ZEMİN MEKANİĞİ: ZEMİNLERİN OLUŞUMU

ZEMİN MEKANİĞİ
BÖLÜM 1

ZEMİN VE ZEMİNLERİN OLUŞUMU

Yer kabuğunu oluşturan malzeme genel anlamda 2’ye ayrılır:

Örnek Zemin Kesiti

1- Ayrışmamış Külteler (Kaya) (Rock)

2- Zemin (Soil)

Zeminler anizotrop, heterojen ve elastoplastik davranış gösterir.

Anizotrop Özelliği: Zeminlerin ayrı yönlerden gelecek etkilere ayrı karşılık vermesidir.

Heterojen Özelliği: Doğada bulunan zemini incelediğinizde her noktada aynı miktarda malzemelerde homojen bir karışım olmadığını görürsünüz. Bu onun heterojen olmasını gösterir.

Elastoplastik Davranış: Zemin üzerine sürekli eşit miktarda artan bir kuvvet (yük, yükleme) uyguladığınızı düşünün. Bir süre zeminde elastik davranış meydana gelecektir. Elastik davranışın meydana geldiği safhada bu kuvveti geri çektiğinizde zemin yine eski haline gelecektir. Yükü uygulamaya devam ettiğinizde bir süre sonra artık zeminde meydana gelen şekil değişikliklerinin geri dönüşü olmayacaktır. bu durumda plastik şekil değiştirmeler (deformasyonlar) meydana gelmiş olacak yüklemeyi geri çekseniz dahi zemin eski haline dönmeyecektir. Bu da plastik safhadır. Bu iki ayrı davranışı sırayla sergilemesi davranışına elastoplastik davranış denir.

elastoplastik davranış sergileyen malzemenin yük altında şekil değiştirme diyagramı

Kayaç: Magma veya Lavın yer altında veya yer üstünde soğumasıyla oluşur.

Zemin: Kayaçların kendileri, ufalanması, organik malzemelerle karışması, başkalaşıma uğramasıyla oluşur. Yer kabuğunun büyük kısmını kaplayan büyüklü küçüklü organik ve inorganik maddelerden oluşan malzemedir de denilebilir.

Zemin Mekaniği: Zemin kütlelerinin iç ve dış kuvvetler altındaki statik ve dinamik dengelerini inceleyen bir mühendislik dalı olarak tanımlanabilir.

YERKÜRE

1- ZEMİNLERİN OLUŞUMU
Magma: Yer altında bulunan erimiş haldeki akıcı hamur kıvamında O, Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg, CO2, SO2, H2O vb. oluşan bir silikat karışımıdır. Püskürüp yer üstüne çıkan bu sıcak ve akıcı karışım "lav" olarak isimlendirilir. Yer kabuğundaki tüm kayaçların kökeni magmadır.

Kayaç Döngüsü

Yer Kabuğu: Yerküre kaplayan ve onun yüzeyden yaklaşık 40 kilometre derinliğine kadar giden katmana denir. Diğer isimleri litosfer veya taşküredir. Tibet platosunda kalınlığı 70 kilometreyi bulurken, okyanus derinliklerinde 8-12 kilometreye kalınlığında bulunmaktadır.

Yer kabuğunu oluşturan külteler (kayaçlar);

kor külteler,
tortul külteler
başkalaşmış külteler

1.1 - Kor Külteler (Igneous Rock) (Magmatic Rocks):

Magmanın yeraltında ve yerüstünde soğuyarak ve katılaşarak oluşturduğu kayaçlara denir.

Derinlik Külteleri (Intrusive Rocks): Yüksek basınç, yüksek ısı ve uzun zaman neticesinde magmanın soğumasıyla oluşan kayaçlar. Uzun süre için iri kristalli yapı alarak katılaşırlar. Örnek: Granit, Siyenit, Diyorit, Gabro.

GRANİT

SİYENİT

Damar Külteleri (Dike): Magmanın yeryüzüne yakın yerlerinde yarık ve çatlaklar içerisinde soğuyup katılaşması ile oluşan kayaçlardır.

Dike

Volkan Camı (Obsidiyen)

Yüzey Külteleri (Extrusive Rocks): (yer altındakilere göre) Magmanın yer üstüne çıkarak düşük basınç, düşük ısı ile kısa zamanda soğumasıyla oluşan kayaçlardır. Örnek: Obsidiyen. Küçük Kristalli, Kristalsiz (camsı) ve Hava Kabarcıklı olmak üzere üçe ayrılırlar.

1.2 - Tortul Külteler (Sedimentary Rocks):

Ayrışmış kayaç, mineral veya organik parçacıkların çeşitli koşullar sonucunda bir araya gelerek yapışması (tortulaşma, çökelme, sedimentasyon) sonucunda oluşur. Bu parçacıkların (tortu, sediment) bir araya gelerek yeni kayaçları oluşturması için basınç, sıcaklık ve kimyasal etki gibi unsurlara maruz kalmaları gerekir. Bu unsurlar neticesinde Tortul Külteler oluşur.

Tortul Kültelerin Sınıflandırılması

KONGLOMERA

KUM TAŞI

1.3 - Metamorfik Külteler (Başkalaşmış Külteler):

Daha önce var olan magmatik, tortul, metamorfik kültelerin yüksek basınç (en az 1000 kbar) ve yüksek ısı (en az 1000 oC) altında yapı, doku ve kristal şekillerinin değişmesi sonucu oluşur. Kimyasal bileşim aynı kalır.