Yüksek su muhtevalı killi yol taban zemininin kireç stabilizasyonu ve hücresel dolgu sistemiyle iyileştirilmesi

Abstract

Yumuşak killi yol taban zeminleri üzerine inşa edilecek yol üst yapısının taşıma gücünü artırmak, deformasyonları (oturmaları) azaltmak ve diğer mukavemet özelliklerini (CBR, K, MR değerleri vb) artırmak için birçok zemin iyileştirme yöntemi geliştirilmiştir. Bu çalışmada, yüksek su muhtevalı killi yol taban zeminlerinin kireç stabilizasyonu ve hücresel dolgu teknikleriyle iyileştirilmesi ve bu iki farklı iyileştirme yönteminin karşılaştırılması yapılmıştır. Bu amaçla, optimum su muhtevası % 20 artırılarak yüksek su muhtevalı hale getirilmiş killi zemine % 5, % 10, % 15 oranlarında kireç karıştırılarak CBR deneyleri yapılmıştır. Yapılan CBR deneyleri sonucunda doğal durumda CBR değeri % 0,2 iken % 15 kireçle stabilize edildikten sonra % 7'lere yükselmiştir. Yine aynı şekilde yüksek su muhtevalı zemin % 5, % 10, % 15 oranlarında kireçle, hücresel dolguyla değişik oranlarda kireç ve hücresel dolgu teknikleri ile iyileştirilerek plaka yükleme deneyleri yapılmıştır. Kireç stabilizasyonu veya hücresel dolgu güçlendirme tekniklerinin tek başlarına oturmaları ve düşey gerilmeleri belirgin bir şekilde azaltmadığı, yatak katsayısı ve taşıma kapasitesini istenilen seviyede artırmadığı görülmüştür. Bu nedenle her iki iyileştirme yönteminin de yüksek su muhtevalı zeminlerde tek başlarına yeterli performans sağlamayacağı anlaşılmıştır. Yüksek su muhtevalı killi yol taban zeminlerinin önce kireçle stabilize edilip sonra da hücresel dolgu sistemi ile güçlendirilmesi durumunda yatak katsayısı ve taşıma kapasitesinde istenilen artış ile oturma, düşey gerilmeler ve dolgu kalınlığında istenilen azalmalar sağlanmıştır. Kireç ve hücresel dolgu sistemi ile iyileştirmenin yüksek su muhtevalı killi yol taban zeminlerinde olumlu sonuçlar verdiği anlaşılmıştır.

Various subgrade improvement methods are developed for decreasing deformations, vertical stresses, increasing the bearing capacity, and the other stiffnes characterizations (California Bearing Ratio (CBR), Resillient Modulus (Mr), Modulus of Subgrade Reaction (K) values) of soft clayey subgrade. In this thesis study, pavement subgrade stabilization with lime stabilization and geocell reinforcement are investigated. Lime stabilization and geocell reinforcement techniques were investigated for clayey type pavement subgrade with high water content and finally a comparison of these techniques were made. For this purpose, CBR tests were conducted on clayey subgrade soil with 20 % water content higher than its optimum water content and mixed with different percentages of hydrate lime (%5, %10, %15 dry wight of the soil). The wet CBR values of % 15 lime stabilized soil were increased from % 0,2 to % 7 compared to its natural condition. Plate loading tests were performed on the same soil conditions. The test results indicate that lime stabilization or gocell reinforcement alone does not significantly reduce the deformation and vertical stresess, and does not increase subgrade reaction coeffecient (K) and bearing capacity values. Howevere, it was found that when both techniques are used together promising results are obtained on stabilization of the pavement with high water content clayey subgrade.