan örselenmemiş numunelerin çoğunda bu deney yapıldığından, derinlikle birlikte dayanımın nasıl değiştiğini gösteren sürekli bir profil elde edilir.

Nasıl yapılır?

İnce cidarlı tüple alınan örselenmemiş numune, tüpten itilerek çıkarılır ve boyu çapının yaklaşık iki katı olacak biçimde, uçları düzlemlenerek hazırlanır. Numune yanal destek ve yanal basınç uygulanmadan, sabit deformasyon hızında eksenel olarak yüklenir; yük ile boy kısalması sürekli okunur ve kesit alanı numune kısaldıkça düzeltilir. Gerilme–birim şekil değiştirme eğrisi çizilir; eğrinin tepe noktası serbest basınç dayanımı (qu) olarak raporlanır. Belirgin bir tepe oluşmuyorsa, önceden tanımlanmış bir birim şekil değiştirme düzeyindeki gerilme esas alınır. Doygun killerde drenajsız kayma dayanımı yaklaşık cu ≈ qu / 2 kabul edilir. Kırılma biçimi (konik kayma düzlemi, göbeklenme) ile numunenin doğal su içeriği ve birim hacim ağırlığı da kaydedilir.

Tipik değerler

Genel kabul gören kıvam sınıflaması şöyledir:

Rapora ve tasarıma etkisi

qu ve ondan türetilen cu, kısa süreli (drenajsız) yükleme koşulunda sığ temellerin taşıma gücü hesabına kohezyon parametresi olarak girer; kazı şevi ve iksa perdesi analizlerinde, kazıkların çevre sürtünmesi ve uç direnci hesaplarında da kullanılır. Yumuşak kil tabakalarının varlığı, radye veya derin temel tercihini ve oturma hesabının ayrıntılandırılmasını gerektirir. Geoteknik raporda sonuçlar derinlik–dayanım grafiği olarak sunulur ve SPT verileriyle karşılaştırılarak tutarlılık denetlenir.

Pratikte

Numunenin taşınma, saklama ve tıraşlanma sırasında örselenmesi sonucu olduğundan düşük gösterir; bu nedenle düşük bir qu her zaman zeminin gerçekten zayıf olduğu anlamına gelmez. Çatlaklı, kum bantlı veya kökçüklü killerde numune erken kırılır ve sonuç temsil edici olmaz; böyle durumlarda üç eksenli deney ya da kesme kutusu deneyi tercih edilir. Deney, zemin etüdü hizmetimiz kapsamındaki laboratuvar programında yer alır ve sonuçları geoteknik rapor hazırlama aşamasında yorumlanır.