Saha İnceleme Teknikleri

Saha incelemesi, bir sahanın jeolojik ve jeoteknik özellikleri hakkında önemli bilgiler sağlayan jeoteknik mühendisliğinin kritik bir yönüdür. Jeoloji, toprak ve kaya özellikleri, yeraltı suyu koşulları ve bir projenin tasarımını ve inşaatını etkileyebilecek diğer faktörler gibi bir sahanın yeraltı koşullarını karakterize etmek için verilerin toplanmasını içerir.

Saha araştırması, mühendislerin ve tasarımcıların saha koşullarını anlamalarına ve uygun temel tasarımları ve güvenli, ekonomik ve sürdürülebilir inşaat yöntemleri geliştirmelerine yardımcı olduğundan, inşaat sürecinin önemli bir parçasıdır. Ayrıca, bir projenin güvenliğini veya performansını etkileyebilecek potansiyel tehlikeleri veya riskleri belirlemek için de kullanılır.

Saha incelemesi tipik olarak bir ön araştırma, bir saha keşfi ve ayrıntılı bir araştırma dahil olmak üzere birkaç aşamada gerçekleştirilir. İncelemenin türü ve kapsamı, projenin boyutu ve karmaşıklığının yanı sıra saha koşullarıyla ilişkili risk düzeyine bağlı olacaktır.

Saha İnceleme Teknikleri

Özel proje gerekliliklerine ve sahanın doğasına bağlı olarak saha araştırması için kullanılabilecek çeşitli teknikler vardır. Bazı yaygın teknikler şunları içerir:

1. Masa çalışması: Bu, site ve çevredeki alanla ilgili mevcut tüm veri ve bilgilerin toplanmasını ve gözden geçirilmesini içerir. jeolojik haritalar, hava fotoğrafları, tarihsel kayıtlar ve önceki saha inceleme raporları.
2. site keşif: Bu, yüzey özelliklerinin haritalanması, mevcut yapıların durumunun değerlendirilmesi ve potansiyel tehlikelerin belirlenmesi gibi gözlemler yapmak ve ölçümler yapmak için sahayı ziyaret etmeyi içerir.
3. Jeofizik etütler: Bunlar, yeraltının elektriksel direnç, manyetik duyarlılık ve manyetik duyarlılık gibi fiziksel özelliklerini ölçmek ve haritalamak için çeşitli tekniklerin kullanılmasını içerir. sismik dalgalar. Jeofizik tekniklerin örnekleri şunları içerir: yere nüfuz eden radarsismik yansıma ve kırılma ve elektriksel özdirenç görüntüleme.
4. Sondaj ve numune alma: Bu, fiziksel ve mekanik özelliklerini belirlemek için laboratuvarda analiz edilebilecek zemin ve kaya numuneleri elde etmek için sondaj delikleri açmayı veya test çukurları kazmayı içerir.
5. yerinde test: Bu testler, toprak ve kayanın doğal hallerindeki özelliklerini belirlemek için yerinde yapılır. Yerinde test örnekleri arasında Standart Penetrasyon Testi (SPT), Koni Penetrasyon Testi (CPT) ve Presiyometre Testi yer alır.
6. Laboratuvar testi: Bu, fiziksel, mekanik ve kimyasal özelliklerini belirlemek için bir laboratuvarda toprak ve kaya örneklerinin analiz edilmesini içerir. Laboratuar testlerine örnek olarak tane boyutu analizi, üç eksenli sıkıştırma testi ve doğrudan kesme testi dahildir.
7. Çevre testi: Bu testler, toprakta, yeraltı suyunda ve yüzey suyunda kirleticilerin varlığı dahil olmak üzere sahanın çevresel koşullarını değerlendirmek için yapılır. Çevresel test örnekleri arasında toprak ve yeraltı suyu örneklemesi ve ağır metaller, hidrokarbonlar ve diğer kirleticiler için analizler yer alır.
8. Uzaktan Algılama: Bu, siteyi ve çevredeki alanları haritalamak ve analiz etmek için uydu veya havadan görüntülerin kullanılmasını içerir. Arazi kullanım modellerini, bitki örtüsünü, topografyayı ve sahanın uygunluğunu ve gelişimini etkileyebilecek diğer özellikleri belirlemek için uzaktan algılama kullanılabilir.

Bu teknikler, sitenin ve özelliklerinin kapsamlı bir şekilde anlaşılmasını sağlamak için kombinasyon halinde kullanılabilir.

Jeofizik Teknikler

Jeofizik teknikler, kazı veya sondaja ihtiyaç duymadan, yer altı jeolojik koşulları hakkında bilgi sağlamak için saha araştırmasında kullanılan bir dizi yöntemdir. Bu teknikler, yoğunluk, manyetik duyarlılık, elektriksel iletkenlik, sismik hız ve diğerleri gibi yeraltının çeşitli fiziksel özelliklerinin ölçülmesini içerir. Jeofizik araştırmalardan toplanan veriler, aşağıdakiler gibi jeolojik yapıların tanımlanmasına yardımcı olabilecek yeraltı görüntüleri ve modelleri oluşturmak için kullanılır. faylar, kırıklar ve litolojideki değişiklikler. Saha incelemesinde yaygın olarak kullanılan jeofizik tekniklerden bazıları şunlardır:

1. sismik yansıma: Bu teknik, bir kaynak kullanarak sismik dalgaların üretilmesini ve sensörler kullanılarak yansıyan dalgaların ölçülmesini içerir. Toplanan veriler, yeraltının 2D veya 3D görüntüsünü oluşturmak için kullanılabilir.
2. Elektrik özdirenç tomografisi (ERT): Bu teknik, topraktan bir elektrik akımı geçirerek ve voltaj farkını ölçerek yer altı malzemelerinin elektriksel özdirencini ölçer. Toplanan veriler, yeraltının bir modelini oluşturmak için kullanılabilir.
3. Yere nüfuz eden radar (GPR): Bu teknik, yer altına ve yüzeyden elektromanyetik dalgaların iletilmesini ve alınmasını içerir. Toplanan veriler, yeraltının enine kesit görüntüsünü oluşturmak için kullanılabilir.
4. Manyetik anket: Bu teknik, bir manyetometre kullanarak yer altı malzemelerinin manyetik özelliklerini ölçer. Toplanan veriler, belirli jeolojik yapılarla ilişkili manyetik anormallikleri tanımlamak için kullanılabilir.
5. Yerçekimi araştırması: Bu teknik, bir gravimetre kullanarak yer altının yerçekimi alanını ölçer. Toplanan veriler, jeolojik yapıların varlığını gösterebilen yer altı malzemelerinin yoğunluğundaki değişiklikleri belirlemek için kullanılabilir.
6. elektromanyetik araştırma: Bu teknik, yer altı iletkenliğindeki değişiklikleri belirlemek için kullanılabilen, yer altına elektromanyetik dalgaların iletilmesini ve alınmasını içerir. Bu, belirli jeolojik yapıların tanımlanmasına yardımcı olabilir.

Bu jeofizik teknikler saha araştırması için değerli bilgiler sağlayabilir ve yeraltı jeolojisinin kapsamlı bir şekilde anlaşılmasını sağlamak için sondaj ve numune alma gibi diğer yöntemlerle birlikte kullanılabilir.

Sondaj ve numune alma

Sondaj ve numune alma, jeoteknik mühendislerinin ve jeologların bir sahanın yeraltı koşulları hakkında bilgi edinmesine olanak tanıyan saha araştırmasında kritik tekniklerdir. Teknikler, zemine sondaj delikleri açmayı ve çeşitli derinliklerde toprak veya kaya örnekleri toplamayı içerir.

Sondaj ve numune alma işlemlerinden elde edilen bilgiler, zemin ve kayanın bileşimi, mukavemeti, geçirgenliği ve deformasyon özellikleri gibi fiziksel ve mühendislik özelliklerini belirlemek için kullanılır. Bu bilgi daha sonra temelleri, kazıları, tünelleri ve diğer yapıları tasarlamak için kullanılır.

Aşağıdakiler de dahil olmak üzere çeşitli delme teknikleri vardır:

1. Burgu delme: Bu, toprağa nüfuz etmek ve numune toplamak için sarmal bir vida kullanmayı içerir. Genellikle sığ araştırmalar ve çok sert olmayan zemin türleri için kullanılır.
2. Döner delme: Bu, toprağa veya kayaya nüfuz etmek için döner bir matkap ucu kullanmayı içerir. Hem sığ hem de derin araştırmalar için kullanılabilir.
3. darbeli delme: Bu, toprağa veya kayaya bir matkap ucu sürmek için bir çekiç kullanmayı içerir. Genellikle kaya oluşumları için kullanılır.

Sondaj deliği açıldıktan sonra, aşağıdakiler gibi çeşitli örnekleme teknikleri kullanılarak toprak veya kaya örnekleri toplanabilir:

1. Standart sızma testi (SPT): Bu, bölünmüş kaşık örnekleyiciyi bir çekiç kullanarak toprağa sürmeyi ve örnekleyiciyi belirli bir mesafeye götürmek için gereken darbe sayısını saymayı içerir. Bu bilgi zemin yoğunluğunu ve mukavemetini belirlemek için kullanılır.
2. Shelby tüpü örneklemesi: Bu, sondaj deliğinden bozulmamış toprak numuneleri toplamak için ince duvarlı bir tüp kullanmayı içerir. Bu teknik genellikle kohezyonlu zeminlerden numune almak için kullanılır.
3. kaya karot: Bu, kaya örnekleri toplamak için elmas uçlu bir matkap ucu kullanmayı içerir. Numuneler, kullanılan delme tekniğine bağlı olarak sürekli veya süreksiz olabilir.

Sondaj kuyusundan toplanan numuneler daha sonra test ve analiz için bir laboratuvara gönderilir. Sonuçlar, sahanın yeraltı koşulları hakkında bilgi sağlayan ve temel tasarımı ve inşası için tavsiyeler sağlayan bir jeoteknik raporun geliştirilmesinde kullanılır.

yerinde test

Yerinde test, malzemeleri doğal ortamlarından çıkarmadan bulundukları yerde toprak ve kaya özelliklerini ölçmek için kullanılan yöntemleri ifade eder. Yerinde testler, hafriyat, inşaat veya diğer faaliyetler sırasında karşılaşılacak zemin ve kaya malzemelerinin özelliklerinin daha doğru anlaşılmasına olanak sağladığından, mühendislik ve inşaat projeleri için önemli bilgiler sağlayabilir.

Aşağıdakiler de dahil olmak üzere birkaç farklı yerinde test tekniği vardır:

1. Standart Sızma Testi (SPT): Bu, zeminlerin mukavemetini ve yoğunluğunu belirlemek için yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir. Silindirik bir numune alıcı, bir çekiç kullanılarak zemine çakılır ve zemini belirli bir mesafeden delmek için gereken darbe sayısı kaydedilir.
2. Koni Penetrasyon Testi (CPT): Bu test, koni biçimli bir penetrometrenin, penetrasyona karşı direnci ölçerken sabit bir hızla toprağa itilmesini içerir. Veriler, toprağın mukavemetini, yoğunluğunu ve diğer özelliklerini belirlemek için kullanılabilir.
3. Basınç ölçer Testi: Bu test, bir sondaj deliği içinde silindirik bir sondanın şişirilmesini ve sondayı genişletmek için gereken basıncın ölçülmesini içerir. Veriler, zemin veya kayanın yerinde gerilme-gerinim özelliklerini belirlemek için kullanılabilir.
4. Kesme Dalgası Hız Testi: Bu test, sismik yöntemler kullanılarak zemin veya kaya boyunca ilerleyen kayma dalgalarının hızının ölçülmesini içerir. Veriler, malzemenin sertliğini ve yoğunluğunu belirlemek için kullanılabilir.
5. Çapraz Delik Sismik Testi: Bu test, sondaj kuyularına yerleştirilmiş sensörler kullanılarak bir yerde sismik dalgalar oluşturmayı ve başka bir yerde dalgaları ölçmeyi içerir. Veriler, kayma dalgası hızını ve zemin veya kayanın diğer özelliklerini belirlemek için kullanılabilir.
6. Termal İletkenlik Testi: Bu test, bir ısı kaynağı ve sıcaklık sensörleri kullanılarak toprak veya kaya boyunca ısı akış hızının ölçülmesini içerir. Veriler, malzemenin termal özelliklerini belirlemek için kullanılabilir.
7. Elektrik Direnç Testi: Bu test, zemine yerleştirilen sondalar kullanılarak toprağın veya kayanın elektrik direncinin ölçülmesini içerir. Veriler, malzemenin nem içeriğini ve diğer özelliklerini belirlemek için kullanılabilir.

Bunlar, jeoteknik mühendisliğinde ve saha araştırmasında kullanılabilecek birçok farklı yerinde test tekniklerinden sadece birkaç örnektir. Tekniğin seçimi, toprak veya kaya malzemelerinin belirli özelliklerine, saha koşullarına ve araştırmanın amaçlarına bağlıdır.

Laboratuvar testi

Laboratuvar testleri saha incelemesinin çok önemli bir parçasıdır ve sahadan alınan toprak ve kaya numunelerinin fiziksel ve mekanik özelliklerini belirlemek için kullanılır. Bu testler, mühendislik yapılarının tasarımında ve yapımında kullanılan dayanım, geçirgenlik, sıkıştırılabilirlik ve deformasyon özellikleri gibi zemin ve kayanın mühendislik özelliklerinin belirlenmesinde önemlidir.

Aşağıdakiler de dahil olmak üzere toprak ve kaya numuneleri üzerinde gerçekleştirilebilecek birkaç laboratuvar testi vardır:

1. Tane boyutu analizi: Bu test, toprağın tane boyutu dağılımını belirlemek için kullanılır. Test, toprağın bir dizi standart elekten elenmesini ve her elekte tutulan toprağın ağırlığının ölçülmesini içerir.
2. Atterberg sınırları: Bu test, zeminin plastik limit, likit limit ve büzülme limitini belirlemek için kullanılır. Test, farklı kıvam durumlarının sınırlarını belirlemek için testin farklı aşamalarında toprağın nem içeriğinin ölçülmesini içerir.
3. Sıkıştırma testi: Bu test, toprağın maksimum kuru yoğunluğunu ve optimum nem içeriğini belirlemek için kullanılır. Test, standart bir sıkıştırma enerjisi kullanılarak toprağın standart bir kalıpta sıkıştırılmasını ve elde edilen yoğunluğun ölçülmesini içerir.
4. Kesme mukavemeti testi: Bu test, zemin veya kayanın kayma dayanımını belirlemek için kullanılır. Test, bir toprak veya kaya örneğine bir kesme kuvveti uygulamayı ve ortaya çıkan deformasyonu ölçmeyi içerir.
5. Geçirgenlik testi: Bu test, toprak veya kayanın geçirgenliğini belirlemek için kullanılır. Test, bilinen bir hidrolik gradyan altında bir toprak veya kaya örneğinden geçen su akış hızının ölçülmesini içerir.
6. Konsolidasyon testi: Bu test, zeminin oturma hızını ve büyüklüğünü belirlemek için kullanılır. Test, bir toprak örneğine bir yük uygulanmasını ve zamanla ortaya çıkan deformasyonun ölçülmesini içerir.
7. Kaya mekaniği testleri: Bu, kaya örneklerinin mukavemet ve deformasyon özelliklerini belirlemek için kullanılan tek eksenli sıkıştırma, üç eksenli sıkıştırma ve doğrudan kesme testleri gibi testleri içerir.

Bu laboratuvar testleri tipik olarak ASTM International ve International Society for Rock Mechanics gibi kuruluşlar tarafından oluşturulan standart test prosedürlerine uygun olarak gerçekleştirilir.

Çevre testi

Çevre testi, kirleticilerin veya kontaminantların varlığını ve konsantrasyonunu belirlemek için çevresel numuneleri analiz etme işlemidir. Bu tür testler, insan faaliyetlerinin çevre üzerindeki etkisinin değerlendirilmesi ve çevre düzenlemelerine uygunluğun sağlanması açısından önemlidir.

Bazı yaygın çevresel test türleri şunları içerir:

1. Su testi: Bu, ağır metaller, organik bileşikler ve patojenler gibi kirleticilerin varlığını ve konsantrasyonunu belirlemek için yüzey suyu, yeraltı suyu ve atık suyun analizini içerir.
2. Hava testi: Bu, partikül madde, uçucu organik bileşikler (VOC'ler) ve hava toksikleri gibi kirletici maddelerin seviyelerini ölçmek için hava örneklerinin toplanmasını ve analiz edilmesini içerir.
3. toprak testi: Bu, ağır metaller, böcek ilaçları ve benzeri kirleticilerin varlığını ve konsantrasyonunu belirlemek için toprak örneklerinin analizini içerir. petrol hidrokarbonlar.
4. Sediment testi: Bu, ağır metaller ve organik bileşikler gibi kirleticilerin varlığını ve konsantrasyonunu belirlemek için göllerden, nehirlerden ve diğer su kütlelerinden alınan tortu örneklerinin analizini içerir.
5. Biyolojik testler: Bu, insan sağlığına zararlı olabilecek kirleticilerin varlığını ve konsantrasyonunu belirlemek için balık, kabuklu deniz ürünleri ve diğer suda yaşayan organizmalar gibi biyolojik numunelerin analizini içerir.

Çevre testi genellikle çevre danışmanlığı firmaları, devlet kurumları ve çevresel izleme ve iyileştirme konusunda uzmanlaşmış diğer kuruluşlar tarafından gerçekleştirilir. Çevresel testlerin sonuçları, potansiyel sağlık risklerini belirlemek, iyileştirme planları geliştirmek ve çevresel düzenlemelere uygunluğu sağlamak için kullanılabilir.

Uzaktan Algılama

Uzaktan algılama, bir hedef veya alan hakkında, hedef veya alanla fiziksel temas kurmadan, tipik olarak uçak veya uydulardan belirli bir mesafeden bilgi toplama işlemidir. Uzaktan algılama verileri, Dünya yüzeyinin ve atmosferinin fiziksel, kimyasal ve biyolojik özelliklerinin yanı sıra insan faaliyetleri ve zaman içindeki çevresel değişimler hakkında bilgi sağlayabilir.

İki ana uzaktan algılama türü vardır: pasif ve aktif. Pasif uzaktan algılama, güneş ışığı gibi bir hedef veya alan tarafından doğal olarak yayılan veya yansıtılan enerjiyi ölçer ve sensörler kullanarak kaydeder. Pasif uzaktan algılama araçlarına örnek olarak görünür ışığı yakalayan kameralar, ısıyı algılayan kızılötesi sensörler ve bir hedef tarafından yayılan enerji miktarını ölçen radyometreler verilebilir. Aktif uzaktan algılama ise, enerjinin bir hedefe veya alana doğru yayılmasını ve yansıyan veya yayılan enerjinin sensörler kullanılarak ölçülmesini içerir. Aktif uzaktan algılama araçlarına örnek olarak radar ve lidar verilebilir.

Uzaktan algılama, jeoloji, tarım, ormancılık ve şehir planlama dahil olmak üzere çeşitli alanlarda kullanılabilir. Jeolojide, faylar gibi jeolojik yapıları tanımlamak ve haritalamak için uzaktan algılama kullanılabilir. kıvrımlartespit etmenin yanı sıra mineral yatakları ve arazi kullanımındaki değişiklikler. gibi doğal tehlikeleri izlemek için de kullanılabilir. heyelan ve deprem.