Taş kolonlarla problemli yumuşak ve gevşek zeminlerin iyileştirilmesi, yaygın olarak uygulanan bir sistemdir. Taş kolonlarla üstyapı proje yüklerine, saha ve zemin koşullarına bağlı olarak zeminin taşıma kapasitesi artırılıp oturma (konsolidasyon) süresi azaltılır ve deprem durumunda sıvılaşan veya mukavemeti kaybeden zeminler sağlamlaştırılır. Genellikle yumuşak ve orta katı kil zeminlerde, problemli zemin tabakası kalınlığının 10.0 m’den az olduğu koşullarda tercih edilen taş kolon uygulamasıyla oturma problemleri genellikle %50 – %60 oranında azaltılabilirken, taşıma kapasitesi çok daha yüksek seviyelere çıkartılabilir.
Taş kolonlar zemin içine taş malzemenin projesinde belirtilen derinliklerde, yerleştirilmesi ve sıkıştırılması ile oluşturulur. Özellikle sıkıştırma sorunları yaşanan zeminlerde donatı işlevi görür. Yükün taşınmasını ve oturmaların azaltılmasını sağlar. Vibrasyon sayesinde gevşek zeminlerin sıkışması sağlanır. Bu sayede sıvılaşma riskleri ortadan kalkmış olur. Dikey dren görevi görerek drenajı ve konsolidasyon hızını artırır.
Uygulama Alanları
Karayolları
Havaalanları
Demiryolları
Endüstriyel konut binaları
Avantajları
- Düşük maliyetlidir.
- Yumuşak zeminlerde uygulanabilir.
- Dolgularda yanal yayılmayı önler.
- Şev stabilitesini artırır.
- Hızlı uygulanır, zaman kazandırır.
- Zeminin taşıma gücünü artırır.
- Oturmaları azaltır.
- Sıvılaşmayı önler.
Diğer Bilgiler
Taş kolonlarının genellikle uçlarının sağlam bir taban zeminine oturtulması tavsiye edilmektedir. Hazırlanan geoteknik projeye uygun olarak 40 – 100 cm çapında taş kolonlar üçgen veya kare yerleşim planında projelendirilir. İmalatlarda kullanılan taşların temiz, genellikle 10 – 50 cm boyutlarında ve içerisindeki ince oranı %5-10 arasında olan malzemelerle yapılması gerekir. Uygulamada sahada bulunabilecek malzemeye göre tasarımlar yapılabilir.
Taş kolon imalatı için çeşitli delme yöntemleri kullanılabilir. Genellikle kuyunun açılması için; sağladıkları avantajlar nedeniyle titreşimli deliciler (vibratörler) tercih edilir. Taş kolon malzemesi titreşimli uç yardımıyla sıkıştırılarak yerleştirilir. Böylece kolonun istenen kapasiteyi sağlaması ve istenmeyen oturmaların önlenmesi sağlanır. Titreşimle taş kolon malzemesi zemin içine doğru ilerleyerek daha kuvvetli bir zemin-kolon etkileşimi oluşması sağlanır. Granüler (kum/çakıl) zeminlerde, delme işlemi sırasında titreşim ile çevre zemin sıkıştırılarak iyileştirme sağlanır, sıvılaşma riski bu etki sayesinde ortadan kaldırılır.
Titreşimli uç Vibratör yardımıyla yapılan taş kolon imalatı için “ıslak üstten beslemeli yöntem” ve “kuru alttan beslemeli yöntem” olmak üzere iki yöntem kullanılmaktadır.
Islak Üstten Besleme Yöntemi
Islak üstten beslemeli taş kolon yönteminde vibratör istenen derinliğe kadar su jeti yardımıyLA indirilir ve bu esnada vibratör çevresinde bir boşluk yaratır. Oluşan bu boşluğa zemin yüzeyinden uygun gradasyondaki taş beslenerek, vibratörün yukarı yönde vibrasyonla çekilmesi esnasında boşluktaki taş yanal yönde çevresindeki zemini deplase ederek sıkışmasını sağlar ve bu şekilde sıkıştırılmış bir taş kolon teşkil edilmiş olur.
Kuru Alttan Besleme Yöntemi
Bu yöntemde vibrasyon kafalı timsah ağızlı bir sürücü vibrasyonun itme gücü ve kendi zati ağırlığı ile zayıf zeminin içine projede gösterilen derinliklere kadar sürülür. Böylece, öncelikle tabii zeminin sıkıştırılması işlemi tamamlanmış olur. Ayrıca, taş kolonun gövde kısmı da oluşturulur.
Sürücü projede belirtilen taban seviyesine ulaştıktan sonra vibratör kademeler halinde, vibrasyon devam ederken, geri çekilmeye başlanır. Bu esnada sürücü tarafından zeminde oluşturulan kolon boşluğuna kırma taşdan oluşan agrega doldurulur. Agrega doldurma işlemi direk şaftın içinden yapılır. Her besleme kademesini takiben vibratör yeniden indirilip yeni yerleştirilmiş olan agrega, yine vibrasyonla istenilen derecede sıkıştırılır ve bu şekilde mevcut delik daha da genişletilerek nihai taş kolon çapına ulaşılır. Bu şekilde vibratörün çekme-besleme-yeniden sıkıştırma döngülerine devam etmek suretiyle tabandan yukarı doğru taş kolon teşkili tamamlanır.
