Kayaya Soketlenen Kazıklar

Kaya formasyonuna soketlenen kazıklarda kazık taşıma kapasitesini genellikle kazığın imal edildiği malzemenin emniyet gerilmesi belirler.

f_ck için yönetmeliklerden kimisi küp kimisi silindir dayanımını kullandırmakta, bir kısmı ise silindir dayanımını 1.65 ile faktörlemektedir.

Kaya soketi içinde güvenle taşınacak eksenel yükün hesaplanması için kullanılabilecek yöntemler izleyen bölümlerde verilmektedir.

Çakma Kazıklar

Kaya içine soketlenen çakma kazıklarda kazık taşıma kapasitesinin alışılageldiği üzere

  Q_p=Q_s+Q_b-W_kazık

şeklinde yazılabileceği söylenebilir. Ancak kazık çakımının zayıf ve ayrışmış-çok ayrışmış kayalarda mümkün olabileceği, bu tür kayaların çakım sırasında çatlayacağı ve kazık-kaya ara yüzünde zemine benzer (bilhassa kumtaşı, silttaşı ve benzeri kayalarda) bir formasyonun oluşacağı dikkate alınırsa kayaya en az 4B soketlenen çakma kazıklarda sürtünme direncinin ihmal edilebileceği söylenebilir. Kaya soketinde mobilize olan maksimum sürtünme direncine ilişkin literatürde verilen bilgiler bu görüşü teyit etmektedir.

Çakma kazık ve kaya türüne bağlı olarak literatürde yer alan maksimum sürtünme dirençleri;

Kayaya çakılan kazıklarda uç direnci diğer kazık türlerine benzerdir:

  Q_b=A_b×q_b

Az ayrışmış, çatlakların çok sık olmadığı, olanların da kapalı bulunduğu kayalarda mevcut laboratuvar verisi olarak tek eksenli basınç dayanımı varsa birim uç direnci:

  q_b=2N_f * q_uc 

N_f: kayaya soketlenen kazıklar için taşıma kapasitesi faktörü

N_f=tan²(45+f/2)

 q_uc: kayadan alınabilen örnekler üzerinde belirlenmiş tek eksenli basınç dayanımı

Sondaj Kazıkları

Sondaj tekniği ile soket oluşturulması çakma kazıklara nazaran kolay olup kayada daha az örselenmeye neden olur. Çok taze ve dayanımı yüksek kayaların dışında sondajla istenen boyda soket oluşturulması mümkündür.

  (bkz. https://www.youtube.com/watch?v=1_zCXLVX8Es)

Bu nedenle sondajla oluşturulan soket içinde sürtünme direnci ve uç direncinin ikisi birden hesaplanabilir. Kayanın üstünde zemin tabakaları (kum, kil, silt, v.b.) bulunduğu takdirde tabakanın özelliğine göre taşıma kapasitesi ve oturma hesaplarını etkileyebilecek hususlar aşağıdadır:

i. Soketin boyunun çapına oranı (L_soket/B)

ii. Soketin çevresindeki ve altındaki kayanın dayanımı (q_uc) ve elastisite modülü (E_kaya)

iii. Soket cidarlarının pürüzlülük durumu ve soket içinde veya yüzeyinde foraj kesiklerinin (sondaj sırasında kayadan veya üst taraftaki zeminden) mevcudiyeti, bentonit ile foraj yapıldıysa soket cidarlarına sıvanma olup olmadığı

iv. Soket tabanının döküntü veya bentonit birikisinden temizlenme durumu

(soket içi incelemenin nasıl yapılabileceğine ilişkin video ://www.youtube.com/watch?v=z9xgMHSXmsE )  

v. Kaya tabakasının kendi içinde farklı dayanım ve rijitlikte ince katmanların bulunması 

vi. Soketi çevreleyen kayanın elastik sınır dayanımına bağlı olarak oturması

vii. Kaya (soket cidarı)-beton ara yüzündeki malzemenin sabit yük altında deplasmanı (sünme)

• a faktörü soket içi kil veya bentonit sıvanmasını dikkate almaz.
• Bu nedenle sıvanmanın olabileceği durumlarda q_s yerine q^*_s kullanılmalıdır:

Kaya formasyonuna yük aktaran kazıkların uç direnci foraj tekniğine bağlı dayanımda meydana gelebilecek değişimlere dikkat etmek kaydıyla çakma kazıklarda verilen bağıntılar kullanılarak hesaplanabilir:

Az ayrışmış, çatlakların çok sık olmadığı, olanların da kapalı bulunduğu kayalarda elde laboratuvar verisi olarak kaliteli üç eksenli basınç deneyinden belirlenen kohezyon ve sürtünme açısı değerleri varsa kazık ucu altındaki kayanın taşıma kapasitesi aşağıdaki ilişki yardımıyla hesaplanabilir: