ÇEVRE GEOTEKNİĞİ DERSİ ATIK VE ZEMİNLERİN OTURMASI

DERSİN SORUMLUSU

YRD. DOÇ DR. AHMET ŞENOL HAZIRLAYANLAR

2013138017 ALİHAN UTKU YILMAZ

2013138020 MUSTAFA ÖZBAY

OTURMA

Yapının(dolayısıyla temelin ) düşey yönde

hareketidir.

Yaş veya doygun zemin ortamının yüzeysel

kısmının donması sonucu meydana gelen

kabarma,şişen killerin su alıp şişmesi vb. yukarı

doğru hareketi örnek verilebilir.

TOPRAK SEVİYESİNİN OTURMASI

Oturma toprak zemin seviyesine (veya üst yüzeyine yakın bir seviyeden) uygulanan yüke bağlı olarak toprak zeminin seviyesinin sıkışması olarak tanımlanır. Toplam oturma üç bileşenden oluşur.

1. Ani veya elastik oturma

2. Birincil (primer) Konsolidasyon oturması

3. İkincil (seconder) konsolidasyon

Ani veya elastik oturma elastisite teorisi (zeminin elastisite modülü) kullanılarak hesaplanır

1. Ani veya elastik oturma:Yük uygulanır

uygulanmaz,zeminin düşük

geçirimliliğinden dolayı,hacim değişikliği

olmaksızın meydana gelen oturmadır.

2. Birincil oturma:Suya doygun kil tabakasına

aktarılan ek düşey gerilmelerden

dolayı,zeminin boşluk suyu basıncı

artar.Boşluk suyunun bir kısmı,zeminin

düşük geçirimliliğinden dolayı uzun sürede

tabaka dışına çıkar işte,sabit bir gerilme

altında,uzun sürede meydana gelen

oturmadır.

3. İkincil konsolidasyon oturması:Ek boşluk

suyu basıncının sönmesinden

sonra,oturmanın sona ermesi gerekir ancak

araştırmalar bazı durumlarda çok azda olsa

zamanla devam ettiğini göstermiştir.İşte buna

ikincil konsolidasyon oturması denir.

ZEMİNLERİN OTURMA NEDENLERI

Taneli zeminlerde meydana gelen titreşimler

(depremler,kazık çakma işlemleri vb.)

Yeraltındaki su akımlarının yol açtığı erezyon.

Toprak kaymaları.

Temel elamanlarının tahrip olması.

Yer altı su düzeyinin alçalması veya indirilmesi.

Zeminin yüklenmesi (Yapı,dolgu vb.)

ATIKLARIN OTURMA ÇEŞİTLERİ -MEKANİK OTURMA:

Atıklar deponi içerisine boşaltılırken kırılabilir ve

ezilebilir bu sebepten dolayı atık kütlesinin hacmi

azalarak mekanik oturma meydana gelir.

-KARIŞMA:

Atık depolarında uygulanan sıkıştırma işlemleri küçük

parçaların boşluklara yerleşmesine sebep olur buda

dolgu hacmini azaltarak oturmalar meydana getirir.

-BİYOLOJİK VE KİMYASAL AYRIŞMA:

Bakterilerin oksijensiz ortamda kalması sonucu atıklar

parçalanarak daha küçük moleküllere dönüşürler buda

dolgu hacmini azaltarak oturmalara neden olur.

OTURMAYA ÖRNEK OLARAK;

ATIKLARIN OTURMA NEDENLERİ

Deponi içerisindeki organik maddelerin

parçalanması.

Deponi katlarından gelen fazla kütle artışları.

Suyun deponi içine sızması ve dışarı çıkması.

Deponi içerisinden gaz çıkışı.

DEPONİ İÇERİSİNDEKİ ORGANİK MADDELERİN PARÇALANMASI

Atık içerisindeki organik maddeler parçalanmaya

başladığında %30-%40 arasında ağırlık kaybına

neden olur.

Kütledeki bu azalma aynı zamanda hacimde de

bir azalmaya neden olur buda yeni bir atık ile

yeniden doldurulmaya müsait bir durum oluşturur.

DEPONİ KATLARINDAN GELEN FAZLA KÜTLE ARTIŞLARI

Deponi içerisinde bulunan atık maddelerin

üzerlerine yeni atıklar eklendikçe özgül

ağırlıklarında bir artış meydana gelir bunun

sonucunda ise atık deposunda oturmalar

oluşur.

SUYUN DEPONİ İÇİNE SIZARAK DIŞARI ÇIKMASI

Deponi içerisine sızan su bulduğu bir

çatlaktan dışarı çıktığında beraberinde hacim

ve kütlede bir azalma meydana getirir bu kütle

kaybı ise oturmalara neden olur.

DEPONİLERDEN GAZ ÇIKIŞI

Bakteriyel faaliyetlerin neden olduğu çürümeler

sonucunda deponiler de gaz çıkışı meydana gelir.

Gaz çıkışı dolgu çukurundaki malzemenin

azalması anlamına gelir. Örneğin; açığa çıkan gazın

%60 ı metan (CH4), %40 ı karbondioksit (CO2 ) ise

atık çukurundan gaz çıkışı %22 lik bir ağırlık kaybına

neden olur ve gaz çıkışı 20 yıl devam eder.

Böyle bir kütle kaybı önemli derecede oturmaya

neden olur.

Atık maddelerin 0.6 ton/m3 (orta derece yoğunluk) olduğu bir atık çukurunda gözlemler yapılmış ve şu sonuçlara varılmıştır;

Oturma ilk başta %35 iken 10 yılın sonunda % 17

ye kadar düşmüştür.

Oturma normal olarak 10 yıl içerisinde olmuş

fakat 30 yıl boyunca devam etmiştir.

Üste konulan her 2 m lik atık tabakası alttaki

tabakanın oturma süresini 1 yıl kısaltmıştır.

Atıklar maksimum saha yoğunluğuna kadar (1.2

ton/m3) sıkıştırıldığında %10 oturduğu

gözlemlenmiştir.

OTURMANIN BÜYÜKLÜĞÜ

Sıkışma miktarına, parçalanmanın derecesine, sıkışmış atığın dışına itilen suyun ve gazın sebep olduğu konsolidasyonun etkileri ve deponinin toplam yüksekliğine bağlıdır.

Yapılan çalışma sonuçlarına göre en büyük oturma miktarının %90 ı 5 yıl içerisinde gerçekleşmektedir.

Kuru iklim olan yerlerde oturma daha yavaş olmaktadır.

OTURMA TAHMİNİ

Dolgu yüksekliği arttıkça oturmanın

tamamlanması kısalır.

Ancak bu doğrusal ilişki 30 m yükseklikten

sonra geçerli değildir. Örneğin; 30 m den daha

yüksek dolgular 12 m yükseklikteki dolgulardan

biraz daha fazla sürede oturmalarını tamamlarlar.

DEPONİ ALANLARINDA ATIK VE ZEMİNLERİN ÇÖKMESİNİ ÖNLEMEK İÇİN;

1)Sızıntı suyu kontrol altına alınmalıdır:

Bunun için depo sahasının tabanı geçirimsiz

hale getirilmelidir.

2)Gaz toplama kuyuları yapılmalıdır:

Oksijensiz kalan organik maddelerin

ayrışması sonucu oluşan gaz yatay ve düşey

gaz toplama sistemi ile toplanmalıdır

3)Yağış sularının depo alanına sızmasını engellemek

için depo sahası üst yüzeyi geçirimsiz hale

getirilmelidir:

Depo üst yüzeyi geçirimlilik katsayısı en fazla

1x10^-8 m/s olmalıdır.

Bu işlem depo alanında oluşacak gazın

toplanmasına da yardımcı olur.

SORULAR

1)Oturma nedir? Örneklerle açıklayınız.

2)Zeminlerde oturma çeşitleri nelerdir? Bir tanesini açıklayınız.

3)Atıkların çökmesini önlemek için neler yapılmalıdır?

4)Atıkların oturma çeşitleri nelerdir?

5)Zeminlerin oturma nedenleri nelerdir?

CEVAPLAR

1) Yapının(dolayısıyla temelin ) düşey yönde

hareketidir.

Yaş veya doygun zemin ortamının yüzeysel

kısmının donması sonucu meydana gelen

kabarma,şişen killerin su alıp şişmesi vb. yukarı

doğru hareketi örnek verilebilir.

2)

1. ANI VEYA ELASTIK OTURMA

2. BIRINCIL (PRIMER) KONSOLIDASYON

OTURMASı

3. İKINCIL (SECONDER) KONSOLIDASYON

Ani veya elastik oturma:Yük uygulanır

uygulanmaz,zeminin düşük geçirimliliğinden

dolayı,hacim değişikliği olmaksızın meydana

gelen oturmadır.

3) 1)Sızıntı suyu kontrol altına alınmalıdır:

2)Gaz toplama kuyuları yapılmalıdır:

3)Yağış sularının depo alanına sızmasını

engellemek için depo sahası

üst yüzeyi geçirimsiz hale getirilmelidir

4)

ATIKLARIN OTURMA ÇEŞİTLERİ

-MEKANİK OTURMA

-KARIŞMA

-BİYOLOJİK VE KİMYASAL AYRIŞMA

5) -Taneli zeminlerde meydana gelen titreşimler

(depremler,kazık çakma işlemleri vb.)

-Yeraltındaki su akımlarının yol açtığı erezyon.

-Toprak kaymaları.

-Temel elamanlarının tahrip olması.