Konsolidasyon Oturması Nedir?

Doygun ince daneli (killi) zeminlerde yük uygulandığında boşluk suyunun zamanla dışarı atılması sonucu meydana gelen hacim azalmasıdır. Primer ve sekonder konsolidasyon olmak üzere iki aşamada gelişir.

Geoteknik

Konsolidasyon Aşamaları

Anlık oturma: Yükleme anında elastik deformasyon.
Primer konsolidasyon: Boşluk suyu basıncı dissipasyonu (aylar–yıllar).
Sekonder konsolidasyon: Kreep etkisi (organik zeminlerde önemli).

3 Aşama

Zaman Faktörü (T_v)

Konsolidasyon derecesi (U%) ile zaman arasındaki ilişkiyi tanımlar. T_v = C_v·t / H_dr² bağıntısıyla hesaplanır. Çift yönlü drenajda H_dr = H/2 kullanılır.

Boyutsuz

Pratik Sınırlar

Toplam oturma genelde 25–50 mm ile sınırlandırılır. Diferansiyel oturma L/500 – L/300 arasında kabul edilir. Ön yükleme veya drenleme ile hızlandırılabilir.

δ_max ≤ 50 mm

S_c = \dfrac{C_c}{1 + e_0} \cdot H \cdot \log_{10}\!\left(\dfrac{\sigma_0' + \Delta\sigma}{\sigma_0'}\right)

Normal Konsolide Kil – Primer Konsolidasyon Oturması

Parametreler

C_c	Sıkışma indisi
C_s	Şişme indisi (aşırı konsolide)
e₀	Başlangıç boşluk oranı
H	Sıkışabilir tabaka kalınlığı (m)
σ'₀	Mevcut efektif gerilme (kPa)
Δσ	Gerilme artışı (kPa)

Zaman – Konsolidasyon İlişkisi

U (%)	T_v
10	0.008
20	0.031
30	0.071
50	0.197
70	0.403
90	0.848
95	1.129

Konsolidasyon Katsayısı

C_v = \dfrac{k}{m_v \cdot \gamma_w} \quad [\text{m}^2/\text{yıl}]

T_v = C_v · t / H_dr² → t = T_v · H_dr² / C_v. Tipik C_v değerleri: 0.5–10 m²/yıl (kil).

→ Hesap Makinesi'nde deneyin

Sayısal Örnek

Veri: Cc=0.30, e0=0.85, H=4m, σ0=80kPa, Δσ=60kPa, Cv=3 m²/yıl
Sc = (0.30/(1+0.85))×4×log((80+60)/80)×1000 = 0.162×4×0.243×1000 = 157 mm
t50 = 0.197×2²/3 = 0.26 yıl | t90 = 0.848×4/3 = 1.13 yıl

Sıkışma indisi, Cci

Boşluk oranı, e₀i

Tabaka kalınlığı, Hmi

Efektif gerilme, σ₀'kPai

Gerilme artışı, ΔσkPai

Konsolidasyon katsayısı, Cvm²/yıli

Gelismis tasarim (opsiyonel)

Asiri konsolidasyon orani OCR

Yeniden yukleme indisi Cr

On konsolidasyon sigp (kPa)—

Zemin durumu—

Primer Oturma, Sc

—

Limit: 50 mm (TS EN 1997)

U=50% Süresi

⏱

—

Tv=0.197, Hdr=H/2

U=90% Süresi

⏱

—

Tv=0.848, Hdr=H/2

Durum

⚑

—

Sc / limit oranı

Boşluk Suyu Basıncı İzokron Eğrileri

Yöntem Karşılaştırması

Araştırmacı	Yıl	Katkısı	Kullanım
Terzaghi	1925	1-D konsolidasyon teorisi	Temel konsolidasyon hesabı
Casagrande	1936	Ön konsolidasyon basıncı belirleme	σ'_c tayini
Taylor	1942	√t yöntemi ile C_v belirleme	Laboratuvar deneyleri
Mesri	1973	Sekonder konsolidasyon, C_α/C_c oranı	Organik zeminler

Tipik Zemin Parametreleri

Zemin	C_c	e₀	C_v (m²/yıl)
Düşük plastisiteli kil	0.15–0.30	0.5–0.8	3–10
Yüksek plastisiteli kil	0.40–0.80	1.0–2.0	0.5–3
Organik kil	0.80–1.50	2.0–4.0	0.1–1
Turba	1.00–3.00	3.0–8.0	<0.5

Standart Referanslar

TS EN 1997-1 – Oturma Hesabı
ASTM D2435 – Konsolidasyon Deneyi
BS 1377 Part 5 – Sıkışabilirlik
TBDY 2018 – Bölüm 16: Oturma Sınırları

Klasik Kitaplar

Terzaghi, K. – Theoretical Soil Mechanics
Holtz, R.D. & Kovacs, W.D. – Introduction to Geotechnical Eng.
Craig, R.F. – Soil Mechanics
Das, B.M. – Advanced Soil Mechanics