The challenges posed by expansive soils to civil engineering structures in terms of damages and billions of dollars loss to repair and maintenance have been the major concern of 21st century researchers. In the last decades, lot of research works had been done to find feasible solutions to these problems. The challenges that the problematic soils caused are linked to their inappropriate engineering properties such as swelling, shrinkage, strength, and compressibility. The deficient properties of the expansive soils are attributed to the nature of their mineral type, structure, pore sizes, pore ionic solution etc. In order to transform the deficient properties to desirable properties required for engineering designs and applications, there is a need for a safe, economical and long lasting deep soil stabilization technique(s). In this study, a detail laboratory program was performed on a typical expansive soil to examine its physical and engineering properties in its natural state and when stabilized with a lime-pile technique. Five lime-piles of 3 cm each in diameter and 30 cm in height were constructed to stabilize the soil block which is 40 cm in diameter and 36 cm in height. The lime (Ca2+ ions) migrated from the piles into the soil block at different curing periods of 28, 90 and 120 days and produced different stabilized soil aggregates at different lime-pile distances. Extensive laboratory tests such as CBR and electrical resistivity were performed on the natural and the stabilized soils extracted at different lime-pile distances and curing periods and the test results were compared and discussed. The results of the tests indicated significant changes in the physical and engineering properties of the stabilized soils compared to the natural soil. The CBR test results suggest that the stabilized soil in 120 days of curing is fair enough to be used as both subbase and subgrade for highway and foundation iv constructions. The electrical resistivity measurements of the natural and lime-pile modified soils indicated that with lime treatment and curing time, the electrical resistivity of the lime treated soils decreased due to the particle aggregation and flocculation. The electrical resistivity (ER) test results suggest that the ER measurements can be used as a monitoring technique for lime diffusion in in-situ lime-pile applications. Keywords: aggregation, electric resistivity, expansive soil, flocculation, lime piles. ; Master of Science in Civil Engineering. Thesis (M.S.)--Eastern Mediterranean University, Faculty of Engineering, Dept. of Civil Engineering, 2013. Supervisor: Assoc. Prof. Dr. Zalihe Sezai. ; ÖZ: Şişen zeminlerin mühendislik yapılarına yarattığı zararlar açısından ve harcanan milyarlarca dolar bakım ve onarım zararı açısından bu konu 21. yüzyıl araştırmacılarının en önemli konuları olmuştur. Son yıllarda, yapılan araştırma çalışmalarının çoğu bu sorunlara uygun çözümler bulmak için yapılmıştır. Sorunlu toprakların neden olduğu problemler, problemli toprakların şişme, büzülme, mukavemet ve sıkışma gibi mühendislik özellilerine ilişkilendirilmiştir. Şişen zeminlerin eksik özellikleri doğal mineral türü, yapısı, gözenek boyutları, gözenek iyonik çözümü gibi özelliklere atfedilmektedir. Yetersiz mühendislik özelliklerini, mühendislik tasarımı ve uygulaması için gerekli olan ve arzu edilen özelliklere dönüştürebilmek için, güvenli, ekonomik ve uzun süreli etkili olabilecek bir derin toprak stabilizasyon teknik(lerine) ihtiyaç vardır. Bu çalışmada, zeminin doğal halinde ve bir kireç-kazık tekniği ile stabilize edilmiş durumda, tipik bir şişen zemin üzerinde, fiziksel ve mühendislik özelliklerini incelemek üzere kapsamlı bir laboratuvar programı yürütülmüştür. 40 cm çapında ve 36 cm yüksekliğindeki toprak bloğu stabilize etmek için beş kireç-kazık, herbiri 3 cm çapında ve 30 cm yüksekliğinde inşa edilmiştir. Kazıklardan, farklı kür dönemlerinde 28, 90 ve 120 günde zemin bloğa yayılan kireç (Ca2+ iyonları) farklı kireç kazık mesafelerinde, farklı stabilize toprak agrega üretmiştir. Farklı kireç kazık mesafelerinde ve farklı kür sürelerinde elde edilen doğal ve stabilize toprak üzerinde Kaliforniya taşıma oranı, ve elektrik özdirenç gibi kapsamlı laboratuvar deneyleri gerçekleştirilmiş ve deney neticeleri karşılaştırılmış ve tartışılmıştır. Stabilize deney sonuçları doğal toprak ile karşılaştırıldığında, stabilize toprakların fiziksel ve mühendislik özellikleri önemli değişiklikler göstermiştir. Doğal ve kireç-kazık stabilize edilmiş topraklarda, elektriksel direnç ölçümleri, kireç stabilize edilmiş ve değişik kür sürelerinde, kireç stabilite edilmiş toprakların elektrik özdirenç değerlerinin partikül agregasyonu ve flokülasyonu nedeni ile azaldığını göstermiştir. CBR testi sonuçları 120 gün kür yapılan stabilize zeminin otoyol ve temel yapılar için alt temel malzemesi olarak kullanılmasının yeterince uygun olduğunu göstermektedir. Doğal ve kireç-kazık stabilize edilmiş topraklarda, elektriksel direnç ölçümleri, kireç stabilize edilmiş ve değişik kür sürelerinde, kireç stabilite edilmiş toprakların elektrik özdirenç değerlerinin partikül agregasyonu ve flokülasyonu nedeni ile azaldığını göstermiştir. Elektriksel direnç deney sonuçları, elektriksel direnç ölçümlerinin, arazide kireç kazık uygulamalarında, kireç difüzyon izleme tekniği olarak kullanılabileceğini göstermektedir. Anahtar Kelimeler: agregasyon, elektrik özdirenç, flokülasyon, kireç kazıkları, şişen zemin