s021

12
6. Geoteknik Sempozyumu 26-27 Kasım 2015, Çukurova Üniversitesi, Adana GEOSENTETİK DONATILI DOLGU İSTİNAT DUVARLARI VE KÖPRÜ AYAKLARI GEOSYNTHETIC REINFORCED RETAINING WALLS AND BRIDGE ABUTMENTS Waldemar PAULS 1 Oğul DOYGUN 2 Stephan WESTHUS 3 ABSTRACT Retaining walls made out of geosynthetic reinforced soil are used for an increased number of applications as an alternative to conventional concrete retaining walls because of their advantages like the saving potential due to the material use, construction time, their environmental benefits and ductile behavior under earthquake loads as well as their variable constructible front. On the basis of two large-scale experiments (1:1) and five real projects, this publication deals with the basics and the advantages of geosynthetic reinforced soil structures, which become increasingly important for infrastructural, railway and hydraulic engineering projects. Keywords: Geogrid, reinforced soil, bridge abutments, retaining walls, geotextile. ÖZET Geosentetik donatılı dolgu istinat duvarları, sundukları önemli avantajlar sebebi ile (ekonomik malzeme kullanımı, inşaat süresi, çevreyi koruma, değişken duvar cephesi imkanları, deprem yükleri altındaki duktil davranışları, vb.) geleneksel istinat duvarlarına birer alternatif olarak çoğalmakta; altyapı, demiryolu ve su yapıları projelerinde hızla önem kazanmaktadırlar. İki büyük deney (1:1) ve 5 uygulanmış proje örneğini baz alan bu makale, geosentetik donatılı dolgu duvarların dizayn esasları ve avantajları ile igilenmektedir. Anahtar kelimeler: Geogrid, geosentetik donatılı dolgu duvar, köprü ayakları, istinat duvarları, geotekstil. 1. GİRİŞ Bu bildiride öncelikle geosentetik donatılı dolgu duvarlarının dizayn esasları hakkında kısa bilgiler verilecek, ardından uygulaması gerçekleştirilmiş olan iki büyük deney tanıtılacak ve deney sonuçları konu kapsamında değerlendirilecektir. Deney sonuçlarının akabinde gerçekleştirilmiş olan 5 proje örneği ile (Türkiye, Hollanda, ve Slovakya ülkelerinden) geosentetik donatılı dolgu duvar ve köprü ayağı uygulamaları daha somut bir biçimde 1 Dipl.-Ing., BBG Bauberatung Geokunststoffe GmbH & Co. KG, [email protected] 2 M.Sc.-Ing., BBG Bauberatung Geokunststoffe GmbH & Co. KG, [email protected] 3 Dipl.-Ing., NAUE GmbH & Co. KG, [email protected]

Upload: anonymous-d5s00ddu

Post on 17-Feb-2016

14 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

S021

TRANSCRIPT

Page 1: S021

6. Geoteknik Sempozyumu 26-27 Kasım 2015, Çukurova Üniversitesi, Adana

GEOSENTETİK DONATILI DOLGU İSTİNAT DUVARLARI VE KÖPRÜ AYAKLARI

GEOSYNTHETIC REINFORCED RETAINING WALLS AND BRIDGE

ABUTMENTS

Waldemar PAULS 1 Oğul DOYGUN2 Stephan WESTHUS 3

ABSTRACT

Retaining walls made out of geosynthetic reinforced soil are used for an increased number of applications as an alternative to conventional concrete retaining walls because of their advantages like the saving potential due to the material use, construction time, their environmental benefits and ductile behavior under earthquake loads as well as their variable constructible front. On the basis of two large-scale experiments (1:1) and five real projects, this publication deals with the basics and the advantages of geosynthetic reinforced soil structures, which become increasingly important for infrastructural, railway and hydraulic engineering projects. Keywords: Geogrid, reinforced soil, bridge abutments, retaining walls, geotextile.

ÖZET

Geosentetik donatılı dolgu istinat duvarları, sundukları önemli avantajlar sebebi ile (ekonomik malzeme kullanımı, inşaat süresi, çevreyi koruma, değişken duvar cephesi imkanları, deprem yükleri altındaki duktil davranışları, vb.) geleneksel istinat duvarlarına birer alternatif olarak çoğalmakta; altyapı, demiryolu ve su yapıları projelerinde hızla önem kazanmaktadırlar. İki büyük deney (1:1) ve 5 uygulanmış proje örneğini baz alan bu makale, geosentetik donatılı dolgu duvarların dizayn esasları ve avantajları ile igilenmektedir. Anahtar kelimeler: Geogrid, geosentetik donatılı dolgu duvar, köprü ayakları, istinat duvarları, geotekstil. 1. GİRİŞ Bu bildiride öncelikle geosentetik donatılı dolgu duvarlarının dizayn esasları hakkında kısa bilgiler verilecek, ardından uygulaması gerçekleştirilmiş olan iki büyük deney tanıtılacak ve deney sonuçları konu kapsamında değerlendirilecektir. Deney sonuçlarının akabinde gerçekleştirilmiş olan 5 proje örneği ile (Türkiye, Hollanda, ve Slovakya ülkelerinden) geosentetik donatılı dolgu duvar ve köprü ayağı uygulamaları daha somut bir biçimde

1 Dipl.-Ing., BBG Bauberatung Geokunststoffe GmbH & Co. KG, [email protected] 2 M.Sc.-Ing., BBG Bauberatung Geokunststoffe GmbH & Co. KG, [email protected] 3 Dipl.-Ing., NAUE GmbH & Co. KG, [email protected]

Page 2: S021

6. Geoteknik Sempozyumu 26-27 Kasım 2015, Çukurova Üniversitesi, Adana

tartışılacaktır. Bildirinin sonuç kısmında deney ve proje örnekleri ışığında yapılan geoteknik değerlendirmelere yer verilecektir. 2. DİZAYN ESASLARI Geosentetik donatılı dolgu duvar dizayn tahkikleri, Avrupa bünyesinde geçerli olan Eurocode 7 (DIN EN 1997-1 [1]) ve Almanya bünyesinde geçerli olan ulusal yönetmelikler (DIN EN 1997-1/NA [2], DIN 1054:2010-12 [3]) yardımı ile yapılabilmektedir. Son bahsedilen ulusal yönetmelik [3], geosentetik donatılı dolgu duvar dizaynı ile ilgili olarak en yeni teknik kuralların yer aldığı EBGEO 2010 [4] kaynağını önermektedir. Dizayn tahkikleri bahsedilen kaynağa göre nihai limit durumu (ultimate limit state) ve hizmete elverişlilik limit durumu (serviceability limit state) için ayrı ayrı yapılmaktadır. 2.1. Geoteknik Kategoriler Geosentetik donatılı dolgu duvarlar, geleneksel istinat duvarlara benzer olarak, EBGEO 2010 [4] kapsamında zorluk derecelerine göre sınıflandırılmaktadırlar (bakınız, Tablo 1). Eğer DIN 1054 [3]`e göre gerekli olduğu kararına varılırsa, yapı bir üst sınıf içinde kategorilendirilebilir.

Tablo 1. Geosentetik Donatılı İstinat Duvarlarının Geoteknik Kategorilere Göre Sınıflandırılması (EBGEO 2010 [4])

2.2. Geoteknik Dizayn Tahkikleri 2.2.1 Nihai Limit Durumu (Ultimate Limit State) Geosentetik donatılı dolgu duvar dizaynı, geleneksel istinat duvarlarına benzer olarak, nihai dizayn durumu için aşağıdaki tahkiklerden oluşmaktadır. Tahkikler, EBGEO 2010 kaynağı baz alınarak adlandırılmışlardır (bakınız Tablo 2). Tablo 2. Geosentetik Donatılı Dolgu Duvarlar İçin Nihai Limit Durum (ULS) ve Hizmete

Elverişlilik Limit Durumu (SLS) Tahkikleri (EBGEO 2010 [4])

Page 3: S021

6. Geoteknik Sempozyumu 26-27 Kasım 2015, Çukurova Üniversitesi, Adana

Şekil 1. Geosentetik Donatılı İstinat Duvarları İçin Nihai Limit Durum (ULS) ve Hizmete

Elverişlilik Limit Durumu (SLS) Tahkikleri (EBGEO 2010 [4])

2.2.2 Hizmete Elverişlilik Limit Durumu (Serviciability Limit State) Hizmete elverişlilik limit durumu tahkikleri, ekzantirisite analizi (örneğin DIN 1054 [3], 7.6.1 üniteye göre, bakınız Şekil 1.d) ve yapı deformasyon uyumluluğu tahkiklerinden (bakınız Şekil 1.h) oluşmaktadır. Bahsedilen bu tahkikler, zemin oturmaları, dolgunun kendi oturması, dolgu duvar cephesinin deformasyonları ve dolgunun üst yüzeyinde oluşan deformasyonları içermektedir. Toprak dolgu ile geosentetik arasında oluşan kompozit etki, donatılı dolgunun deformasyon davranışını önemli miktarda etkileyen bir faktördür (EBGEO [4]). Yapılan en aktuel araştırma sonuçlarına göre, kompozit malzemeden (geogrid + dolgu zemin) beklenecek deformasyonların, geosentetik malzemenin yalnızca çekme-uzama davranışından beklenen deformasyonlarına nazaran çok daha az miktarda olduğu bilinmektedir (EBGEO [4]). Hizmete elverişlilik limit durumu tahkikleri çerçevesinde, geosentetik donatılı dolgu yapıdan beklenecek deformasyonlar aşağıdaki tablo yardımıyla yaklaşık olarak tahmin edilebilir (bakınız Şekil 2).

Şekil 2. Geosentetik Donatılı Dolgu Duvarlar İçin Yaklaşık Deformasyon Değerleri (Vollmert v.d.[5])

Page 4: S021

6. Geoteknik Sempozyumu 26-27 Kasım 2015, Çukurova Üniversitesi, Adana

Zeminde beklenen oturmalar ayrıca hesaplanmalı ve incelenmelidir (örneğin DIN 1054 [3], 7.6.3 numaralı üniteye göre). Geosentetik donatılı dolgu yapıların altındaki zeminde beklenecek oturmaların hesabında donatılı dolgunun kendisi esnek yük olarak kabul edilebilir. Dolgu yapının kendisi, oturmalara karşı (duktil yapısı sayesinde) hassas olmadığı için, deformasyon davranışı bağlamında geosentetik donatılı dolgular büyük avantajlar sunmaktadır. Diferansiyel oturma farklılıkları, donatılı dolgunun içinde oluşan optimize yük dağılımı sayesinde, genelde yapı tarafından absorbe edilmektedir. Gerekli olan durumlarda, dolgu zemin-georid kompozit sisteminin deformasyon davranışı numerik olarak incelenebilmektedir (örneğin sonlu elemanlar yöntemi (FEM) ile). Numerik incelemenin sonuçlarının güvenilirliği ve uygunluğu ayrıca kontrol edilmelidir. 3. geoteknik kategorideki donatılı dolgu yapıların (bakınız Tablo 1) deformasyon davranışları, deformasyon tahminlerine ek olarak, gözlemleme yöntemi vasıtası ile (örneğin DIN 1054[3]`e göre) kontrol altında tutulmalıdır. Eğer geogridler, fabrikada veya şantiyede yaş beton içine entegre edilmişler ise, beton sertleştikten sonra geogridler için gerekli olan dayanıklılık ve dışarı sıyrılma (pull out) testleri yapılmalıdır. Secugrid® R6/Q6 (PET) ürün gurubu için bahsedilen sistem incelemeleri ve raporları mevcuttur. 3. BÜYÜK DENEYLER 3.1. Büyük Deney-I / B6n, Bernburg, Saksonya-Anhalt, Almanya Federal B6n yol inşaatı projesi çerçevesinde, Almanya Saksonya-Anhalt eyaletinin katkılarıyla, Bernburg şehri yakınlarında, geosentetik donatılı dolgu bir duvarın araç çarpması ve yangın durumlarındaki davranışını inceleme amacıyla 1:1 ölçekli bir deney yapıldı. Deney çerçevesinde, öncelikle 800kg ağırlığındaki bir araç, 6m yüksekliğindeki donatılı dolgu duvara 80 km/sa hızla ve 20° açı ile çarpıştırıldı. Bunun akabinde, 375kg ağırlığındaki bir yük, duvara dik olarak yaklaşık 40km/sa hızla çarpıştırıldı. Son olarak, duvar önünde 1100°C-1200°C sıcaklığındaki bir ateş yaklaşık 10 dakika boyunca yakıldı. Duvar cephesi iki tabakalı bir sistemden oluşturulmuştu. Bu sistemde, geosentetik donatılı dolgu ile duvar cephesi birbirinden tamamen ayrılmış olarak inşaa edildi.

Şekil 3. Büyük Deney-I / B6n Bernburg, Almanya (Herold & Vollmert [6])

Dış kabuk d=0.20m Dış kabuk d=0.30m

Page 5: S021

6. Geoteknik Sempozyumu 26-27 Kasım 2015, Çukurova Üniversitesi, Adana

Dolgunun içine ivme ölçerler entegre edilerek çarpışma ve ortaya çıkan kuvvetler kayıt altına alındı. Yapı içine yerleştilen düşey inklinometerler vasıtasıyla deformasyon ve çarpışma etkisi ölçüldü. Yapı cephesi deney öncesi ve sonrasında lazer tarayıcı yardımıyla taranarak cephede oluşan deformasyonlar kayıt altına alındı. Yapılan detaylı ölçüm ve değerlendirmeler ışığında, inşaa edilen geosentetik donatılı dolgu duvarının, çarpışma ve yangın yüklerine karşı büyük mukavemet gösterdiği tespit edildi.Yapının tahrip gören kısmının statik fonksiyonu olmayan dış tabakasında sınırlı kaldığı görüldü. Zarar gören dış tabakanın, kolay ve ekonomik olarak tamir edilebildiği gösterildi. Yapının deney sonunda kendini oluşturan parçalara tamamen ayrılabilmesi, yapının yaklaşık 100% olarak geri dönüşüme tabi tutulabileceğini gösterdi. Geleneksel istinat duvarlarında yapının herhangi bir şekilde zarar görmesi yapının statiğini direkt negatif olarak etkilerken, geosentetik donatılı dolgu duvarın iki tabakalı cephesinin yeterli biçimde boyutlandırılması sayesinde, statik fonksiyonu olan kısmının zarar almadığı görüldü. Bu bağlamda, deprem riskinin ve diğer beklenmedik etkilerin yüksek olduğu bölgelerde, geosentetik donatılı dolgu duvarlar, standart yapı tipi olarak yüksek hızlı demiryolu hatlarında kullanılmakta, hem tek başlarına istinat duvarı olarak, hem de integral köprülerde toprak yükünü azaltma fonksiyonlarıyla görev yapmaktadırlar (Tatsuoka v.d.[7]). 3.2. Büyük Deney-II / Deney Duvarı KWS Utrecht, Hollanda Rijit cephe elemanlarına sahip geosentetik donatılı dolgu duvarların yük taşıma davranışını incelemek amacıyla, Hollanda KWS Infra firmasının arazisinde (Utrecht şehrinde) bir dolgu duvar, küp şeklinde inşaa edildi. Küp duvarın 4 cephesi farklı cephe elemanlarından oluşturuldu ve beton panel ile kaplı olan cephesi deney çalışması için araştırma kesiti görevi gördü. Seçilmiş olan bu kesitte deformasyon davranışını anlama amaçlı, uzama ölçerler, hem panel betonun içine entegre edilmiş olan yüksek mukavementli PET-geogridlerin üstüne, hem beton panellerin üstüne, hem de paneli geçici olarak dikey tutma görevi olan çelik destek çubuğunun üstüne yerleştirildi. Beton panel, şantiyeye precast beton element olarak getirildi. Ek olarak, yapının köşe noktaları jeodezik olarak ölçüldü. Seçilmiş zaman dilimleri için, geogridlerin bilinen, zamana bağlı malzeme çekme-uzama davranışı göz önüne alınarak, ölçülen geogrid uzamalarını baz alıp, yatay kuvvetlerin eşitliği kuralı vasıtasıyla, toprak basınçları geri hesap yöntemiyle hesaplandı (SFH = 0). Bu hesapta duvarın altındaki sürtünme, seçilen kaygan destek yardımı ile küçük tutuldu. Karşılaştırma amacıyla, toprak basınçları analitik olarak EBGEO 2010`ya [4] göre ve sonlu elemanlar (FEM) yöntemiyle hesaplandı (bakınız Şekil 5).

Şekil 4. Büyük deney-II/ Deney duvarı KWS, Utrecht, Hollanda (Vollmert v.d. 2012 [5])

Page 6: S021

6. Geoteknik Sempozyumu 26-27 Kasım 2015, Çukurova Üniversitesi, Adana

Şekil 5. Toprak Basıncı Dağılımı/ Deney Duvarı KWS, Utrecht, Hollanda (Vollmert v.d.[5])

Şekil 5`deki sonuçlar, ölçülen geogrid uzamalarını baz alarak geri hesaplanan toprak basınçlarının, EBGEO 2010[4]`a göre analitik olarak hesaplanan toprak basınçlarına kıyasla (rijit cephe elemanı için herhangi bir toprak basıncı azaltması yapmadan) kayda değer oranda az olduğunu gösterdi. En az %30 oranındaki fark, geosentetik donatılı dolgu yapıları üzerine yapılan aktuel araştırma sonuçlarıyla uyum içerisinde idi. 4. PROJELER 4.1. Proje-I / Arkun Barajı Hidroelektrik Santrali, Türkiye Arkun barajı ve hidroelektrik santrali, Çoruh Nehri üzerinde Artvin ve Erzurum il sınırları içinde yer almaktadır. Ana santral binasının yan kanat duvarlarının inşaatı, 2013 yılında geosentetik donatılı dolgu duvar yardımıyla gerçekleştirilmiştir.

Şekil 6.a. Proje I/Arkun Barajı Hidroelektrik Santrali (Haselsteiner v.d. [8])

Page 7: S021

6. Geoteknik Sempozyumu 26-27 Kasım 2015, Çukurova Üniversitesi, Adana

Şekil 6.b. Proje I/Arkun Barajı Hidroelektrik Santrali (Haselsteiner v.d. [8]) Geosentetik donatılı dolgu çözümü, oturmalara karşı duktil olan yapısından dolayı tercih edildi ve planlamada diğer favori alternatif olarak gösterilen betonarme duvara nazaran yaklaşık %40 daha ekonomik inşaa edildi (Haselsteiner v.d. [8]). Kanat duvarları tamamen dikey olarak (90°) inşaa edilip, maksimum yükseklik 28m idi. Yapının statik etkin kısmı geosentetik bohçalama sistemi olup; dış cephe, donatılı püskürtme beton (Q524A ve C25/30) tabakasıyla kaplandı. Püskürtme beton kalınlığı 15cm-20cm olarak seçildi. Donatılı püskürtme beton tabakası, 1,80m aralıklı ankrajlarla dolguya bağlandı. Donatılı dolgu ile püskürtme beton tabakası arasında geosentetik dren malzemesi ve püskürtme beton içine barbakanlar yerleştirildi. Yapının altında zayıf bir beton tabakası uygulandı (C16/20). Farklı su seviyeleri ve deprem yüklerine göre dizayn edilen geosentetik donatılı dolgu duvarın üstünde mobil vinç ve benzeri ağır iş makinalarının yükleri de hesaba katıldı. 2014 başında inşaatı tamamlanan proje, geosentik donatılı duvar tekniğinin su inşaatındaki örnek uygulamalarından biri olarak yerini aldı.

Page 8: S021

6. Geoteknik Sempozyumu 26-27 Kasım 2015, Çukurova Üniversitesi, Adana

4.2. Proje-II / Ecoduct Laarderhoogt, Laren, Kuzey Hollanda Hollanda Laren şehri yakınlarındaki Naadestraat yolu ile A1 otobanının üstünden geçen yeşil köprü inşaatı çerçevesinde 4 adet köprü ayağı geosentetik donatılı dolgu ile gerçekleştirildi.

Şekil 7.a. Proje II/Ecoduct Laarderhoogt, Laren, Kuzey Hollanda (http://www.wurck.nl/projecten)

Yapının toplam yüksekliği 8m olup, tuğla görünümlü ön kabuk ve beton panel ön kabuk kısımları yaklaşık 4,5m yüksekliğindedir. Dolgunun ön cephe eğimi yaklaşık 70° olup, statik efektif sistem olarak bohçalama sistemi seçilmiştir (NAUE Wrap). Statik etkin olan bu sistem, estetik ve konstruktif amaçlar için inşaa edilen tuğla görünümlü kabuktan ve beton kabuktan tamamen ayrılmıştır. Köprüden gelen yükleri taşıma fonksiyonunu tamamen geosentetik donatılı dolgu üstlenirken, ek cephe elemanları yapıya konstruktrif olarak bağlanmıştır.

Şekil 7.b. Proje II/Ecoduct Laarderhoogt, Laren, Kuzey Hollanda (http://www.wurck.nl/projecten)

4.3. Proje-III / Ecoduct Zwaluwenberg, Utrecht-Hilversum, Kuzey Hollanda Hollanda Utrecht ve Hilversum şehirleri arasındaki Zwaluwenberg şehri yakınlarında, N417 yolu, A27 otobanı ve bir demiryolu hattı üzerinden geçen 3 adet yeşil köprü inşaatı çerçevesinde, 6 adet köprü ayağı geosentetik donatılı dolgu ile gerçekleştirildi. Yapı yüksekliği yaklaşık 4,5m olup, ön cephe eğimi 35° ve 70° arasında değişkenlik gösterdi. Statik etkin sistem, bohçalama usulü ile inşaa edildi (NAUE Wrap & NAUE Steel T). Statik etkin olan donatılı dolgu, A27 otoban projesinde beton taş kaplama ile, N417 yol inşaatında beton panel ile ve demiryolu hattı projesinde geosentetik erozyon kontrol örtüsü ile kaplandı. Bu projede de geosentetik donatılı dolgu, köprü yüklerinin tamamını taşıma görevini

Page 9: S021

6. Geoteknik Sempozyumu 26-27 Kasım 2015, Çukurova Üniversitesi, Adana

başarıyla üstlendi. Köprüden donatılı dolgu üstüne aktarılan toplam yük yaklaşık olarak 450 kN/m2 mertebesinde idi.

Şekil 8. Proje III/Ecoduct Zwaluwenberg, Utrecht-Hilversum, Kuzey Hollanda (http://www.noord-holland.nl)

4.4. Proje-IV / Baubehelfe voor de Waal, Hollanda Hollanda ulusal güvenlik projesi ‘Ruimte voor de Rivier’ (room for the river) çerçevesinde, Ijssel Nehri, aşağı Ren Nehri ve Kuzey Denizi`ne paralel olarak akan Waal Nehiri`nin yaklaşık olarak 30 ayrı noktasında 2015 yılının sonuna kadar çeşitli sel önlemleri alınmaktadır. Bu projenin bir parçası da Waal nehrinin en çok kıvrıldığı, Hollanda`nın en eski kasabası olan Njimegen şehri yakınlarındaki kesitinin genişletme çalışmasıydı. Eski nehir yatağında var olan köprü ile bağlantı kurabilmek için, N325/A325 otobanına by-pass yolların, geçici toprak dolguların üzerine yapılması gerekli oldu. Bu bağlamda, 5 şeritli yaklaşık 30m toplam genişlikteki yolun geçici bir köprü üzerine alınması gerekti. Geosentetik donatılı dolgudan inşaa edilen köprü ayağı yaklaşık 450 kN/m2 büyüklüğündeki köprü yükünün tamamını taşıma görevini üstlendi. Bunun dışında by-pass dolguların bağlantıları yine geosentetik donatılı dolgu ile yapıldı. Köprü ayakları bohçalama yöntemi uygulanarak NAUE Steel T sistemi (bohçalama yöntemi ve cephede kalıp görevi gören çelik hasırlar) ile dizayn ve inşaa edildi. Geçici köprü ayaklarının kullanım süresi yaklaşık bir kaç

Page 10: S021

6. Geoteknik Sempozyumu 26-27 Kasım 2015, Çukurova Üniversitesi, Adana

yıl olarak planlandığı için, çok sağlam bir ön cephe inşaatına gerek görülmedi. Bu sebeple, sadece UV korumasını gerçekleştirmek için bir polypropilen şerit dokuma örtü, dolgu duvarın önüne asıldı. Hem ekonomik hem de yüksek taşıma kapasiteli geosentetik donatılı dolgu duvar bu projede de köprü ayağı görevini gerçekleştirdi ve devam eden şantiye çalışmaları için gerekli koşulları başarıyla sağladı.

Şekil 9. Proje IV/ Baubehelfe voor de Waal, Hollanda (http://www.ruimtevoordewaal.nl/nl/home/)

4.5. Proje-V / Köprü Rampası, Trencianska Tepla, Slovakya Kuzey Slovakya`nın Opatova ve Priles şehirleri arasındaki demiryolu hattı projesi çerçevesinde, Trencianska Tepla şehrinde, 2012 yılında gerçekleştirilen yeni bir köprü projesi, köprü rampasının geosentetik donatılı dolgu ile inşaasını gerektirdi. Tamamen dikey (90°) olan yapının köprüye bağlandığı yerdeki maksimum yüksekliği 10m idi. Dış cephe NAUE Panel sistemi ile (precast olarak önceden üretilen artı şeklindeki beton paneller yardımı ile) inşaa edildi. Bu sistemde, geosentetik donatı, panelle demir halkalarla entegre olan çelik bir çubuk etrafında bohçalama yöntemiyle dolandırılarak tekrar dolgu içine bağlanmaktadır. Bu sistem sayesinde ortaya çıkan yüksek taşıma kapasiteli, deformasyonu az olan rijit istinat duvarı, bu projede de görevini köprü rampası olarak fevkalade bir biçimde yerine getirdi. Bu projede uygulanan inşaat yöntemine benzer olarak, örneğin Fransa`da,

Page 11: S021

6. Geoteknik Sempozyumu 26-27 Kasım 2015, Çukurova Üniversitesi, Adana

farklı şekillerde üretilen beton paneller içine betonlama aşamasında entegre edilmiş olan PET geogridlerle donatılı dolgu duvarlar inşaa edilmektedir.

Şekil 10. Proje V/ Köprü Rampası, Trencianska Tepla, Slovakya 5. SONUÇLAR Geosentetik donatılı dolgu duvar konstruksiyonu ile kazanılmış 30 yılı aşkın uluslararası tecrübe, bu yapı yönteminin günümüzde ek yapı elemanları olmaksızın köprü ayağı ve istinat duvarları olarak kullanımını sağlamaktadır. Bu yöntem ile, bir yanda yapının yüksek duktilite avantajı kullanılmakta, diğer yandan köprü ayakları ile dolgular arasındaki oturma farklılıkları minimize edilmektedir. Gerçekleştirilen beton panelli büyük deney kapsamında elde edilen in-situ ölçüm sonuçları, dış cephe üzerine gerçekte gelen toprak yüklerinin, analitik ve sonlu elemanlar yöntemi ile hesaplanan toprak yüklerine nazaran çok daha az olduğunu göstermektedir. Bu durum beton panel boyutlarının daha da optimize edilmesinin mümkün olduğunu ifade etmektedir. Geosentetik donatılı dolgunun kullanılan doğru dış cephe elemanları ile, sağlamlığını, araç çarpması ve yangın gibi olağan dışı yükler sonrasında bile koruduğu, hasar gören kısımlarının ise kolayca tamir edilebileceği görüldü.Yapının avantajları, konstruktif-teknik özellikleri ve kullanılan ucuz malzeme (toprak) ile sınırlı kalmayıp, yapının yaklaşık olarak %100 geri dönüşüm edilebilmesini de kapsamaktadır. Geosentetik donatılı bir dolgu duvarı, teknik olarak aynı değerde olan bir betonarme istinat duvarıyla karşılaştırıldığında, yaklaşık %75 daha az ‘kümülatif, kendini yenileyemeyen enerji ihtiyacı’ na ve yaklaşık % 85 daha az sera gazı emisyonuna sebep olmaktadır (Ehrenberg, Elsing [9]). Bu bağlamda, ürün çevre deklarasyonları (environmental product declaration), geoteknik yapı alternatiflerinin çevreyi koruma etkenleri göz önüne alınarak objektif bir bazda karşılaştırılabilmesi için oluşturulmuş yararlı ve tarafsız bilgi bankalarıdır (Frischknecht, Wallbaum [10]).

Page 12: S021

6. Geoteknik Sempozyumu 26-27 Kasım 2015, Çukurova Üniversitesi, Adana

KAYNAKLAR [1] DIN EN 1997-1: 2014-03 (2014), “Entwurf, Berechnung und Bemessung in der

Geotechnik, Teil 1, Allgemeine Regeln (Eurocode 7: Geotechnical Design – Part 1: General rules)”, Deutsches Institut für Normung, Berlin

[2] DIN EN 1997-1/NA: 2010-12 (2010), “Nationaler Anhang – National festgelegte Parameter – Eurocode 7 (National Annex – Nationally determined parameters)”, Deutsches Institut für Normung, Berlin

[3] DIN 1054: 2010-12 (2010), “Baugrund – Sicherheitsnachweise im Erd- und Grundbau – Ergänzende Regelungen zu DIN EN 1997-1 (Subsoil – Verification of the safety of earthworks and foundations – Supplementary rules to DIN EN 1997-1)”, Deutsches Institut für Normung, Berlin

[4] EBGEO (2010), “Empfehlungen für den Entwurf und die Berechnung von Erdkörpern mit Bewehrungen aus Geokunststoffen (Recommendations for the Design and Analysis of Earth Structures using Geosynthetic Reinforcements)”, DGGT, Ernst & Sohn, Berlin

[5] Vollmert, L., Niehues, C., Pauls, W., Pachomow, D., Herold, A. ve Verstraaten, W. (2012), “Sustainable Concrete Panel Walls – Current Development on Interaction of Earthworks, Reinforcement and Facing”, EuroGeo 5, 5th European Geosynthetics Congress, Valencia

[6] Herold, A. & Vollmert, L. (2013), “Greater Safety for Geosynthetic-Reinforced Earth (GRE) Systems – Noise Protection, Impact and Fire Performance in Full-Scale Trial”, International Symposium on Design and Practice of Geosynthetic-Reinforced Soil Structures, Bologna

[7] Tatsuoka, F., Tateyama, M., Koda, M., Watanabe, K., Koseki, J., Aoki, H. & Yonezawa, T. (2014), „Design, construction and performance of GRS structures for railways in Japan”, 10th International Conference on Geosynthetics, Berlin

[8] Haselsteiner, R., Westhus, S., Herold, A., Pamuk, R., ve Kaytan, E. (2014), “Geosynthetic Reinforced Retaining Wingwalls at the Powerhouse of Arkun Project in Turkey”, 10th International Conference on Geosynthetics, Berlin

[9] Ehrenberg, H., Elsing, A. (2013), “Vergleichende Life Cycle Assessments (LCA) von Gekunststoffbauweisen und herkömmlichen Bauweisen, eine Studie des E.A.G.M. (European Association of Geosynthetic Product Manufacturers) (Comparative Life Cycle Assessment (LCA) of geosynthetic construction methods and conventional methods, a study by E.A.G.M.)”, 13. Informations- und Vortragungstagung über ‘Kunststoffe in der Geotechnik’ (KGEO), München

[10] Frischknecht, R., Wallbaum, H. (2013), “Umweltproduktdeklarationen (Environmental Product Declarations, EPD) im Baubereich – Sinn, Zweck und Nutzen für die Anwender (Environmental Product Declarations in the construction sector – sense, purpose and benefits for users)”, 8. NAUE Geokunststoff Kolloquium, Rostock