# İnklinometre ve Presiyometre Üreticisi

Bilgi almak için Tıklayın

  • Blog
  • / Presiyometre Deneyi
Presiyometre Deneyi Nasıl Yapılır?
10 Kasım 2024

Presiyometre Deneyi
Her türlü inşaat yapısının güvenli ve ekonomik bir şekilde inşa edilebilmesi için; yapı-zemin etkileşimi, üst yapı yükleri altında temel zemin birimlerinin göstereceği davranışlar incelenmelidir. Bu davranışlar incelenirken araziden alınan numuneler laboratuvarlarda incelenerek ve arazide yerinde (in situ) deneyler yapılarak zemin örselenmeden doğal ortamında gerçek veriler elde edilerek zemin davranışları önceden tespit edilir.


Presiyometre deneyi de yerinde yapılan deneylerden biridir. Açılan sondaj kuyusu içerisinde zemine yanal yönde basınç uygulanması ve uygulanan basıncın zeminde oluşturduğu deformasyonların ölçülmesi esasına dayanmaktadır.
Uygulama esnasında, bu testin yapılacağı seviyeye kadar sondaj kuyusu açılarak silindirik bir boşluk oluşturulur. Radyal genişlemeye elverişli olan presiyometre probu istenilen test seviyesine kadar indirilir ve boşluğu genişletmek için şişirilir. Uygulanan her basınç kademesinde oluşan hacim artışları kaydedilir.


Arazide presiyometre deneyi yapılarak;
- Zeminin mukavemet parametreleri (Pi, Pf, Pl, E, C, Ø, G) tespit edilir.
- Zeminin taşıma gücü ve zemin emniyet gerilmesi hesaplanabilir.
- Zemine uygulanacak yük biliniyorsa, bu yük altında temel zemininde meydana gelen oturmalar hesaplanabilir.
- Presiyometre deneyi ile yamaç, alüvyon, dolgu ve her türlü dekapaj işlerinde hafriyat sınırı tespit edilir.
- Presiyometre ile şev stabilite etüdleri yapılabilir. Bunun için kayma zonları tespit edilir ve presiyometrik verilerden faydalanılarak şev analizleri yapılır.
- Galeri ve tünellerde; bir kesit üzerinde sondaj delikleri açılarak her metrede bir deney yapılmak suretiyle galeri veya tünel etrafında meydana gelen gevşeme sınırı tespit edilerek gelen yükler hesap edilebilir.
- Enjeksiyondan önce ve enjeksiyon sonra deney yapılmak sureti ile enjeksiyon etkilik katsayısı hesaplanabilir.
- Dolguların sıkıştırılmasından sonra deney yapılarak ne kadar yük taşıyabileceği tespit edilebilir.

Presiyometre Cihazı
Presiyometre cihazı 4 ana üniteden oluşmaktadır;

Kontrol ünitesi
Presiyometre deney aletinin ana kısmını oluşturur. Üzerinde sondaj kuyusuna indirilen proba verilen basınç değerlerini ayrıntılı olarak gösteren manometreler vardır. Benzer şekilde su-gaz basınç farklarını düzenleyen bir dedantör mevcuttur. Deney sırasında, verilen basınç altında zeminde oluşan hacim değişiklikleri volumetreden giden su miktarıyla gösterilir. Volumetredeki su gidişleri 0.5 cm3‘e kadar rahatlıkla gözlenebilir. İlave göstergelerle bu hassasiyet artırılabilir.

 

Prob
İstenen deney kotuna yerleştirilen ve radyal olarak genişleyen silindirik sondadır. Metalik bir silindirin iç içe geçirilmiş 2 lastik kılıf ile kaplanmasıyla oluşan prob, iki hücreden oluşur. Muhafaza Hücresi olarak adlandırılan dış kısımdaki koruyucu hücre kuru hava, CO2, azot gazı gibi tüpten gelen gazlarla dolar (deney esnasında). İç kısımdaki merkezi hücre ise su ile dolar. Bu iki hücre birbiri ile bağlantılı değildir. Hücreler, hacim ölçer (volumeter) ile ayrı ayrı bağlantılı olup aynı basınç ile yüklenirler. Değişik çap ve uzunlukta olanları mevcuttur.

Piyasada değişik tip ve ebatlarda prob bulunmaktadır. BX Probu yaygın olarak kullanılmaktadır, referans prop olarak bilinmektedir, probun ölçüm yapan kısmı yaklaşık olarak prop uzunluğunun yarısıdır, AX Probunun ölçüm hücresi, BX probu ile aynı hacime sahiptir, AX probu BX probuna göre daha uzundur.
İletim hortumları
Prop ile kontrol ünitesi arasındaki bağlantıyı sağlayan iletim hortumları iç içe iki ayrı boru halinde imal edilmiştir. İçteki boru saf su, dıştaki boru gaz iletir.

 

Basınç tüpü
Sistemin sirkülasyon basıncı için sıkıştırılmış kuru hava, azot veya karbondioksit gazı kullanılabilir.

 

Arazi Çalışmaları
Herhangi bir temel zemin etüdünde presiyometre deneyine başlamadan önce belirli kalibrasyonların muhakkak yapılması gerekmektedir. Bu kalibrasyonlar deney probundaki hacim, basınç kayıplarının olup olmadığının önceden belirlenmesi sonucunda hesaplamaların daha doğru bir şekilde yapılmasını sağlar. Kalibrasyonlar her proje başında, önemli projelerde ise her kuyu başında yapılmalıdır. Ayrıca prob lastiği değişiminde, basınç tüpünün değişiminde ve cihaza konulan saf suyun takviye edilmesinden sonra da yapılmalıdır. Bu değerler daha sonra presiyometre ham verilerinin düzeltilmesinde kullanılır.

 

Prob hacim kaybı testi
Tüm su hattı boyunca oluşabilecek hacimsel bir genişleme deney sonuçlarını etkileyebilecektir. Bu nedenden dolayı kuyu çapında yapılmış kalibrasyon cihazı içerisine prob sokularak test prob kuyuya sokulmadan önce deney yapılır. Çelik kalibrasyon cihazı içinde basınç karşılığında oluşan hacimsel genleşme verilerinin grafiği çizilir. Prob kuyu kotuna indirilir ve deney yapıldıktan sonra çelik muhafaza içinde alınan volumetre değerleri deney volumetre değerlerinden çıkarılarak cihaza ait hacimsel genleşme değerleri elimine edilir.

 

Basınç kaybı testi
Probun lastik kısmının az da olsa bir direnci vardır. Bu direnç için kullanılan basınç değerinin deneyin yapıldığı zemine verilen basınç içine dahil edilmemesi için kuyu içine prob sokulmadan, açık havada, toplam suyun (700 cm3) proba gidebileceği kadar basınç verilerek deney yapılır. Bu basınç değerleri daha sonra deneyde oluşturulan basınç deneylerinden çıkarılır.

 

Diferansiyel kalibrasyonu
Prob merkezi hücre ve muhafaza hücresinin kuyu yamaçlarına eşit basınçla yaslanması gerekmektedir. Basınç eşitliğinin sağlanabilmesi için diferansiyel kalibrasyonunun yapılması gerekir.
Yüzeyde (Monitoring box seviyesinde) gaz hücresi basıncı ile merkez hücre basıncı arasındaki fark 1 bar iken, 10 metre derinlikte her iki göstergedeki basınç değerleri aynı olur. 20. metredeki derinlikte, gaz hücresi 1 bar önde giderken 30. metrede bu fark 2 bar’a çıkmaktadır. Esas amaç prob ve hortumlardaki hidrostatik su basıncını elimine etmektir

 

Diferansiyel Basınç Farkı = (Deney Zonu-10) / 10

 

Presiyometre deneyinin yapılışı
Presiyometre deneyi sondaj işleminden hemen sonra yapılmalıdır. Yapılacak araştırmanın niteliğine bakılmaksızın derinliğin bir fonksiyonu olarak direnç parametrelerinin değişimlerinin daha ayrıntılı olarak kayıt edilebilmesi için deneyler sistematik olarak metre metre yapılmalıdır. Kural olarak etüt edilen üst yapının genişliğinin temel kazısından itibaren yaklaşık 1,5 katı derinliğe kadar sürekli olarak her metrede deney yapılmalıdır. Deney aralıkları zemin cinsine göre arttırılabilir.

Kalibrasyonu daha önce yapılmış olan prob test zonuna yani kuyu içine indirilir ve basınçlı hava (CO2, N, kuru hava vb.) ile şişirilir. Probun şişmesi dolayısı ile boşluğun genişlemesini sağlamak için gaz tüpünden dedantör yardımı ile ölçme hücresine eşit aralıklar ile (1, 2, 3 bar) arttırılan basınçlar uygulanır. Arttırılan her basınç seviyesinde, sabit bir zaman aralığına kadar (genellikle 1 dakika) beklenilir. Belirlenen bu zaman aralığında her basınç artışı (pm) için ölçme hücresindeki hacim değişimleri (Vm) volumetreden kaydedilir. Boşluk hacminde oluşan bu artış kuyunun yalnız radyal olarak genişlemesi şeklindedir. Bir deney zonuna en az 10 kademelik basınç uygulanır. Böylece bir deney yaklaşık olarak 10-15 dakika sürer. Bu ise kilde drenajsız, serbestçe drene olan kum ve çakılda ise drenajlı deney yapmak anlamına gelmektedir. Bir yapının inşasını, temel zemininde süratli, yani drenajsız bir yükleme durumu yaratacağının kabul edilebileceği hatırlanırsa sonuçların önemi kavranabilir.


XY koordinat sisteminde, X ekseni arttırılan basınç kademelerini (kg/cm2), Y eksenide bu kademelerde oluşan hacim değişimlerini (cm3) gösterecek şekilde basınç – deformasyon eğrisi çizilir.
Başlangıçtan sonra eğrinin ilk kırılma noktası, verilen basınç artması ile probun zemine oturmasını göstermekte olup bu noktanın apsisi zeminin Pi yatay içsel basıncına tekabül eder. Daha sonra eğri lineer artış gösterir. Eğrinin bu kısmı “Psüdo-elastik Safhayı” oluşturur. Bu safhadan sonra eğri yükselmeye başlar ve PL (Limit basınç) ile tariflenen sınır basıncına asimtotik olur. Bu safhaya da “Plastik Safha” denir. Limit basınç (PL) hacim artışlarının sonsuza vardığı noktadır ki, zeminin teorik olarak “Nihai Taşıma Gücü” ne tekabül eder. 30 ve 60 saniyelik aralıklarda hacim değişimleri aynı grafikte gösterilerek “Akma Eğrisi” (Creep Curve) elde edilir. Akma eğrisini yukarıya doğru kırıldığı nokta PF akma basıncıdır. Genellikle psödo-elastik safhanın üst sınırına karşılık gelir.

 

Presiyometre deney formunun arazide doldurulması
Proje sahasında yapılan her deney seviyesi için ayrı bir form düzenlenmektedir. 0’ dan başlayan kademelerle basınç ve proba giden su hacmi 15, 30 ve 60 saniye aralıklarla forma kaydedilir.

 

Ofis Çalışmaları
Ofis çalışmaları, proje sahasında yapılan presiyometre deneylerinde her seviye için aşağıdaki tablo ve grafik hazırlanır. Tabloda arazide tatbik edilen deney sonuçları ile basınç ve hacim düzeltmesiyle elde edilen düzeltilmiş basınç ve hacim değerleri yer almalıdır. Grafik kısmı ise basınç ve hacim oranlarına göre çizilir ve kalibrasyon değerleri eklenerek eğrinin lineer kısmındaki elastik seviyenin başlangıç ve bitiş noktası belirlenir. Daha sonra Limit basınç değeri belirlenerek grafik çizgisi devam ettirilir.

Presiyometre deneyinde her seviye için limit basınç ve elastik modül değerleri hesaplandıktan sonra kuyu bazında presiyometre deney logu hazırlanır. Logda elastik modül, limit basınç ve net limit basınç değerlerinin yanısıra yapının temel derinlikleri ve yeraltı su seviyesi de yer almalıdır.