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.