A Laboratory Experimental Study on the Performance of Jet Grout Columns Optimized by Taguchi Method

Bu çalışmanın temel amacı, jet grout (JG) yöntemiyle oluşturulan kolonların mekanik performansına etki eden üretim parametrelerinin belirlenmesi ve bu parametrelerin optimizasyonudur. Zayıf zeminlerde yapılaşmanın artmasıyla birlikte JG yöntemi, taşıma gücü artırımı ve zemin iyileştirmede sıklıkla tercih edilen bir teknik haline gelmiştir. Çalışmada, enjeksiyon basıncı, tij çekilme hızı, tij dönme hızı ve su/çimento (S/Ç) oranı olmak üzere dört üretim parametresi ele alınmıştır. Her parametre üç seviyede test edilmiş ve deneysel tasarım, Taguchi L9 ortogonal dizilimi ile gerçekleştirilmiştir. Özel olarak tasarlanmış laboratuvar tipi JG deney düzeneği kullanılarak toplam 18 kolon üretilmiştir. Kolonlardan alınan karot örnekleri ile serbest basınç dayanımı testleri yapılmış ve kolon çapı ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar, kolon çapı üzerinde en etkili parametrenin %43 oranla enjeksiyon basıncı olduğunu; serbest basınç dayanımı üzerinde ise %36,5 oranla yine enjeksiyon basıncının en belirleyici değişken olduğunu göstermiştir. S/Ç oranı ve tij çekilme hızındaki artışlar dayanımı olumsuz etkilerken; düşük çekilme hızlarında ve yüksek dönme hızlarında daha homojen ve dayanıklı kolonlar elde edilmiştir. Kolon kesit analizleri, çekirdekten dışa doğru dayanımın azaldığını göstermiştir. Sonuç olarak, JG kolon performansının iyileştirilmesinde üretim parametrelerinin dikkatli seçimi kritik öneme sahiptir. Gelecek çalışmalarda farklı zemin türlerinde geniş ölçekli saha deneyleri önerilmekte; ayrıca çevresel etkileri azaltmak için alternatif bağlayıcı malzemelerin ve inovatif enjeksiyon uçlarının geliştirilmesi tavsiye edilmektedir.