Evaluation of CPTu – SPT correlations for transitional soils

Abstract

Standart penetrasyon testi, SPT, geoteknik arazi karakterizasyonunda yaygınlıkla kullanılan deneylerden biridir. Yaygın kullanımına rağmen, SPT sonuçlarının tekrar edilebilirliği ile ilgili hala çeşitli sorunlar bulunmaktadır. Normalize edilmiş SPT vuruş sayısı, zeminin fiziksel ve mekanik özelliklerini tahmin etmek amacıyla ve temel tasarımında kullanılır. Piezocone testi, CPTu, arazide zemin özelliklerini karakterize etmek için kullanılan bir diğer metotdur. CPTu, yeraltı profili boyunca sürekli veri kaydı sağlar ve tekrar edilebilirliği SPT'ye kıyasla daha yüksektir. Öte yandan, örselenmiş zemin numuneleri SPT ile toplanabilir. Bu nedenle, sahanın idealize edilmiş zemin profilini oluşturmak için geoteknik saha inceleme projelerinde hem SPT hem de CPTu birlikte kullanılır. Kuzey Marmara Otoyolu (KMO) tarafından Km 223 ile Km 251 arasında kalan 6. Bölümü boyunca yürütülen kapsamlı SPT deney programı neticesinde, zemin profilinin killi siltler, siltli killer ve siltler gibi geçiş zeminlerinden (transient soil) oluştuğu tespit edilmiştir. SPT deneylerine ek olarak, karayolu güzergahının 6. Bölümü boyunca arazide özelliklerini karakterize etmek için CPTu deney programı da gerçekleştirilmiştir. Bu CPTu ve SPT sonuçları bir vaka çalışması olarak kullanılmıştır. Bu iki arazi deneyinin arazi karakterizasyonu yöntemlerinin kapsamlı korelasyonu incelenmiştir. CPTu test sonuçlarını kullanarak SPT vuruş sayılarını tahmin etmeye ilişkin mevcut literatürün incelemesi yapılmıştır. CPTu'nun geçiş zeminlerinin (transient soils) SPT vuruş sayılarını tahmini, CPTu test sonuçları ve SPT sonuçları karşılaştırılarak gerçekleştirilmiştir. Mevcut denklemlerin tahmin performansını iyileştirmek için ek regresyon analizleri yapılarak ve geçiş zeminleri için denklemler önerilmiştir. Önerilen korelasyonlar, KMO'nun 6. Bölümü boyunca inşa edilecek gelecekteki altyapı gelişmeleri için bir kılavuz olarak kullanılabilir.The standard penetration test, SPT, is one of the most used tests to characterize the subsurface profile. Despite its widespread use, there are still various issues regarding the repeatability of the SPT results. The normalized SPT blow count is used to estimate the physical and mechanical properties of the soil and used in the foundation design. The piezocone test, CPTu, is used to characterize the in-situ soil properties. CPTu provides continuous data recording along the subsurface profile and the repeatability is more reliable comparing to that of SPT. On the other hand, disturbed soil samples can be collected by SPT. The extensive SPT testing program carried out by the Northern Marmara Highway, KMO, project for subsurface soil characterization along the Section 6 of the project between Km 223 and Km 251 where subsurface profile consists of transitional soils such as clayey silts, silty clays and silts. In addition to SPT tests, CPTu testing program was also performed to characterize the in-situ properties along the Section 6 of the highway route. The results of these CPTu tests and SPT tests was used as a case study. Comprehensive correlation of these two in-situ soil characterization test methods was studied. A historical review of the existing literature on estimating SPT blow counts using CPTu test results was evaluated. Evaluation of the effectiveness of CPTu to predict the SPT blow counts of transitional soils was accomplished by comparing the CPTu test results and SPT results. New equations are proposed to improve existing equations.