1. Dilan Savun, EfeTarman, DurukanYalçın, Elif Durmaz
İstanbul Üniversitesi, Jeofizik Mühendisliği
Seminer Danışman: Prof. Dr. Ali Osman Öncel

2. 11/14/2014 İÜ Jeofizik Mühendisliği Öğrenci Seminerleri

3. 11/14/2014 İÜ Jeofizik Mühendisliği Öğrenci Seminerleri

4. 11/14/2014 İÜ Jeofizik Mühendisliği Öğrenci Seminerleri

5. İçerik
• İyileştirme
• Jet Grout
• Sismik
• Jeoradar
JEOFİZİK MÜHENDİSLİİĞİYLE KONTROL
İyileştirilmiş Kötü Zeminlerde

6. İyileştirme Mühendisliği
İyileştirme işlerinde çalışacak mühendislerin görev ve yetki alanları
Ergun ve diğ.(2005) tarafından aşağıdaki biçimde tanımlanmıştır.
1.Zemin ve yapı özelliklerine göre iyileştirme yönteminin seçimi ve
tasarımını temeller ile birlikte inşaat mühendisliğinde uzmanlaşmış
geoteknik mühendisleri yapar.
2.İyileştirme yönteminin amaçlanan ölçütlere,seviyeye ve tasarımına
uygun şekilde gerçekleştirilebilmesi için yürütülecek bütün
laboratuar ve saha uygulama çalışmalarını inşaat,jeoloji,jeofizik ve
maden mühendisleri yapar.
Kaynak: ÖZÇEP,F., Zeminlerin Geoteknik ve Jeofizik Analizi

7. İyileştirilmemişZeminlerdeYapılaşma
Herhangi bir mühendislik
yapısının inşa edileceği zayıf
zemin koşullarının
değiştirilmesi için yapılan
çalışmalar olarak adlandırılır.
Kaynak: YILDIZ M.Ş., Sektör Çalıştayı 2014
İyileştirilmemiş
Kötü Zemin Etkisi

8. İyileştirmede Amaç ve Yöntem
Zemin iyileştirme yöntemlerinde temel amaç ,mekanik
araçlarla zeminin boşluk oranının azaltılması veya zemin
boşluklarının çeşitli bileşimdeki karışımlarla doldurulması
işlemidir.
Zemin iyileştirme yöntemleri aşağıdaki amaçla yapılır ;
• Zayıf zeminin taşıma kapasitesini artırmak.
• Toplam oturmayı azaltıp konsolidasyonu hızlandırmak
• Dolgu ve şevlerin duraylılığını sağlamak
• Zeminin potansiyel sıvılaşma riskini azaltmak
• İstinat duvarlarını desteklemek
Kaynak: YILDIZ M.Ş., Sektör Çalıştayı 2014

9. İyileştirmenin Sonuçları
• Kayma mukavemeti artar,
• Kumlu zeminlerin sıklığı, killi zeminlerin kıvamı iyileşir,
• Sıkışabilirliği azalır,
• Şişme ve büzülme potansiyeli düşer,
• Permabilitesi azalır,
• Burulmaya karşı mukavemeti artar,
• Sıvılaşma potansiyeli azalır.

10. İyileştirmede Yöntemler
Yöntem 1: Sadece inşaat aşamasında uygulanan geçici
iyileştirme yöntemleri
Yöntem 2: Zemine herhangi bir malzeme karıştırmadan
uygulanan kalıcı iyileştirme yöntemleri (Örn. Dinamik
Kompaksiyon)
Yöntem 3: Zemine çeşitli malzemeler karıştırarak uygulanan
iyileştirme yöntemleri (Örn. Jet Grout)
Kaynak: YILDIZ M.Ş.,Sektör Çalıştayı 2014
Zemin
İyileştirme
Yöntemleri
Sıkıştırma Ön
Yükleme
Drenaj Enjeksiyon
Isıl
İşlemler
Katkı
Maddeleri
Donatı

11. İçerik
• İyileştirme
• Jet Grout
• Sismik
• Jeoradar
JEOFİZİK MÜHENDİSLİİĞİYLE KONTROL
İyileştirilmiş Kötü Zeminlerde

12. Jet Grout Yöntemi
• Jet grouting yöntemi, tüm zemin tipleri ve dane çaplarında uygulanabilen ve
çimento bazlıenjeksiyon karışımlarının kullanıldığı bir yöntemdir.
• Bu yöntemde, çok yüksek basınçla (300 – 600 bar) zemine enjekte edilen bir
stabilize malzeme (çimento-su karışımı) ile zemin karıştırılır.
• Bu yöntemde, yüksek hızla enjekte edilen karışım zeminin doğal yapısını
bozmakta ve zemin ile enjekte edilen malzemenin karışımıyla yeni bir
malzeme (soil – crete) oluşmaktadır.
• Böylece, zeminin taşıma gücü ve elastisite modülü artarken permeabilitesi
azalmaktadır. Jet grout yöntemi, zemine malzeme karıştırılarak yapılan derin
ve kalıcı bir zemin iyileştirme yöntemidir.
Kaynak: SAĞLAMER,A., Zemin İyileştirme Yöntemleri ,Sunum

13. Jet Grout Uygulama Alanları
• Temel takviyesi,
• Kazı yüzeylerinin desteklenmesi,
• Zemin iyileştirmesi,
• Tünel inşaatlarında tünel aynasının ve tünel tavanının
desteklenmesi,
• Kazı çukurlarına gelen yeraltı sularının azaltılması,
• Şev ve heyelan stabilizasyonu,
• Geçirimsizlik perdeleri,
• Atık sahalarında geçirimsizliğin sağlanması
Kaynak: SAĞLAMER,A., Zemin İyileştirme Yöntemleri ,Sunum

14. Jet Grout’un Yapımı
Kaynak: ÖZAYDIN, K., Zemin İyileştirme Yöntemleri, Sempozyum

15. Jet Grout Kolonları
Kaynak: ÖZAYDIN, K., Zemin İyileştirme Yöntemleri, Sempozyum

16. Jet Grout Sistemleri
• Jet 1 Tek Akışkanlı Sistem
• Jet 2 Çift Akışkanlı Sistem
• Jet 3 Üç Akışkanlı Sistem
Kaynak: SAĞLAMER,A., Zemin İyileştirme Yöntemleri ,Sunum

17. Jet Grout Sistemleri
Jet 1 – Tek Akışkanlı Sistem
Kaynak: Hayward Baker – Jet Grouting

18. Jet Grout Sistemleri
Jet 2 – Çift Akışkanlı Sistem
Kaynak: Hayward Baker – Jet Grouting

19. Jet Grout Sistemleri
Jet 3 – Üç Akışkanlı Sistem
Kaynak: Hayward Baker – Jet Grouting

20. Jet Grout’ın Avantajları
• Daha hızlı ve ekonomiktir.
• Monitör ve püskürtme ağızlarının tasarımındaki esneklik
sayesinde farklı geometride elemanlar imal edilebilir. Yatay,
eğimli ve düşey duvarlar rahatlıkla yapılabilmektedir.
• Diğer enjeksiyon çeşitlerine göre daha kullanışlıdır.
• Kimyasal açıdan zemine hiçbir zararı ve kirletici etkisi yoktur.
• Kullanılan ekipmanın boyutları sayesinde kapalı, dar ve sıkışık
ortamlarda dahi çalışılabilmektedir.
• Bütün zemin cinslerinde kullanılabilmektedir.
• Vibrasyonsuz bir yöntemdir
Kaynak: ÖZAYDIN, K., Zemin İyileştirme Yöntemleri, Sempozyum

21. Jet Grout’ın Dezavantajları
• Yeni bir yöntem oluşu.
• Teknolojisinin yeni oluşu ve teorik bilgi eksikliği nedeniyle
mühendislik tasarımında yararlanılacak kurallar henüz
kesinleşmemiştir.
• Zemin içinde enjeksiyonun dağılımını ve oluşan
geometriyi belirlemek zordur. Bu nedenle, dikkatli ve
detaylı gözlem ve kontrol testleri yapmayı zorunlu
kılmaktadır.
Kaynak: ÖZAYDIN, K., Zemin İyileştirme Yöntemleri, Sempozyum

22. İçerik
• İyileştirme
• Jet Grout
• Sismik
• Jeoradar
JEOFİZİK MÜHENDİSLİİĞİYLE KONTROL
İyileştirilmiş Kötü Zeminlerde

23. Saha Uygulaması
• İstanbul Anadolu yakasında inşaatı planlanan İstanbul Tersane
Komutanlığına bağlı Dizayn ofis binası zemin ıslah projesi
kapsamında Jet-Grout çalışması yüklenici firma tarafından
yapılmıştır.
• Jet-Grout çalışması sonrasında yeni zeminin test edilebilmesi
için arazide çeşitli jeofizik yöntemler uygulanmıştır.
Uygulanmış olan jeofizik yöntemler şu şekildedir;
• Sismik Kırılma ve MASW (Çok kanallı yüzey dalgası analizi)
• Jeoradar

24. İnceleme Alanı Ve Konumu

25. İnceleme alanına TEM otoyolu Pendik- Sabiha Gökçen Havalimanı
çıkışı üzerinden sahil yolu veya E5 (D100) yolu Tersane Kavşağından
Sahil yolu ile ulaşılabilir .

26. Proje Sahası

27. Jet Grout Uygulama Paterni
• İnceleme alanındaki jet-grout paterni 2.5m karelaj
ile projelendirilmiştir.

28. Jeofizik Çalışmalar
• Sismik kırılma , Masw
• Jeoradar Yöntemleri uygulanmıştır.

29. Dispersiyon Eğrisinden Elde Edilen
Temel Mod ve Yüksek Model
Analizi

30. Daha yüksek “modlu” veri, temel “modlu” veriden daha derin araştırma derinliğine
sahiptir. Aynı zamanda, daha yüksek “modlu” veri frekansa ek olarak kaynak uzaklığına
bağlı olan dönüşmüş S-dalga hızının çözünürlüğünü artırır.

31. 4.Kullanılan Yöntemler ve Elde Edilen
Verilerin Değerlendirilmesi
• İnceleme alanında GEOMETRICS marka sismik cihazı ile 4
Profilde sismik kırılma/MASW yüzey dalgası analizine yönelik
ölçüm çalışması yapılmıştır. Toplam 4 profilde ölçümler
alınmıştır.
• Seçilen Profiller ;
1. HAT 1- iki Jet Grout Kolonu arasında kalan zeminde,
2. HAT 2- Jet grout kolon aksında,
3. HAT 3- Çapraz bir aks üzerinde
4. HAT 4- Proje sahası dışında doğal zemin üzerinde ( Jet grout
öncesi)

32. Şantiye alanı dışında seçilen Sismik profil ile jet grout öncesi zemin
özelliklerinin ne olduğu ve jet grout sonrası zeminde ne kadar bir iyileşme
olduğu belirlenmiştir.
Sismik Profillerin Gösterimi

34. Tüm ölçüm profillerinin başlangıç ve bitiş koordinatları DGPS ile alınmıştır

35. Jet-GroutYapılmamışZemininözellikleri • Jet-grout yapılmamış , şantiye
dışındaki alanda alınan sismik ölçüm
hat 4 olarak adlandırılmıştır.
• Ölçüm geometrisi olarak 4 m jeofon
grup aralığı 4 m ofset seçilmiştir.
Kaynak olarak 8 kg’lık balyoz
kullanılmıştır. Düz, Orta ve Ters atış
yapılarak datalar toplanmıştır

36. Hat 4 Profili Atış Geometrisi

37. HAT 4 Yol-Zaman Grafiği ve Yer Altı
Vp Hız Modeli

38. Hat4VsHızının30MDerinliğeKadarHerBir
AtışaGöreDeğişimi
Yüzey dalgası analiz yöntemi kullanılarak hesaplanan VS hızların (düz, orta ve
Ters Atışlara göre) derinlikle değişim grafiği şekilde gösterilmiştir. Buna göre
30 m derinliğe kadar ortalama Vs30 =182,4 m olarak hesaplanmıştır.

39. Jet Grout Yapılmamış Sahanın Vs
Hızlarının Yanal Ve Düşey
Yöndeki Değişim Kesiti
Yüzey dalgası analizinde elde edilen 2B Kayma dalgası Hızı (Vs) kesiti

40. Vp ve Vs hızlarından hesaplanan
dinamik Zemin özellikleri aşağıdaki
tabloda verilmiştir. (HAT 4)

41. Jet-Grout Yapılmış Sahanın Zemin
Özellikleri
Vs hızının derinlikle değişimi,(HAT 1)
görüldüğü gibi ölçüm yapılan kottan itibaren 12,5 m derinliğe kadar Vs hızı 485 ile
520 m/sn arasında değişim göstermektedir. Vs hız değişimi düz, orta ve ters atışlarda
aynı özelliği göstermektedir.

42. Hat 1 Profilinde Elde Edilen Zemin
Özellikleri

43. Eurocode 8’e göre Vs30 hızına göre zemin sınıflamasına göre B grubu zemin
özelliğine sahip bir ortam olarak hesaplanmıştır.
Eurocode 8 Vs-Zemin Sınıflandırma

44. HAT 2 Profilinde Elde Edilen Hız Ve
Zemin Özellikleri
(Hat-2)’ de elde edilen Vs hız değerlerinin derinlikle değişimi şekilde
verilmiştir. Burada dikkat çeken ilk 2,5 m derinlikte düz ve ters atışlardaki
hız farklılıklarıdır. Bu seviye için ortalama Vs Hızı 327 m/sn olarak
hesaplanmıştır.

45. Hat 2 Profilinde Elde Edilen Zemin
Özellikleri

46. Hat 3 Hız Değişimi Ve Zemin
Özellikleri
Hat 3 ise jet grout akslarını kesecek şekilde çapraz bir doğrultu
seçilmiştir. Bu doğrultuda elde edilen Vs hızlarının derinlikle değişimi
yukarıdaki gibidir.

47. • Yüzeyden itibaren ( ölçüm yapılan kottan) ilk 10 m lik seviye de
hız değerleri 595 ve devamında 427 m/sn olarak
hesaplanmıştır. 10 m den sonra 187 m/sn Hız değerine sahip
doğal zemin bulunmaktadır

48. İçerik
• İyileştirme
• Jet Grout
• Sismik
• Jeoradar
JEOFİZİK MÜHENDİSLİİĞİYLE KONTROL
İyileştirilmiş Kötü Zeminlerde

49. Jeoradar Çalışması
• Genel hatlarıyla bir yer radarı, verici anten, alıcı anten ve
kayıtçıdan oluşmaktadır. Verici anten, yatay doğrultuda elektrik
alan vektörüne sahip (TE: Transvers Elektrik), birkaç
nanosaniye süreli bir elektromanyetik sinyal üretecek şekilde
tasarlanmıştır. Alıcı anten ise, yine aynı yönde, yeraltı
derinliklerinden dönen elektromanyetik sinyali algılayacak
doğrultuda konumlandırılmıştır.
Kaynak: YILDIZ M.Ş., Sektör Çalıştayı 2014

50. Yeraltında Düz Bir Jeolojik Tabaka Bulunması Halinde
Jeoradar Kesitlerinden Alınan Cevap Düz Bir Katman
Şeklinde Olacaktır.
Kaynak: YILDIZ M.Ş., Sektör Çalıştayı 2014
Jeoradar Çalışması

51. Yeraltında belli bir geometriye sahip objeler veya boru
kablo gibi altyapı elemanları bulunması halinde
jeoradar kesitlerinden alınan cevap bir hiperbol
olacaktır.
Kaynak: YILDIZ M.Ş., Sektör Çalıştayı 2014
Jeoradar Çalışması

52. Kullanılan Cihazlar
Bu çalışmada Zond12e marka jeoradar ve 150 MHz Merkez
frekanslı Jeoradar anteni kullanılmıştır. 150 MHz anten seçim
nedeni saha koşullarının kapalı anten kullanımına müsait
olmamasıdır.
Kaynak: YILDIZ M.Ş., Sektör Çalıştayı 2014

53. * Kayıt Zaman Aralığı:
1 ns’den 2000 ns’ye kadar 1 ns aralıklar
ile
* Transmitter:
115 KHz.
* Tarama Aralığı:
320, 160,80,40
* İz başına Örnekleme Aralığı:
128,256,512,1024 x 16 bit
* Filtre:
kullanıcı seçenekli
* Veri Transferi:
Wi-Fi veya Ethernet ile PC’ye.
Zond 12e Kontrol Ünitesinin Özellikleri

54. Sahada Yapılan Jeoradar Çalışması
İnceleme alanında ölçüm yapmaya müsait 30x23 m ebatlarındaki çalışma karesinde 1 m
profil aralıkları ile sürekli formda ölçümler alınmıştır. Ölçüm karesinin köşe koordinatları
DGPS ile alınmış ve harita aplikasyonu yapılmıştır.
**Jeoradar (GPR) ölçüm karesi (Pembe) ve profili (Mavi)

55. Veri İşlem ve Yorumlama
• İnceleme alanında ölçülen profiller öncelikle koordinatlı bir
şekilde bilgisayar ortamına aktarılmıştır. Daha sonra veriler 2
boyutlu analiz edilerek alınan sinyallere bir genlik fonksiyonu
ile kazanç sağlanmıştır (Gain). Devamında Background
Removal (BR) ile tekrarlı yansılamalar elemine edilmiştir. Daha
sonra verilerden çok düşük ve çok yüksek frekansları elime
etmek için Ormsby Band Pass (OBP) filtresi uygulanmıştır.

56. Veri İşlem Aşamasından Sonra Elde
Edilmiş Radargram
Örnek bir ham verinin (Sol tarafta) proses işleminden sonra ( sağ tarafta) elde
edilmiş radargram kesiti

57. Radargram Kesitlerinde Kullanılan
Renk Skalası

58. İnceleme alanında yapılan jeofizik ölçüm çalışmalarından elde edilen
verilerin veri-işlem aşamasından sonra 2B ve 3B radargram diyagramları
oluşturulmuştur.
2D Kesitlerden Elde Edilen 3D
Diyagramda Jet Grout Kolonları

59. Çalışma Karesinde 3D Volümetrik Jet
Grout Kolonlarına Ait Anomaliler
Çalışma karesi içinde Jet grout kolon boyları 12-13 m arasında değişim
göstermektedir. Derinlik bağıntısı betonun dielektrik katsayısı değerine göre
hesaplanmıştır.

60. Jeoradarölçümlerininsuyunfazlaolduğukesimlerdeelektromanyetiksinyallerde
iletkenliğebağlıolarakyüksekyansımasinyallerialınmıştır.Bukesimlerdemaskelemeler
görülmüştür.
Jeoradar yöntemi ile yapılan ölçümlerde kolon genişlikleri aşağıdaki şekilde
görüldüğü gibi 0,75-0,85 m arasında değişim göstermektedir.

61. Sonuç
1- İnceleme alanında GEOMETRICS marka sismik ekipman ile 4
Profilde sismik kırılma/MASW yüzey dalgası analizi çalışması
yapılmıştır. Sismik Kırılma çalışmasında 14 Hz, Yüzey dalgası
analizinde ise 4,5 Hz jeofonlar kullanılmıştır. Sismik profillerden
Hat 4, jet grout sahasının dışında boş bir alan üzerinde
gerçekleştirilmiştir. Diğer 3 profil ise Jet grout imalatının
gerçekleştirildiği proje sahasında alınmıştır.

62. 2- Elde edilen değerler neticesinde ilk 12,5 m derinliğe kadar jet
grout öncesinde D zemin sınıfına sahip özellikte iken, Jet grout
sonrası Hat 2 de C diğerlerinde ise B zemin Grubu özellikleri
sergilemektedir.
Sonuç

63. 3- Jeoradar yöntemi ile toplam 30 profilde ölçümler alınmıştır.
Çalışmada Zond 12e marka Jeoradar ekipmanı ve 150 MHz dipol
anten kullanılmıştır.çalışma alanındaki su varlığı ve toprağın nem
oranının yüksek olmasından dolayı bazı kesimlerde iletkenlikten
dolayı maskelemeler olmuştur. Her şeye rağmen 3D radargram
kesitlerinde jet grout kolonlarının 12-13 m derinliğe kadar
oluştuğu ve çaplarının 0,75-0,85 m arasında değiştiği
görülmüştür.
Sonuç

64. KATKI BELİRTME
•Yapmış olduğumuz tüm arazi
çalışmaları ve çalışmalar içerisinde
bizlere bilgi ve birikimlerini
aktaran Mehmet Şafi Yıldız’a ve
değerli hocamız Prof. Ali Osman
Öncel ‘e teşekkür ederiz.

65. Kaynaklar
• YILDIZ M.Ş., YÜKSEL A.F., GÜLERDOĞAN E. 2009, "Mermer sahalarında Boşluk ve Çatlakların
Belirlenmesi ve Blok Veriminin Araştırılması için Jeofizik Yöntemlerin Kullanılması", 21. Uluslararası
Maden Kongresi, Antalya 2009
• YILDIZ M.Ş ve YÜKSEL A.F. 2009, " Amasya - Terziköy Kapılacakları Mevkiinde Antik Roma Hamamı
Kalıntılarının Arkeojeofizik (GPR -Jeoradar Yöntemi İle ) Etüdü" 10. yıl Deprem Kongresi
Sempozyumu, Kocaeli 2009
• YILDIZ M.Ş., Sektör Çalıştayı 2014
• ÖZÇEP,F., Zeminlerin Geoteknik ve Jeofizik Analizi
• ERGUN,U., Zemin iyileştirme yöntemleri,zemin mekaniği ve temel mühendisliği 5.Ulusal Kongresi
• ÖZAYDIN, K., Zemin İyileştirme Yöntemleri, Sempozyum
• SAĞLAMER,A., Zemin İyileştirme Yöntemleri ,Sunum

66. Kötü Zeminden ve Afetten Uzak Günler Dilerim
14/11/2014 İÜ Jeofizik Mühendisliği Öğrenci Seminerleri