Zemin iyileştirme, en geniş anlamıyla, mukavemet, azaltılmış sıkıştırılabilirlik, azaltılmış geçirgenlik veya iyileştirilmiş yeraltı suyu durumu gibi mühendislik performansını iyileştirmek için bir zeminin herhangi bir özelliğinin değiştirilmesidir. Bu, bir tesisin inşasına izin vermek için geçici bir süreç olabilir veya tamamlanan tesisin performansını iyileştirmek için kalıcı bir önlem olabilir. Zemin iyileştirmenin detayları hakkında konuşacağız.
İnşaat faaliyetine ve toprağın cinsine göre toprağın iyileştirilmesi için kullanılan çeşitli teknikler vardır. Zemin iyileştirme teknikleri,
1. Yüzey Sıkıştırma
Toprak sıkıştırmanın en eski yöntemlerinden biri yüzey sıkıştırmadır. Yeni bir yolun, pistin, setin veya herhangi bir yumuşak veya gevşek alanın inşası, yapının döşenmesi için sıkıştırılmış bir tabana ihtiyaç duyar. Yoğunlaştırılacak derinlik azsa, tek başına yüzey sıkıştırma sorunu çözebilir. Olağan yüzey sıkıştırma cihazları silindirler, tokmaklar ve tokmaklardır. Düz tekerlek, lastik tekerlekli, koyun ayağı, vibrasyonlu ve ızgara silindirler gibi tüm geleneksel silindirler kullanılabilir.
2. Drenaj Yöntemleri
Hafriyat çalışmalarında en zor sorunlardan biri yer altı suyudur. Suyun varlığı boşluk suyu basıncını arttırır ve kesme dayanımını azaltır. Kazılara daha fazla yoğun su girişi, açık kazıların kenarlarının aşınmasına veya çökmesine neden olabilir. Yeraltı suyunu kontrol etmek ve güvenli ve ekonomik bir inşaat planı sağlamak için belirli yöntemler mevcuttur.
Şekil 3: Vakumlu Susuzlaştırma sistemiYaygın drenaj yöntemleri Kuyu Noktası Sistemleri, Derin Kuyu Drenajı, Vakumlu Susuzlaştırma sistemi, Elektro-osmoz ile Susuzlaştırma vb.’dir.
3. Titreşim Yöntemleri
Titreşim yöntemleri, kohezyonsuz doymuş zeminlerin hızlı bir şekilde yoğunlaştırılması için etkili bir şekilde kullanılabilir. Bu tür malzemelerin gevşek birikintilerindeki titreşimler ve şok dalgaları sıvılaşmaya ve ardından aşırı boşluk suyu basınçlarının dağılmasına eşlik eden yoğunlaşmaya neden olur. En çok benimsenen titreşim yöntemlerinden bazıları patlatma, Titreşimli prob, Titreşimli silindirler, Vibro-deplasmanlı Sıkıştırma Kazıkları, Vibroflotasyon, Ağır Sıkıştırma vb.’dir.
4. Ön Sıkıştırma ve Konsolidasyon
Bu yöntem, inşaat öncesi toprağı sağlamlaştırmayı amaçlar. Kabul edilen çeşitli teknikler şunlardır: Ön Yükleme ve Sürşarj Dolguları, Dikey Drenajlar, Dinamik Konsolidasyon, Elektro ozmotik Konsolidasyon vb.
5. Enjeksiyon
Enjeksiyon, aşağıdaki uygulamalardan biri veya daha fazlası için süspansiyon veya çözelti şeklindeki stabilizatörlerin yer altı toprağına veya kayaya enjekte edildiği bir süreçtir:
- İnşaat sırasında yeraltı suyunun kontrolü
- Aşırı oturmayı önlemek için boşluk doldurma
- Hafriyat, Kazık çakma vb. sırasında hasara karşı korumak için bitişik temel topraklarının güçlendirilmesi.
- Yanal destek gereksinimlerini azaltmak için Zemin Güçlendirme
- Gevşek kumların sıvılaşmaya karşı stabilizasyonu
- Temel Destek
- Makine temeli titreşimlerinin azaltılması
Şekil 6: Toprak EnjeksiyonuEnjeksiyon, Toprak, Toprak-çimento Karışımları, Çimento, Kireç, Deplasman Enjeksiyonu içeren Süspansiyon Enjeksiyonları ve “tek atımlı” veya “iki atımlı” sistemler kullanılarak Çözelti Harçları ile yapılır.
6. Kimyasal Stabilizasyon
Kimyasal Stabilizasyon, kireç, çimento, uçucu kül formunda yaygın olarak kullanılmaktadır ve yukarıdakilerin kombinasyonu, toprak stabilizasyonunda yaygın olarak kullanılmaktadır. Kimyasal Stabilizasyonlar zeminlerin geçirgenliğini azaltır, kayma mukavemetini arttırır, taşıma kapasitesini arttırır, oturmayı azaltır ve inşaatı hızlandırır. Yüzeysel topraklarda Kimyasal Stabilizasyon daha başarılı bir şekilde kullanılmaktadır. Toprak ve kimyasalların karışımları ya mekanik olarak yerinde ya da toplu işlemle karıştırılır. Kullanılan kimyasallardan bazıları Kireç, Çimento ve Uçucu Kül vb.
7. Zemin Güçlendirmesi
Zemin Güçlendirmesi, yüksek mukavemetli ince yatay membranlarla güçlendirilmiş zayıf zemin şeklindedir. Kauçuk, alüminyum ve termoplastikler gibi çok çeşitli malzemeler başarıyla kullanılmıştır.
8. Geotekstil ve Jeomembranlar
Geotekstil, başta petrol ürünleri olmak üzere polyester, polietilen, polipropilen ve polivinil klorür, naylon, cam elyafı ve bunların çeşitli karışımları gibi sentetik malzemelerden üretilen gözenekli kumaşlardır. Jeotekstiller, ayırıcı, filtre, drenaj, takviye, geomembran vb. olarak kullanılır.
9. Diğer Yöntemler
Diğer yöntemler arasında Termal yöntemler, Nem bariyerleri, Ön ıslatma, kirlerin eklenmesi veya çıkarılması vb.