Temeltek, tasarım, planlama ve uygulama aşamalarıyla zemin çivisi hizmeti sunmaktadır.  Geoteknik uzmanlarımız, sahayı ziyaret edip işe başlamadan önce  toprak türleri, yoğunlukları, nem oranı, toprak katmanları, taban suyu koşulları, mevsimsel değişimler ve hidroloji konularını kapsayan geniş çaplı incelemede bulunurlar. Taahüt ekibimiz de saha çalışmalarına katılabilir. Temeltek, Türkiye’de başarılı birçok anahtar teslimi projenin parçası olmuştur.

Diğer iksa sistemlerine oranla koşulların el verdiği kazılarda veya zemin çivisi çalışmaları toprak yığınlarını stabilize etmede tipik olarak kullanılır.  Diğer bir popüler iksa sistemi yerden ankrajlı iksa duvarı ile karşılaştırıldığında zeemin çivisi teknik fizibilite, inşaa masrafları ve inşaat süresi açısından alternatifler sunar.

Zemin çivileri, dikey ve dikey yanı kesitlerin gerikli olduğu  zemin koşullarında yapılan kazı uygulamalarına özellikle ve oldukça uyumludur ve aşağıdaki koşullara uyumlu olduğunu göstermiş bir yöntemdir.

    • Yol kazıları
    • Mevcut köprü altında yapılan kazı çalışmaları
    • Mevcut iksa veya istinat yapılarının onarılması ya da yeniden inşa edilmesi
    • Şehir ortamında kalıcı veya geçici kazılarda

Zemin çivileme uygulaması, dikey ve yaklaşık olarak dikey olan koşullarda 1 m den 2 metreye kadar toprağın desteksiz şekilde kazıların yapılabildiği zemin koşullarında ekonomik açıdan cezbedici teknik açıdan da fizibilite olanağı sağladığını kanıtlamış bir uygulamadır.

ZEMİN ÇİVİSİ NEDİR?

Zemin çivisi, kazı takviye uygulamalarında ve şev stabilitesinin desteklenmesinde zemine yük aktarımını sağlayan bir yapı elemanıdır. Zemin çivileri genellikle çelik veya fiber donatılardan oluşmaktadır, ancak zemine yük transferini geliştirmek ve paslanmaya karşı koruma sağlamak amacıyla genellikle etrafı çimento enjeksiyonu ile kaplanmaktadır. Aynı zamanda, çivi etrafındaki enjeksiyon çevre alanını büyüterek birim boyda mobilize olan çevre kuvvetini arttırmaktadır. Ayrıca zemin çivili dayanma yapılarında kaplama önemli bir yapıdır. Kaplama, aktif bölgenin stabil kalmasında etkin bir rol oynamaktadır. Zemin çivisi çok basit bir tabirle zemine tesis olmuş pasif ankraj olarak da tanımlanabilir.

Zemin Çivisi Şekil: Zemin Çivisi

Zemin çivisi uygulamasının temel amacı, yukarıdan aşağıya doğru devam eden kazı sırasında sık aralıklarla çelik donatı yerleştirerek mevcut zeminin güçlendirilmesidir.

Duvar kaplaması, belli kalınlıkta imal edilen püskürtme betondan oluşmaktadır. Bu şekilde arka kısımdaki zemin tutularak kendi içinde stabil bir sistem oluşturulur. Kullanılan donatılar pasiftir ve sistemin çalışma prensibi, zeminin yaptığı küçük deplasmanlar sırasında zemin ile donatı arasında meydana gelen sürtünmeye dayanır.

Zemin çivisi stabiliteyi :

a) Sürtünmeli zeminlerde, kayma yüzeyi etrafındaki normal kuvvet ve zemin kayma direncini arttırarak
b) Kohezyonlu ve kohezyonsuz zeminlerde oluşan potansiyel kayma yüzeylerindeki devirmeye çalışan kuvvetleri azaltarak sağlar.

Zemin çivisinin avantajları

 

Zemin çivilemesi yöntemi, geleneksel istinat yöntemlerine göre, eşsiz teknik ve ekonomik üstünlüklere sahiptir. Bu üstünlükler, aşağıda yer verilenlerle sınırlı olmamakla birlikte, şu ana başlıklar altında sıralanabilir.

  • Çiviler, zemin ankrajlarına oranla daha kısa ve ince şotkrit veya beton kaplamalı olarak imal edilirler. Dolayısıyla, gerilme uygulanmayan yapım sürecinin hızlı olmasının da bir sonucu olarak, toplam imalat maliyeti düşüktür.
  • Basit bir enjeksiyon cihazının yanısıra, tesis için, sadece hafif bir imalat ekipmanına gereksinim duyulmaktadır. Açılan deliklerin enjeksiyonu, yerçekimi etkisinin sağladığı cazibeli akış ile mümkün olabilmektedir. Ulaşımın zor olduğu şantiyeler için bu hususlar, özellikle önem kazanmaktadır.
  • Çivi adedinin çok büyük sayılarla ifade edilmesinin bir sonucu olarak, bir tane çivinin taşıma özelliğini kaybetmesi ve çökmesi, geleneksel ankraj sistemi düşünüldüğünde, tüm sistemin stabilitesi için çok büyük ölçüde bir kayıp getirmez, dolayısıyla fazlaca zararlı olmaz.
  • Çakılları, blokları ve doğal etkilerle aşınmış ortamları veya sert kaya birimleri içeren heterojen zeminlerde, küçük bir çap ve kısa bir delik uzunluğu, çivilerin tesisi için yeterli olabilmektedir. Dolayısıyla, asker kazık tesisine ve getirisi olan maliyet artışına gereksinim kalmaz.
  • Geleneksel rijit yapılarla kıyaslandığında, çivilenmiş zemin yapıları, daha esnek (bükülebilir) bir bünyeye sahiptir. Bu çeşit yapılar, çevre zeminle daha uygun etkileşime girerler ve tüm doğrultularda, birlikte daha büyük toplam ve diferansiyel zemin hareketlerini karşılarlar.
  • Yüzeysel dönmeler, ek olarak yeni çivilerin tesisi ile veya üst kademelerdeki mevcut çivilerin taşıma yüklerinin cüzi bir miktarının öngerilme şeklinde uygulanılması ile karşılanırlar.

Zemin çivisinin dezavantajları

Zemin çivilemesi yöntemi, diğer benzer amaçlı tekniklerde de karşılaşılan şu kusurları gösterir.

  • Yeraltında sürekli kullanım izni gerektirmektedir. Başka bir deyişle mal sahibinin tesis alanına yönelik rızası alınmalıdır.
  • Yeraltı suyu drenaj sistemlerinin, zeminin altında teşkili zor olabilmektedir. Ayrıca teşkil edilse bile, sistemin uzun vadeli etkin kullanılabilmesi, uzak bir olasılıktır.
  • Yerleşim bölgelerinde, birbirine yakın aralıklarla sıralanmış takviye sistemleri, çevre yapılarına zarar verebilmektedir. Ek olarak, ön gerilmeli ankrajların neden olduğu hareketlerden daha büyük mertebelerde yatay zemin hareketlerinin görülebileceği ve bu durumun yakın yapıları olumsuz etkileyebileceği söylenebilir.
  • Kohezyonlu zeminlerde, düşük yük kademelerinde dahi sünme özelliğinin varlığına bağlı olarak, çivi kapasitesi ekonomik olarak geliştirilemez.
  • Özellikle donma-çözülme döngüsüne maruz kalabilecek bölgelerde, şotkrit kaplamanın uzun vadeli etkin performansı, tüm yönleriyle uygulamalı olarak kanıtlanamamıştır.

Donatılı zemin ve ankrajlı duvarlarla farkları

Zemin çivili duvar ve donatılı zemin aynı imalat sistemine sahip olmamasına rağmen her iki yöntem de pasif donatılar içerir. İki sistem arasındaki farklar şu şekilde özetlenebilir:

  • Zemin çivili duvarlar yukarıdan aşağıya, donatılı zemin aşağıdan yukarıya imal edilir.
  •  Zemin çivili duvarlarda donatı yükleri yukarıdan aşağı doğru azalırken, donatılı zeminlerde yukarıdan aşağı doğru artar.
  • Zemin çivisi mevcut zemin içinde yapılırken, donatılı zeminde kontrollü dolgu imalatı söz konusudur.
  • Zemin çivili duvarlarda en büyük deformasyon duvarın tepe noktasında oluşurken, donatılı zeminde ise duvarın alt tarafında oluşur.

Zemin çivili duvar ile ankrajlı sistemler arasındaki temel farklar şu şekilde özetlenebilir:

  • Ankrajlı sistemlerde tendon sadece kök bölgesinde çalışır. Zemin çivisinde donatının tümü çalışır.
  • Ankrajlı sistemlerde donatıya öngerme uygulanır.
  • Ankrajlı sistemlerde gerilme dağılımı uniform kabul edilebilir.
  •  Ankrajlı sistemlerde kaplama toprak basıncının tamamını taşırken, zemin çivisinde kaplama donatılar tarafından karşılanmayan basıncı taşır.
  •  Ankrajlı sistemlerde duvarın deformasyonu ankraj öngerme kuvvetlerine bağlı olarak duvarın yarı kademesinde oluşur.
  •  Zemin çivisinde hem aktif hem de pasif bölgede donatı çalışmaktadır. Ankrajlı sistemlerde kök bölgesinin pasif bölgede kalması istenir.

Zemin çivisi için uygun zeminler

Zemin çivili duvar imalatı için uygun zemin tipi, 1-2 m’lik kazı kademelerinde desteklenmeden bir veya iki gün durabilen zemin tipi olarak belirlenebilir. Buna ek olarak yapılan delgi birkaç saat boyunca göçmeden durmalıdır. Yukarıda belirtilen noktalar göz önüne alınarak uygun zemin tipleri şu şekilde özetlenebilir:

  •  Dayanımı düşük olmayan rezidüel zeminler ve ayrışmış kayalar
  • Sünme etkisi olmayan killi siltler ve düşük plastisiteli killer
  • Kohezyonlu sıkı kum ve çakıllar
  •  Kapiler kohezyonu 5 kN/m² ve su muhtevası %5 olan homojen kumlar
  •  Yukarıda belirtilen zemin tiplerinde imalat yapılması için nihai kazı kotu yeraltı su seviyesinin üstünde olmalıdır.

Zemin çivisi için uygun olmayan zeminler

Aşağıda belirtilen zemin tipleri ve koşullarda zemin çivisi yerine diğer sistemlerin uygulanması güvenlik ve ekonomi açısından daha yararlıdır.

  • SPT değeri 10’dan küçük olan veya rölatif sıkılığı %30’dan düşük olan gevşek granüler zeminler. Bu tip zeminler makina vibrasyonlarına oldukça duyarlıdır.
  •  Dane dağılımı uniform olmayan (uniformluk katsayısı 2’den az olan) granüler kohezyonsuz zeminler
  •  Nem miktarı çok fazla olan veya su cepleri ihtiva eden zeminler. Bu tip zeminler kazı sırasında stabilite problemi yaratabilir.
  •  Drenajsız kayma mukavemeti 50kN/m²’den düşük olan veya Likidite İndeksi 2’den küçük olan organik ve killi zeminler. Bu tip zeminlerde sünme etkisi fazladır donatı-zemin adheransı oldukça düşüktür.
  •  Şişen ve donma-çözülme direnci düşük olan zeminler.
  •  Çok ayrışmış, boşluklu kayalar. Delgi ve enjeksiyonlarda zorluklar yaşanacağından zemin çivili duvar ekonomik olma özelliğini kaybeder.
  •  Yapısal düzensizlikleri fazla olan ve düzensizlikleri kazı tarafına eğimlenmiş kayalar.