Vibro Sıkılaştırma Yöntemleriyle Zemin İyileştirme
Vibro sıkıştırma teknikleri, zemini, bütün katmanı boyunca bir ağ biçiminde sıkıştırma işlemi olarak tanımlanmaktadır. Yatay titreşim (vibroflotasyon) ve düşey titreşim (vibrokompaksiyon) yayılması olmak üzere iki grupta ele alınmaktadır . Vibroflotasyon yöntemi, 1930’larda Almanya’da geliştirilmiş bir yöntem olup, yeraltı su tablasının altında bulunan gevşek kumlu zeminlerin derin kompaksiyonu için uygulanmaktadır. Vibroflotasyon, en çok, ince tane oranı %20’den, kil oranı ise %3’ten az olan; temiz, granüle zeminlerde etkili olmaktadır.
Vibro zemin iyileştirme nasıl gerçekleştirilir?
Vibroflotasyon tekniğinde; zeminin içine yerleştirilen özel bir vibratörün titreştirilmesi sonucu zeminin dane yerleşim yapısının bozulması ve danelerin birbirine yaklaşmaya zorlanması, böylece zeminin sıkılaşması amaçlanmaktadır. Bu yöntem uygulanırken, 30 m’lik bir derinliğe inilebilmekte; bu derinlik boyunca, belli aralıklarla sıkıştırma işlemi yapılmaktadır. Vibroflotasyon tekniğinde bir zemin çökelini sıkılaştırmak için, bir vince asılan prob (vibroflot) kullanılmaktadır. Genellikle 30-46 cm çapında ve yaklaşık 3,0-4,9 m uzunluğundaki vibroflotlar, elektrik veya hidrolik güç ile hareketi sağlanan merkezi bir şaft üzerine monte edilmiş bir ağırlık içerirler. Vibroflot, su veya hava jetlerinin de yardımıyla zemin çökelinin en alt noktasına kadar batırılmakta ve uygulanan yatay titreşimler altında zeminin sıkışması sağlanmaktadır. Sondanın oluşturduğu çöküntü konisi, üstten granüle (temiz kum veya çakıl) malzeme ilave edilerek doldurulmaktadır.
Kullanılan dolgu malzemesinin nitelikleri ve zeminin dane çapı dağılımı, iyileştirme yönteminin verimliliğini etkilemektedir. Vibrasyon, zemin danelerinin arasında bulunan sürtünmeyi azaltarak, iç gerilme oluşturmadan danelerin tekrar sıkıca yerleşmesini sağlamaktadır. Sıkışabilirlik ve başlangıç boşluk oranı, uygulama sonrasında önemli ölçüde azalmakta; zeminin içsel sürtünme açısındaki artışla birlikte sıvılaşmaya karşı gösterdiği direnç ve taşıma gücü artmaktadır. Vibro tij (vibrokompaksiyon) sistemleri, titreşimli kazık çakma çekici kullanılarak uzun bir sondanın zemin içinde titreştirilmesi prensibine dayanmaktadır.
Sonrasında prob zemin yüzeyine doğru geri çekilmekte ve bu esnada vibrasyonu sürdürmek suretiyle zemini sıkıştırmaya devam etmektedir. Zemin yüzeyinde veya altında sıkıştırmadan kaynaklanan oturmayı önlemek amacıyla ilave zemin kullanılabilmektedir. Granüler zeminlerin sıkıştırılması için derinde malzeme eklenmesine gerek duyulmayan vibro tij tekniğinde, zemin yüzeyinde oluşacak çöküntü konileri ise geri dolgu malzemesiyle doldurulmaktadır. Bu tekniğin uygulanabilmesi için kohezyonsuz zemin içerisindeki ince daneli malzeme miktarı en fazla %15 olmalıdır. Vibrokompaksiyon yönteminde; titreşimler, vibroflotasyonun aksine, düşey doğrultuda uygulanmaktadır. Prob çalışma hızı, vibroflotasyona göre daha yüksek olmasına karşın; vibro tijlerin etki edebildiği alan genişliği ve çevresindeki zeminin rölatif sıklığı, vibroflotasyona göre daha düşük olmaktadır.
