Standart Penetrasyon Deneyi (SPT) Nedir?

Standart Penetrasyon Deneyi (SPT), bir ağırlığın belirli yükseklikten düşürülerek, boyutları standart olan tüpün zeminin içine belirli mesafede çakılması deneyidir. Gerekli penetrasyonu sağlamak için sayılan darbe (vuruş) sayısı zeminin o derinlikteki direncini göstermektedir. SPT, iri çakıl, moloz, blok veya kaya dışındaki zemin türleri için, özellikle kum ve silt gibi kohezyonsuz zeminler için son derece ideal bir deney türüdür. Örnek alma tüpünün veya kazıkların zemine belirli miktarda (30 cm) çakılabilmesi için, belirli bir yükseklikten (76.2 cm) düşürülen ve ağırlığı belli (63.5 kg) şahmerdan tarafından zemine uygulanan darbelerin sayısının (N) belirlenmesi için yapılan arazi deneyidir. Deney 45 cm ’lik zonda yapılır. İlk 15 cm ’lik kısmı çakmak için vurulan darbe sayıları, çakma borusu zemini oynattığından dolayı dikkate alınmaz.  İkinci  ve üçüncü 15 cm ’lik çakma için vurulan darbe sayıları ayrı ayrı kayıt edilir ve darbe sayısının toplamı N30 şeklinde veya SPT-N olarak gösterilir. SPT-N60 değeri ise SPT-N değerinin enerji düzeltmesi yapılmış halidir. SPT uygulamaları, genel ilkeler doğrultusunda, 1.5 m’de bir ve zemin türünün değiştiği düzeylerde, muhafaza borusunun tabanından itibaren yapılır. Darbeler birbirini izleyen her 15 cm’lik giriş (penetrasyon) için ayrı ayrı kaydedilir, 50 darbede 15 cm’lik giriş sağlanamadığı durumlarda deney durdurularak 50 darbedeki giriş miktarı (cm) olarak kaydedilir. SPT-N değerlerine bağlı olarak zeminin bağıl yoğunluğuna ve kıvamlılığına göre sınıflamalar yapılır.

SPT ile kohezyonsuz zeminlerin taşıma gücü ve yeraltı suyu altındaki gevşek kum ve siltlerin sıvılaşma potansiyeli hakkıında bilgi vermektedir. Buna karşılık kilde gerçekleşecek SPT kilin kıvamlılığı hakkında bilgi verecek ve kilden tanımlama deneyleri yapılmak üzere bozulmuş örnek alınmasını sağlayacaktır.

Standart Penetrasyon Deneyi (SPT), sondaj işlemi sırasında kolayca uygulanabilmesi, sondaj çukurlarından numune alabilmesi, tüm zemin gruplarında ve yeraltı su seviyesi altında uygulanabilmesi gibi avantajlarının yanında hızlı ve ucuz bir deney yöntemidir.

Bir arazi deneyi olan Standart Penetrasyon Deneyi (SPT), zeminin  mühendislik özelliklerinin yerinde saptanabilmesine olanak sağladığı için önemlidir. Zemin araştırmalarında sondaj kuyusu içinde yapılan bu deneyle zeminin mühendislik özellikleriyle ilgili verinin yanı sıra, taşıma gücü, sıvılaşma vd. mühendislik analizleri için parametreler elde edilebilmektedir. Deneyle örnekleme tüpüyle alınan örselenmiş örnekler üzerinde laboratuvarda yapılan indeks deneylerin sonuçları zemin tanımlaması ve sınıflandırılmasında kullanılmaktadır.

SPT, kumlar ve siltler için arazideki efektif kayma mukavemeti açısını (φ) ve relatif sıkılığı (Dr) belirlemede sıkça kullanılmaktadır. Killi zeminlerde ise SPT-N ile serbest basınç mukavemeti (qu), drenajsız kayma mukavemeti (su), hacimsel sıkışma katsayısı (mv) arasında ilişkiler geliştirilmiştir. Çeşitli zeminler için dinamik kayma modülü (Gs), elastisite modülü (Es) ve kayma dalgası hızını (Vs) veren ifadeler mevcuttur. Ayrıca SPT, sığ ve derin temellerin taşıma gücünü ve oturmalarını tahmin etmede kullanılmaktadır. Hem oturma hem de taşıma gücü doğrudan SPT direncine bağlı olarak hesaplamalar yapılabilmektedir.

Standart Penetrasyon Deneyi’nin Amacı;

  • Kohezyonsuz zeminlerin göreceli yoğunluklarını (sıkılıklarını) belirlemek,
  • Sığ temeller için zeminlerin taşıma gücü kapasitelerinin hesaplanması,
  • Zeminlerin indeks özelliklerini belirlemeye yönelik laboratuvar deneyleri için örselenmiş numune almak,
  • Kumların sıkıştırılma derecelerinin belirlenmesinde ve sıvılaşma potansiyelinin değerlendirilmesidir.

Deneysel taşıma gücünün bulunmasında Standart Penetrasyon Deneyi (SPT) sonuçları kullanılır. Taşıma gücü, temelin en fazla oturması dikkate alınarak izin verilen taşıma basıncı ampirik olarak bulunabilir. Fakat bitişik temellerin etkisiyle oluşan oturmalar dikkate alınmaz. Deneysel yoldan taşıma gücü analizine gidilmesi halinde, eğer sömeller birbirlerini etkileyecek kadar yakın aralıklı yerleştirilmiş ise, ayrıca detaylı oturma analizi yapmak gerekmektedir.

Yorum bırakın

E-posta adresiniz yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir