Ana içeriğe geç
Yapıdan — İnşaat Mühendisliği Bilgi Portalı
GeoteknikASTM D1586 / Seed & Idriss

SPT N30 Düzeltme Hesaplama

Hızlı Cevap

SPT N30 düzeltme, sahada yapılan Standart Penetrasyon Deneyi (Standard Penetration Test) sonuçlarının zemin parametrelerine dönüştürülmesi için uygulanan düzeltme işlemleridir. Ham N30 değeri, enerji verimliliği (CE), tij uzunluğu (CR), örnekleyici (CS), çap (CB) ve örtü yükü (CN) düzeltmeleri ile N60 ve (N1)60'e çevrilir. Bu araç, temel düzeltmeleri uygular.

Hazırlayan: Yapıdan Mühendislik EkibiGüncellendi: Teknik dayanak: ASTM D1586 / Seed & Idriss3 kaynağı incele

Hesaplayıcı

Safety hammer 0.6, donut 0.45, automatic 0.85

Sonuçlar

Toplam Gerilme

144.0

kPa

Boşluk Suyu Basıncı

49.1

kPa

Efektif Gerilme σv'

94.9

kPa

Örtü Düzeltmesi (CN)

1.03

-

Düzeltilmiş N60

10.7

-

(N1)60

11.0

-

⚠️ Bu araç ön hesap amaçlıdır. Proje hesabı olarak kullanılamaz; sonuçlar sorumlu mühendis tarafından doğrulanmalıdır.

Kullanılan Formül

N60 = N × CE × CR × CS × CB
(N1)60 = N60 × CN, CN = √(Pa/σv')

Kaynak: ASTM D1586 / Seed & Idriss

Formül Türetme ve Yöntem

Standart Penetrasyon Deneyi (SPT), 63,5 kg ağırlığındaki bir şahmerdanın 760 mm yükseklikten serbest düşmesiyle örnekleyicinin zemine 450 mm çakılmasını ölçer. İlk 150 mm "oturma darbesi" (seating drive) sayılmaz; sonraki 300 mm boyunca uygulanan darbe sayısı ham N30 değerini verir. Ham N değeri saha donanımına bağlı olarak büyük saçılma gösterdiğinden, parametre korelasyonlarına girmeden önce standart hale getirilmesi gerekir. Standart referans, çekiç enerjisinin teorik serbest düşme enerjisinin %60'ı (ETR ≈ 60) olduğu N60 değeridir. Enerji ve donanım düzeltmeleri çarpımsaldır: N60 = N · CE · CR · CS · CB. Burada CE enerji oranı düzeltmesi (CE = ETR/60; otomatik çekiç ≈ 0,85-0,95, güvenlikli/safety çekiç ≈ 0,75, donut çekiç ≈ 0,45-0,60), CR tij uzunluğu düzeltmesi (kısa tijlerde enerji yansıması nedeniyle azaltma; tij ≤ 3 m için ≈ 0,75, 4-6 m ≈ 0,85, 6-10 m ≈ 0,95, > 10 m = 1,0), CS örnekleyici düzeltmesi (standart örnekleyici = 1,0, iç astarsız ≈ 1,1-1,3) ve CB sondaj çapı düzeltmesidir (65-115 mm = 1,0, daha geniş çapta hafif artış). Bu araç CS ve CB katsayılarını 1,0 kabul ederek (standart örnekleyici ve çap) yalnızca CE ile derinliğe bağlı CR'yi uygular; bu, donanımın standart olduğu rutin zemin etütleri için kabul edilebilir bir SADELEŞTİRMEDİR. CS ≠ 1 veya CB ≠ 1 gerektiren özel donanımda sonuç elle çarpılarak düzeltilmelidir. İkinci aşamada N60 değeri, örtü (jeostatik) basıncının etkisinden arındırılarak 1 atmosfer (Pa ≈ 100 kPa) referans efektif düşey gerilmeye indirgenir: (N1)60 = N60 · CN. Örtü düzeltme katsayısı için bu araç Liao & Whitman (1986) bağıntısını kullanır: CN = √(Pa/σv') ve üst sınır olarak CN ≤ 1,7 alır (sığ derinlikte düzeltmenin aşırı büyümesini önlemek için). Efektif düşey gerilme, toplam gerilmeden boşluk suyu basıncı çıkarılarak bulunur: σv' = γ·z − u, burada su tablası altında u = γw·(z − dw) ve γw ≈ 9,81 kN/m³. Su tablasının üstünde u = 0 alınır. (N1)60 değeri, sıkılık sınıflaması ve özellikle sıvılaşma analizinde (CSR-CRR yöntemi) doğrudan kullanılan temel parametredir: yaklaşık olarak (N1)60 < 15 gevşek, 15-30 orta sıkı, > 30 sıkı kum. Önemli sınırlama: SPT N değeri, ince daneli (siltli/killi) zeminlerde ve çakıllı zeminlerde güvenilirliğini yitirir; çakılda iri daneler örnekleyiciyi tıkayıp N'i yapay olarak yükseltir. Sıvılaşma değerlendirmesinde ince dane içeriği (FC) düzeltmesi (örn. Idriss & Boulanger 2008 veya Youd vd. 2001 NCEER) ayrıca uygulanmalıdır; bu araç FC düzeltmesini İÇERMEZ. Bu nedenle çıktılar bir ön değerlendirme niteliğindedir ve nihai tasarım, sahaya özgü kalibre edilmiş tam yöntemle ve yetkili geoteknik mühendisi denetiminde yapılmalıdır.

Yönetmelik Dayanağı

  • TS EN 1997-2

    Bölüm 4 ve Ek F (saha deneyleri)

    Geoteknik tasarımda saha deneyleri kapsamında SPT'nin yürütülmesi ve sonuçlarının değerlendirilip parametre türetiminde kullanılması esasları. Madde numarası yerine ilgili bölüm düzeyinde verilmiştir.

  • ASTM D1586

    Standart Test Yöntemi

    SPT örnekleyici, 63,5 kg çekiç, 760 mm düşme yüksekliği ve 150+150+150 mm çakma protokolünün tanımı; son 300 mm darbe sayısı = N30.

  • TBDY 2018

    Bölüm 16 (Geoteknik) ve sıvılaşma değerlendirmesi

    Deprem etkisi altında zemin sıvılaşma potansiyeli değerlendirmesinde düzeltilmiş (N1)60 kullanımı. Spesifik madde numarası yerine ilgili bölüm düzeyinde belirtilmiştir; nihai analizde FC düzeltmesi gerekir.

  • Liao & Whitman (1986)

    Örtü düzeltmesi bağıntısı

    CN = √(Pa/σv') formülünün kaynağı; bu araçta CN ≤ 1,7 üst sınırı ile uygulanmıştır.

Adım Adım Nasıl Kullanılır?

  1. 1

    Ham N değeri

    Saha SPT testinden 15+15+15 cm darbe sayılarının son 30 cm'deki toplamı (ilk 15 cm 'seating drive' olarak atılır).

  2. 2

    Derinlik ve zemin

    Deney derinliği ve üst zeminin ortalama γ değeri. Suyun altında ise efektif birim hacim ağırlık kullanılır.

  3. 3

    Yer altı suyu

    Su tablası derinliği — deneyin su altında veya üstünde olduğuna bakılır.

  4. 4

    Enerji oranı

    CE: kullanılan çekiç sistemine göre — safety 0.75, automatic 0.85-0.95, donut 0.45-0.6.

Çözümlü Örnek

Örnek: N=15, derinlik=8m, γ=18, su=3m, CE=0.75. σv=144, u=49.05, σv'=95 kPa. CN=√(100/95)=1.03. CR=0.95 (tij uzunluk düzeltmesi, derinlik 8m). N60=15×0.75×0.95=10.69. (N1)60≈10.97.

Parametrelerin Sonuca Etkisi

Ham SPT N30 (N)Tüm düzeltmeler çarpımsal olduğundan N60 ve (N1)60 ham N ile doğrusal orantılıdır. Ham N'i iki katına çıkarmak çıktıları da yaklaşık iki katına çıkarır; ilk 15 cm oturma darbesinin yanlışlıkla N'e eklenmesi sonucu olduğundan yüksek gösterir.
Deney Derinliği (derinlik)İki zıt etki yapar. Derinlik arttıkça toplam ve efektif gerilme büyür, bu da CN'i küçültür ve (N1)60'ı düşürür. Aynı zamanda CR tij düzeltmesi 10 m'ye kadar artar (0,75 → 1,0), bu N60'ı yükseltir. Sığ derinlikte CN üst sınırı (1,7) devreye girebilir.
Ortalama γ (gamma)Birim hacim ağırlığı arttıkça toplam gerilme σv = γ·z ve dolayısıyla efektif gerilme σv' büyür; bu CN'i azaltır ve (N1)60 değerini düşürür. N60 üzerinde etkisi yoktur.
Yeraltı Suyu Seviyesi (suSeviyesi)Su tablası yükseldikçe (sığ kaldıkça) boşluk suyu basıncı u artar, efektif gerilme σv' azalır, CN büyür ve (N1)60 yükselir. Deney su tablasının üstündeyse u = 0 alınır ve etkisi olmaz. Sıvılaşma açısından kritik girdidir.
Enerji Oranı (CE)N60'ı ve dolayısıyla (N1)60'ı doğrudan doğrusal ölçekler. Otomatik çekiçte (CE ≈ 0,85-0,95) çıktılar yüksek, donut çekiçte (CE ≈ 0,45-0,60) belirgin düşük olur. Yanlış çekiç tipi seçimi en büyük sistematik hata kaynağıdır.

Yaygın Hatalar

  • İlk 15 cm oturma darbesini (seating drive) N30'a dahil etmek. Sadece son 300 mm'deki darbe sayısı ham N'dir; ilk 150 cm atılır.
  • Çekiç tipine uygun olmayan enerji oranı (CE) girmek. Donut çekiç için 0,75 kullanmak N60'ı %25-60 oranında yapay yükseltir; sahada kullanılan sistemin gerçek ETR'si dikkate alınmalıdır.
  • Su tablası altındaki deneyde toplam gerilmeyi (γ·z) efektif gerilme yerine kullanmak. CN, efektif gerilme σv' = γ·z − u ile hesaplanır; toplam gerilme kullanmak (N1)60'ı düşük gösterir.
  • Sıvılaşma analizinde ince dane (FC) düzeltmesini atlamak. Siltli kumlarda (N1)60 ayrıca FC'ye göre düzeltilmelidir; aksi halde direnç düşük tahmin edilir.
  • Çakıllı zeminlerde SPT N değerini olduğu gibi kullanmak. İri daneler örnekleyiciyi tıkayıp N'i yapay yükseltir; bu durumda SPT yerine penetrasyon refüsü / başka yöntem değerlendirilmelidir.
  • Tij uzunluğu (CR), örnekleyici (CS) ve çap (CB) düzeltmelerini ihmal etmek. Özellikle sığ (kısa tij) deneylerde CR < 1 dikkate alınmazsa N60 fazla tahmin edilir.

Sık Sorulan Sorular

SPT N değeri neden düzeltilir?
Ham N değeri saha koşullarına (enerji, tij uzunluğu, çap) bağlı değişir. Standart hale getirilmesi için düzeltmeler uygulanır.
N60 nedir?
Enerji verimliliği %60 olan bir testte elde edileceği tahmin edilen N değeridir. Uluslararası standart kabul edilir.
(N1)60 farkı nedir?
N60'a örtü düzeltmesi CN uygulanarak 1 atm (100 kPa) referans basınca indirgenmiş değerdir. Sıvılaşma analizinde CSR-CRR grafiklerinde kullanılır.
Sıvılaşma için kritik N değeri?
(N1)60 < 15 gevşek, 15-30 orta, >30 sıkı kum olarak sınıflandırılır. <15 ise sıvılaşma potansiyeli ciddi değerlendirilmelidir.

Kaynaklar ve Referanslar

İlgili Hesaplamalar

Ücretsiz · Kayıt gerektirmez. Bu araç ön tasarım ve bilgilendirme amaçlıdır; nihai hesap, boyutlandırma ve uygulama yetkili inşaat mühendisi denetiminde, güncel yönetmelik ve proje koşullarına göre yapılmalıdır.