Jeomekanik, dünyanın yüzeyinde bulunan toprağın ve kaya parçasının doğal yapısının incelenmesidir. Terim, toprak kelimesini Yunanca ‘geo’ kelimesinden ve parçacıkların hareketinin çalışmasına atıf yapan bir terim olan mekanik kelimesinden gelmektedir.
İki ana dal – Toprak ve kaya mekaniği
Jeomekanik iki ana dala ayrılmıştır. Toprak mekaniği ve kaya mekaniği. Zemin mekaniği, toprağın davranışının ayrıntılı olarak incelenmesini sağlar. Kaya mekaniği ağırlıklı olarak kaya kütlesi davranışıyla ilgilidir ve tünel açma ve toprak sondajı gibi jeoteknik yönleri keşfetmek için kullanılır.
Zemin mekaniği
Zemin mekaniği, toprağın mekanik davranışının incelenmesi ve çalışılması ile ilgilidir. Bu çalışma, inşaat mühendisliğinde uygulanmakta ve vakıf, dolgu, yeraltı kanalları ve istinat duvarları gibi yapıların tasarımı ve yürütülmesi sırasında sonuçlar elde edebilmek için özellikle önemlidir.
Belirli bir toprağı oluşturan parçacıkların boyutları toprağın doğasına karar verir. Mühendislik işleri yapılmadan yük taşıma kapasitesi ve sıkıştırılabilirliğin ölçümü ve hesabı için yapılan çalışmalardır.
Kaya mekaniği
Jeomekanik dalları, kaya kütlelerinin davranışlarının incelenmesi ve çevrelerindeki kuvvetlerle olan etkileşimi ile ilgilidir. Kaya mekaniği çalışmaları, madencilik, petrol ve tepe yolları ve tünel binaları gibi bazı inşaat mühendisliği faaliyetleri ve yer altı kazıları yapmak gibi alanlarda uygulanmaktadır.
Jeomekanikte kullanılan terimler
Toprağın etkili gerilmesi
Toprağın etkin gerilmesi, toprağın kayma gerilmesine dayanması için bir ölçüdür. Toplam baskı ve gözenek, su basıncı arasındaki fark olarak ölçülür. Toplam gerilme, ölçümün yapıldığı düzleme doğrudan etki eden zemin ve yapıların ağırlığını ifade eder. Bu ölçüm, toprağın jeoteknik değerlendirmelerinde önemlidir.
Makaslama mukavemeti
Toprağın makaslama mukavemeti, o düzlemde kayma oluşmadan önce toprağın kütlesi içindeki bir düzlemde teğetsel olarak uygulanabilecek maksimum gerilmeye karşılık gelir. Kesilme direnci, zemin parçacıklarının sürtünme direncine ve parçacıklar arasındaki kohezyona (birbirini tutma) bağlıdır.
Taşıma kapasitesi
İnşaat mühendisliğinde yaygın olarak kullanılan bir başka terim, toprağın taşıma kapasitesidir; bu, bir temel ile toprak arasındaki ortalama temas gerilimi olup olmadığına ve toprağın kayma başarısızlığına neden olabilecek hesaplamaları içerir.
Kaya arızası
Kaya arızası, bir sistem veya kaya yığınının artık baskıya dayanamadığı ve amaçlanan işlevi yerine getirdiği zaman gerçekleştiği olayı gösterir. Kaya arızası kırıklar, kaya şekli bozulması ve mukavemet bozukluğu şeklinde görülür.
Yazar: Osman Uçar