Birincil Yönetmelik: TBDY 2018 Bölüm 16.6
Destekleyici Standartlar: TS EN ISO 22476-1:2022, ASTM D5778-21
1. CPT'ye Giriş
Şekil 1.1 — GT-013 CPT Verileri ve Korelasyonlar Akışı CPT deneyi (60° koni, sürekli 20mm/s) → qc (uç) + fs (sürtünme) + u (CPTu) → sürtünme oranı Rf = (fs/qc)·100 → Robertson SBT sınıflama → düzeltmeler (qt, qc1N) → kum (Dr, φ) / kil (cu = (qt-σv0)/Nkt) → sıvılaşma (qc1Ncs, SPT'den güvenilir) (TS EN ISO 22476-1 / ASTM D5778).
Standartlar: ASTM D5778-21, TS EN ISO 22476-1:2022 (EN ISO 22476-1:2022 Türkçe adaptasyonu)
Şekil 1: Koni Penetrasyon Testi (CPT) — Çalışma Prensibi. Hidrolik itmeli paletli araç sabit hızda (2 cm/s) çelik tij aracılığıyla koniyi zemine iter. Koni uç direnci (qc) ve manşet sürtünmesi (fs) elektronik olarak ölçülür; her 2 cm'de bir kayıt alınır. ASTM D5778-21 / TS EN ISO 22476-1:2022 uyumlu.Şekil 2: CPT Saha Uygulaması. Paletli CPT aracı ve teknik ekip açık arazide zemin araştırması yürütüyor. Bu tür araçlar genellikle 20–30 ton basma kapasitesine sahip olup orta–sıkı zeminlerde 30–40 m derinliğe ulaşabilir. Türkiye'de TS EN ISO 22476-1:2022 uyumlu CPT deney poz numaraları İller Bankası 2025 birim fiyat cetvelinde 41.100.1191–1193 kodlarıyla yer almaktadır.
Tablo 1: CPT'ye Giriş
CPT Türü / Ölçülen Parametreler / Uygulama Alanı / Standart
CPT Türü
Ölçülen Parametreler
Uygulama Alanı
Standart
CPT (elektriksel)
qc, fs
Genel zemin profili
ASTM D5778-21
CPTU (piyezokoni)
qc, fs, u1/u2/u3
Kil, silt; su basıncı
TS EN ISO 22476-1:2022
SCPTu (sismik)
qc, fs, u2, Vs
TBDY 2018 zemin sınıfı, G0
ASTM D7400 / ISO 22476-1 Ek B
RCPTU (elektriksel direnç)
qc, fs, u2, ρ
Kirlilik tespiti
ISO 22476-1
Tablo 2: CPT'ye Giriş
Poz No / Tanım / Birim / 2025 BF (TL)
Poz No
Tanım
Birim
2025 BF (TL)
41.100.1191
Konik penetrasyon deneyi CPT (0–20 m)
m
857,24
41.100.1192
Konik penetrasyon deneyi CPT (20–40 m)
m
1.714,49
41.100.1193
Konik penetrasyon deneyi CPT (40–60 m)
m
2.571,71
Saha Notu (Türkiye): Türkiye'de CPT deneyi ağırlıklı olarak alüvyal ovalarda (İzmit Körfezi, Adapazarı, Gediz ve Büyük Menderes ovaları, İstanbul Avrupa Yakası kıyı zemin bölgeleri) uygulanmaktadır. 1999 Kocaeli Depremi sonrasında Adapazarı'nda gerçekleştirilen kapsamlı CPT çalışmaları, yumuşak alüvyal zeminlerde sıvılaşma riskinin değerlendirilmesinde CPT'nin etkinliğini doğrulamıştır.
2. CPT Parametreleri
2.1 Koni Uç Direnci (qc)
Koninin uç kısmına etki eden basınç:
qc=AconeFcone[MPa]
Standart koni uç alanı: Acone=10 cm2 (ASTM D5778-21 / TS EN ISO 22476-1:2022)
2.2 Düzeltilmiş Koni Uç Direnci (qt)
Su basıncının etkisi düzeltilir:
qt=qc+u2(1−a)
u2: Koni arkasındaki boşluk suyu basıncı
a: Koni net alan oranı (tipik: 0,70–0,85; üretici katalogdan alınır)
Şekil 3: Piyezokoni Basınç Ölçüm Noktaları.u1: koni ucundaki basınç (cone tip — sızma baskın); u2: koni arkası (shoulder — standart CPTU ölçümü); u3: friction sleeve üst kısmı. Türkiye'de TS EN ISO 22476-1:2022 uyarınca u2 konumu standart olarak benimsenmektedir. qt düzeltmesi yalnızca u2 ölçümü ile yapılır: qt=qc+u2(1−a).Şekil 4: CPTU Piyezokoni İç Yapısı — Teknik Çizim. Sol panel: Piyezokoni iç kesiti. Üstten alta: Soil seal (zemin conta), elektrik kablo kanalı, Friction load cell (manşet yük hücresi), Friction sleeve (sürtünme manşeti, A=150 cm2), İnklinometre (Ix ve Iy), Tip load cell (uç yük hücresi), Water seal, Soil seal, Pore pressure transducer (boşluk suyu basınç alıcısı), Filter (geçirgen taş filtre), Cone tip (koni ucu, A=10 cm2). Sağ panel: NOVA marka parça kodları. TS EN ISO 22476-1:2022 Madde 4.2.2 uyumlu.
Dikkat: Killi ve siltli zeminlerde u2 önemli oranda büyüyebilir (u2≫u0). Bu düzeltme yapılmadığında qt değeri %5–15 oranında hafife alınır, bu da drenajsız kayma dayanımı (cu) hesaplarında ciddi hataya yol açar. Çıkartılan her koni için a değeri kalibre edilmelidir (ASTM D5778-21 Bölüm 5.3).
2.3 Sürtünme Direnci (fs)
Koni arkasındaki manşet (sleeve) üzerindeki birim sürtünme:
fs=AsleeveFsleeve[kPa]
Standart manşet alanı: Asleeve=150 cm2 (TS EN ISO 22476-1:2022 Madde 4.2.2)
2.4 Sürtünme Oranı (Rf)
Rf=qtfs×100%[%]
2.5 Normalize Edilmiş Parametreler ve Yinelemeli Hesap (Robertson 2009)
Robertson (2009) yönteminde normalize uç direnci Qtn, n üssü ile hesaplanır. n değeri zemin türüne bağlıdır (kum: 0,5; silt: 0,75; kil: 1,0) ve başlangıçta n=1 varsayılarak yineleme yapılır:
Qtn=(σv0′/pa)n(qt−σv0)/pa
Fr=qt−σv0fs×100%
Bq=qt−σv0u2−u0
Yinelemeli n Hesabı (Robertson 2009):
n=1,0 varsay, Qtn ve Fr hesapla → Ic bul
n=0,381Ic+0,05(σv0′/pa)−0,15 formülüyle yeni n hesapla (n≤1,0)
Yeni n ile Qtn ve Ic'yi yeniden hesapla
∣Icyeni−Iceski∣<0,01 olana kadar tekrar et (genellikle 2–3 iterasyon)
Dikkat: Sabit n=1 varsayımı, kumlu zeminlerde Ic'yi olduğundan büyük tahmin eder ve zemin sınıflandırmasında hataya yol açar. Yinelemeli yöntem zorunludur.
3. Robertson (1990/2010) Zemin Sınıflandırması
Robertson diyagramı, Qtn–Fr veya Qtn–Bq koordinatlarında zemin türünü belirler.
Not: TBDY 2018 Bölüm 16.6'ya göre sıvılaşma analizi yalnızca Ic<2,60 olan zeminler için uygulanır (kohezyonsuz veya düşük plastisiteli: PI < %12).
4. Zemin Parametre Korelasyonları
4.1 Kum — Sürtünme Açısı (ϕ′)
Robertson & Campanella (1983):
ϕ′=arctan[0,1+0,38log(σv0′qt)]
Geçerlilik aralığı:qt/σv0′ = 20–300; NC ve OC kumlar
Robertson (2010) — Durum Parametresi (ψ) Tabanlı:
ϕ′=ϕcv′−Aϕ⋅ψ
Burada ϕcv′ kritik hal sürtünme açısı (kumlar için 30°–34°), Aϕ≈2,5–5,0 katsayısı, ψ durum parametresidir.
Saha Notu (Türkiye): Türkiye kıyı alüvyal kumlarında (Sakarya, İzmir Körfezi) ϕ′ genellikle 28°–35° arasında ölçülmektedir. Silika içeriği yüksek kumlar için üst sınır geçerlidir.
Dikkat: Robertson & Campanella (1983) formülü mika veya feldspar ağırlıklı zeminlerde gerçek ϕ′'den 2–4° düşük değer verebilir. Bu durum özellikle Ege kıyılarında (mika içerikli kum) önem taşır.
DrD_rDr (%) / Sıkılık / Tipik qcq_cqc (MPa) / SPT–N60N_{60}N60 Yaklaşık
Dr (%)
Sıkılık
Tipik qc (MPa)
SPT–N60 Yaklaşık
0–15
Çok gevşek
< 2
0–4
15–35
Gevşek
2–4
4–10
35–65
Orta sıkı
4–12
10–30
65–85
Sıkı
12–20
30–50
85–100
Çok sıkı
> 20
> 50
4.3 Kil — Drenajsız Kayma Dayanımı (cu)
cu=Nktqt−σv0
Tablo 6: Kil — Drenajsız Kayma Dayanımı ()
4.3 Kil — Drenajsız Kayma Dayanımı (cu)
Koşul
Nkt Aralığı
Yumuşak kil (OCR ≈ 1)
10–15
Orta sert kil
14–20
Sert kil (OCR > 4)
18–25
Tipik tasarım değeri
15
Boşluk suyu basıncı tabanlı (Robertson 1990):
cu=NΔuu2−u0(NΔu≈6–8)
4.4 Kil — Aşırı Konsolidasyon Oranı (OCR)
Mayne & Kemper (1988):
OCR=k(σv0′qt−σv0)m(k=0,37,m=1,0tipik)
Kulhawy & Mayne (1990):
OCR=0,33(σv0′qt−σv0)1,0
4.5 Elastisite ve Sıkışabilirlik Modülleri
Kum için (Robertson 1990):
Es=αE(qt−σv0)
Tablo 7: Elastisite ve Sıkışabilirlik Modülleri
4.5 Elastisite ve Sıkışabilirlik Modülleri
Ic
Zemin Türü
αE
< 1,31
Gravelli kum
2–4
1,31–2,05
Temiz kum
3–8
2,05–2,60
Kum karışımı
4–10
> 2,60
Kil / silt
6–20
Sıkışabilirlik modülü:
M=Eoed=αM⋅qc
Tablo 8: Elastisite ve Sıkışabilirlik Modülleri
Zemin / αM\alpha_MαM
Zemin
αM
NC kil
2–8
OC kil
8–14
NC ince kum
1,5–4
OC kum
5–15
4.6 Küçük Birim Şekil Değiştirmeli Kayma Modülü (G0)
Robertson (2009) — CPT'den G0 tahmini:
G0=0,0188⋅10(0,55Ic+1,68)⋅(qt−σv0)
Bu formül SCPTu (sismik koni) yapılmadığı durumlarda kullanılır; SCPTu mevcutsa G0=ρVs2 tercih edilir.
SCPTu'dan doğrudan Vs ve G0:
G0=ρ⋅Vs2
Tablo 9: Küçük Birim Şekil Değiştirmeli Kayma Modülü ()
Zemin Sınıfı / Vs,30V_{s,30}Vs,30 (m/s) / Açıklama
Zemin Sınıfı
Vs,30 (m/s)
Açıklama
ZA
> 1500
Çok sert kaya
ZB
760–1500
Kaya
ZC
360–760
Çok sıkı kum, sert kil, yumuşak kaya
ZD
180–360
Sert zemin
ZE
< 180
Yumuşak-gevşek zemin
ZF
—
Özel zemin (sahaya özel analiz)
4.7 Geçirgenlik Katsayısı (k)
Tablo 10: Geçirgenlik Katsayısı ()
4.7 Geçirgenlik Katsayısı (k)
Ic
Zemin Türü
k (m/s)
< 1,31
Gravelli kum
> 10−2
1,31–2,05
Temiz kum
10−5–10−2
2,05–2,60
Kum karışımı
10−7–10−5
2,60–2,95
Silt karışımı
10−9–10−7
2,95–3,60
Kil
10−11–10−9
> 3,60
Organik / turba
< 10−11
5. CPT Profil Yorumlama
Tablo 11: CPT Profil Yorumlama
5. CPT Profil Yorumlama
Zemin
qc (MPa)
fs (kPa)
Rf (%)
u2
Yumuşak kil
0,2–1,0
5–50
3–10
≫u0
Sert kil
1–4
50–200
3–8
≈u0
Siltli kum
2–10
20–150
1–3
≈u0
Temiz kum (gevşek)
3–8
20–80
0,5–2
≈u0
Temiz kum (sıkı)
10–30
50–200
0,3–1,5
≈u0
Çakıl
> 15
düşük
< 0,5
≈u0
Turba / organik
< 0,5
< 20
> 7
≫u0
Şekil 6: CPT Derinlik–Parametre Profil Grafiği. Sol: qt (kPa) derinlik profili — kil tabakasında düşük (<2000 kPa), kum tabakasında yüksek (>30.000 kPa) değerler. Orta: Robertson SBT zemin sınıflandırması — SBT 3 (kil, kahverengi), SBT 4 (silt, mavi), SBT 5/6 (kum, sarı). Sağ: Su (kPa) drenajsız kayma dayanımı derinlik dağılımı; kırmızı kesik çizgi karakteristik Su profili, mavi daire anomali bölgesi (süreksizlik). Bu grafik tipik Türkiye alüvyal profil yorumuna örnek teşkil eder.Şekil 1.2 — CPT Düzeneği + Robertson Sınıflama Grafiği CPT konisi (60°, qc uç + fs manşon + u piezocone, sürekli batış); CPT profili (qc/fs/Rf-derinlik sürekli eğri); Robertson SBT grafiği (qc-Rf, 9 zemin tipi); SPT-CPT karşılaştırma (CPT sürekli/hassas, SPT numune); kum (Dr, φ) ve kil (cu, OCR) korelasyonları.
6. Sıvılaşma Potansiyelinin Değerlendirilmesi (TBDY 2018 Bölüm 16.6)
CPT ile sıvılaşma potansiyeli değerlendirmesi Robertson & Wride (1998) yöntemiyle yapılır. TBDY 2018 Bölüm 16.6.8, bu yöntemi kabul etmektedir.
Ön koşul (TBDY 2018 Madde 16.6.4): Analiz, yeraltı su seviyesinin altındaki, yüzeyden 20 m derinliğe kadar olan kohezyonsuz/düşük kohezyonlu (PI < %12, Ic<2,60) zeminler için uygulanır.
6.1 Normalize Edilmiş Uç Direnci
qc1N=CN⋅paqc
CN=(σv0′pa)n≤2,0
Burada n üssü:
Temiz kum: n≈0,5
Kum karışımı / siltli kum: n≈0,7 (yinelemeli; Bölüm 2.5'e bakınız)
Vs=148 m/s; profil boyunca Vs,30≈145 m/s<180 m/s → ZE zemin sınıfı (TBDY 2018 Tablo 2.3)
Adım 6 — Drenajsız Kayma Dayanımı (cu, Nkt=15):
cu=Nktqt−σv0=151840−175=151665=111 kPa
Adım 7 — OCR (Kulhawy & Mayne 1990):
OCR=0,33×86,71840−175=0,33×19,2=6,3
Tablo 15: Problem 3 — SCPTu ile Zemin Sınıflandırması ve — Zor
Parametre / Değer / Yöntem
Parametre
Değer
Yöntem
qt
1,84 MPa
TS EN ISO 22476-1:2022
G0 (SCPTu)
39,1 MPa
ρVs2
G0 (Robertson 2009)
~53 MPa
Tahmin formülü (±%30)
cu
111 kPa
Nkt=15
OCR
6,3
Kulhawy & Mayne 1990
TBDY 2018 Sınıfı
ZE
Vs,30≈145 m/s
Kontrol:Ic=2,82>2,60 → Bu kil tabakası için sıvılaşma analizi yapılmaz. OCR = 6,3 → Aşırı konsolide kil için Nkt = 18–25 daha uygun olabilir; aralığı: cu = 67–93 kPa.
Kaynaklar
ASTM D5778-21. Standard Test Method for Electronic Friction Cone and Piezocone Penetration Testing of Soils. ASTM International.
TS EN ISO 22476-1:2022. Geoteknik araştırma ve deney — Saha deneyleri — Bölüm 1: Elektriksel koni ve piyezokoni penetrasyon deneyi. TSE, Ankara.
TBDY 2018. Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği. Özellikle Bölüm 16.6 (Sıvılaşma), Ek 16B, Tablo 2.3.
Robertson, P.K. (2009). Interpretation of cone penetration tests — a unified approach. Canadian Geotechnical Journal, 46(11), 1337–1355.
Robertson, P.K. & Wride, C.E. (1998). Evaluating cyclic liquefaction potential using the cone penetration test. Canadian Geotechnical Journal, 35(3), 442–459.
Youd, T.L., Idriss, I.M., vd. (2001). Liquefaction resistance of soils: Summary report from the 1996 NCEER and 1998 NCEER/NSF workshops. J. Geotech. Geoenviron. Eng., 127(10), 817–833.
Mayne, P.W. (2014). KN2: Interpretation of geotechnical parameters from seismic piezocone tests. Proc. 3rd Int. Symp. CPT'14, Las Vegas.
Baldi, G., Bellotti, R., Ghionna, V., Jamiolkowski, M. & Pasqualini, E. (1986). Interpretation of CPT and CPTU: Part II, Drained penetration of sands. 4th Int. Geotechnical Seminar, Singapore.
Robertson, P.K. & Cabal, K.L. (2014). Guide to Cone Penetration Testing for Geotechnical Engineering (6th Ed.). Gregg Drilling & Testing Inc.
İller Bankası A.Ş. (2025). Yapım İşleri Birim Fiyat Cetveli — Zemin Araştırma İşleri. Poz No: 41.100.1191–1193. Ankara.
İlgili Hesaplama Araçları
Bu konuyla ilgili ücretsiz mühendislik hesaplama araçlarımızla ön tasarım ve kontrol yapabilirsiniz:
Önemli Mühendislik Uyarısı: Bu içerik yalnızca bilgilendirme amaçlıdır; nihai tasarım, hesap ve uygulama kararları, güncel yönetmelikler ile proje koşulları çerçevesinde yetkili bir inşaat mühendisinin denetiminde alınmalıdır. Sayısal örnekler ve formüller genel mühendislik pratiğini yansıtır; her projenin kendine özgü zemin, yük ve çevre koşulları proje müellifince ayrıca değerlendirilmelidir.
CPT Verileri ve Korelasyonlar Rehberi — Sıkça Sorulan SorularSıkça Sorulan Sorular
CPT deneyi hangi sabit hızda yapılır ve standart koni uç alanı ne kadardır?+
CPT deneyi 2 cm/s sabit hızda uygulanır. Standart koni uç alanı 10 cm²'dir; bu değerler ASTM D5778-21 ve TS EN ISO 22476-1:2022 standartlarıyla tanımlanmıştır.
Robertson 2009 yinelemeli yönteminde n üssü neden sabit alınmamalıdır?+
Sabit n=1 varsayımı kumlu zeminlerde Ic değerini olduğundan büyük tahmin ederek zemin sınıflandırmasında hataya yol açar. Robertson 2009 formülüyle n yinelenerek hesaplanmalı, Ic farkı 0,01'in altına düşene kadar (genellikle 2–3 iterasyon) tekrar edilmelidir.
TBDY 2018 Bölüm 16.6'ya göre CPT ile sıvılaşma analizi hangi zeminler için uygulanır?+
Analiz, yeraltı su seviyesinin altındaki, yüzeyden 20 m derinliğe kadar olan kohezyonsuz veya düşük kohezyonlu (PI < %12, Ic < 2,60) zeminler için uygulanır.
Kil için drenajsız kayma dayanımı (cu) CPT verilerinden nasıl hesaplanır?+
cu = (qt − σv0) / Nkt formülüyle hesaplanır. Nkt katsayısı yumuşak NC kil için 10–15, orta sert kil için 14–20, sert OC kil için 18–25 aralığında seçilir; tipik tasarım değeri 15'tir.
CPT güvenlik sayısı (FS) ne zaman sıvılaşma bekleneceğine işaret eder?+
TBDY 2018 Denklem 16B.7'ye göre FS < 1,0 ise sıvılaşma beklenir, 1,0–1,2 arasında ise sıvılaşma potansiyeli değerlendirme gerektirir, FS > 1,2 ise sıvılaşma beklenmez.
Bu Makaleyi Alıntıla
Akademik ve mesleki kullanım için hazır atıf formatları.
bilgiportali (2026). CPT Verileri ve Korelasyonlar Rehberi. Yapıdan — İnşaat Mühendisliği Bilgi Portalı. https://yapidan.com/kategoriler/gt/cpt-verileri-korelasyonlar-rehberi