Influence of Soil on Cone Penetration Resistance-Shear Wave Velocity Correlation

Abstract

Many researchers proposed correlations between cone penetration resistance (qc) and shear wave velocity (Vs). The researchers used the datasets they obtained by performing laboratory or field tests while developing their correlations. The qc measurements were made with CPT test and Vs measurements were made with in-situ tests (SCPT, DHT, CHT). The proposed correlations were very different from each other. The existing correlations between qc and Vs are given in two ways: The soil type-dependent correlations and different correlations for different soil types. The soil type-dependent correlations were limited and also there is no change depending on fines content . Therefore, it would be useful to determine a correlation based on soil type with soils with different fines content. In this study, CPT and SCPT tests were performed in the getechnical laboratory of IZTECH to investigate the influence of soil type on qc-Vs correlation. Tests were performed on clean sand and sand - non-plastic silt mixtures having 5%, 15%, and 35% fines content at different relative densities inside the soil box. CPT profiles and Vs values were obtained to develop a relationship between Vs, and qc based on soil type index (Ic). The Ic values were found using CPT-based approaches found in the literature. A new soil type-dependent correlation to predict the Vs of soils from qc is presented in this study. The new equation was compared with existing correlations. The equation is useful to estimate Vs from CPT measurements for all soil types with different fines content.

Birçok araştırmacı, koni penetrasyon direnci (qc) ile kayma dalgası hızı (Vs) arasında korelasyonlar önermiştir. Araştırmacılar korelasyonlarını geliştirirken laboratuvar veya saha testleri yaparak elde ettikleri veri setlerini kullanmışlardır. qc ölçümleri CPT testi ile, Vs ölçümleri ise yerinde testler (SCPT, DHT, CHT) ile yapılmıştır. Önerilen korelasyonlar birbirinden çok farklıdır. qc ve Vs arasındaki mevcut korelasyonlar iki şekilde verilmiştir: Zemin tipine bağlı korelasyonlar ve farklı zemin tipleri için farklı korelasyonlar. Zemin tipine bağlı korelasyonlar sınırlıdır ve ayrıca ince tane muhtevasına bağlı değişim yoktur. Bu nedenle, farklı ince tane muhtevasına sahip zeminler ile toprak tipine dayalı bir korelasyon belirlemek faydalı olacaktır. Bu çalışmada, zemin tipinin qc – Vs korelasyonu üzerindeki etkisini araştırmak için İYTE'nin geoteknik laboratuvarında CPT ve SCPT testleri yapılmıştır.Testler zemin kutusu içerisinde, farklı rölatif sıkılıklarda, temiz kuma ve 5%, 15%, and 35% ince tane muhtevasına sahip temiz kum-plastik olmayan silt karışımlarına uygulanmıştır. Toprak tipi indeksine (Ic) dayalı olarak Vs ve qc arasında bir ilişki geliştirmek için CPT profilleri ve Vs değerleri elde edilmiştir. Ic değerleri, literatürde bulunan CPT tabanlı yaklaşımlar kullanılarak bulunmuştur. Bu çalışmada, koni penetrasyon direncinden zeminlerin kayma dalgası hızını tahmin etmek için zemin tipine bağlı yeni bir korelasyon sunulmaktadır. Yeni denklem mevcut korelasyonlarla karşılaştırılmıştır. Denklem, farklı ince tane muhtevasına sahip tüm zemin türleri için CPT ölçümlerinden kayma dalgası hızını tahmin etmek için faydalıdır.