YOL MÜHENDİSLİĞİNDE ZEMİNLERİN STABİLİZASYONU
Yol güzergahı üzerinde karşılaşılan sorunlu zeminlerin taşıma gücünün arttırılması, oturmaların azaltılması ve/veya kontrol altına alınması, yoğunluk artışının sağlanması, kayma gerilmelerinin artırılması, geçirimsizliğin artırılması, yer altı suyunun dren edilmesinin kolaylaştırılması ve/veya boşluk suyu basıncının azaltılması, şişme / kabarma ve don kabarması gibi etkilerin azaltılması, stabilitenin artırılması ile üstyapı (kaplama) kalınlığının azaltılması, stabilitenin artırılması ve hacim stabilitesinin sağlanması ile üstyapıdaki deformasyonların azaltılması, yarma ve dolgu şevlerini güçlendirerek şev stabiltesinin artırılması, yüksek dolguların kayma / göçme stabilitesinin artırılması için stabilizasyon metotları;
- Kazı / Geri Dolgu ( Yerdeğiştirme )
- Yüzeysel ( Klasik ) Kompaksiyon
- Dinamik Kompaksiyon
- Vibroflatasyon
- Vibrokompaksiyon
- Patlatma Tekniği ile Kompaksiyon
- Sürşarj
- Kum Drenleri (Düşey Drenler) Metodu
- Prefabrik Düşey Drenler (Wick-Dren)
- Drenaj
- Yüzeysel Drenaj
- Yüzeyaltı Drenajı
- Geosentetik Kullanımı
- Zemin Enjeksiyonu
- Jet Grout Metodu
- Mekanik Stabilizasyon (Karıştırma)
- Kimyasal Stabilizasyon
- Kireç ile İyileştirme
- Çimento ile İyileştirme
- Uçucu Kül ile İyileştirme
- Bitüm (Asfalt) Stabilizasyonu
- Isıtma
- Dondurma
- Elektro – Osmos
- Stabilizasyon Kazıkları
- Granüler Kolonlar (Taş, Çakıl veya Kum Kolonlar)
- Vibro Kolonlar (Beton, Kireç-Çimento)
- Kireç Kolonlar
- Çimento Kolonlar
- Taş Kolonlar
- Ankraj, Çivileme, Kaya Saplaması
- Mikro Kazık
- Vidalama
YOL GÜZERGAHINDA SORUNLU ZEMİNLER ve TAŞIMA GÜCÜ DÜŞÜK TABAN ZEMİNLERİNİN İYİLEŞTİRİLMESİ
Yol
güzergahı üzerinde zaman zaman sorun yaratabilecek zeminler ile
karşılaşılmaktadır. Sorunlu zeminler düşük stabilite veya taşıma gücüne sahip
zeminler, kapilerite ve/veya tekerrür eden ağır trafik yükleri ile ince zeminin
granüler temel tabakasına pompajı (yani nufuz etmesi), organik zeminler, akıcı
killer, don kabarmasına duyarlı zeminler, konsolide olabilen zeminler,
çökebilen zeminler olarak farklı şekillerde karşımıza çıkabilmektedirler. Yol
üst yapı tabanının şişebilen ve/veya dona hassas zeminlerden oluşması durumunda
bu tip zeminler üstyapıya doğrudan etki ederek üstyapının performansını
azaltmaktadır; üstyapı projelendirilmesinde göz önünde bulundurulması gerekir .
Şişmeye karşı hassas zeminler, su içeriği değiştikçe herhangi bir dış yük
olmaksızın büzülme ve kabarma şeklinde hacim değişikliği gösterebilirler. Donma
etkisi de düşük ısılarda, zemin taneleri içerisinde mercek şeklinde donan su
taban zemini içerisinde donma kabarması meydana getirir. Bahar mevsiminde ise,
buzların eridiği alanlardan suyun uzaklaşması ile taban zemini daha boşluklu ve
yumuşak bir yapıya ulaşarak taşıma kapasitesi ve elastisite modülü önemli
ölçüde azalır.
1. Dona duyarlı zeminler
2. Şişebilen zeminler
3. Sıvılaşma Potansiyelli zeminler
4. Organik zeminler
5. Çukurlaşan zeminler
6. Çökelen zeminler
Taşıma Gücü Düşük Taban Zeminlerinin İyileştirilmesi
TOPRAK İŞLERİNDE MAKİNA PARKININ SEÇİMİ
Kazı ve dolguda kullanılan makinelerin verimli çalışmasını temin etmek şantiyenin önemli görev ve hedeflerinden biridir. Diğer üretimlerde kullanılan makineler için de çalışma esası aynıdır. Ancak toprak işleri ve beton üretiminin çoğunlukta olduğu şantiyelerde toprak işi ve beton işlerinde verimlilik ayrı bir önem taşır.
Her makine kendi işlevinde çalıştırılmalıdır. Makine günlük üretimleri, çalışma saati bazında, sürekli kontrol altında tutulur. Toprak hareketleri çalışmalarını yerine getirebilmek için uygun makineleri seçmek Müteahhidin sorumluluğundadır. Bu seçim kazılacak malzemenin cinsine, çalışılacak alanın büyüklüğüne ve malzemenin taşınması gereken mesafeye bağlıdır.
Aşağıdaki linkden; toprak işlerimakinalarının seçimi, makina parkının çalıştırılması, makinaların verimleri konuları ile alakalı dosyayı indirebilirsiniz.
ZAYIF ZEMİN
- Taşıma gücü düşük taban zeminlerinin iyileştirilmesi
CBR değeri < %8 olan malzemeler üstyapı tabanında kullanılmamalıdır. Böyle durumlarda üstyapı tabanı, seçme malzeme koruyucu tabakalar kullanılarak teşkil edilmelidir. Seçme malzeme kullanılması, zayıf üstyapı tabanının yol performasına olan olumsuz etkisini azaltacağı gibi, alttemel tabakasının serilmesine ve sıkıştırılmasına uygun bir platform sağlamak, rutubetten dolayı üstyapı tabanında oluşması muhtemel mukavemet kaybını önlemek ve üstyapının nihai mukavemetini artırmak gibi katkılar sağlayacaktır.
Toplam standart dingil tekerrür sayısına göre zayıf zeminler üzerine çekilecek koruyucu tabaka kalınlıkları aşağıdaki resimde paylaşılmıştır.
Kaynak : Karayolları Esnek Üstyapılar Projelendirme Rehberi, 2008, Sayfa : 59
- Dona hassas taban zeminlerinin iyileştirilmesi, donma kabarması
- Zemin şişmesi
- Karayollarında Zayıf Zemin Problemleri ve Önlemler
Yarma ve dolgu şevlerinin gerekli stabiliteye sahip olabilmeleri için uygun şev eğimleri ile inşa edilmeleri gerekir. Zeminin cinsi, mukavemeti, drenaj koşulları, yeraltı su durumu vb. hususlar yarma şev eğiminin belirlenmesinde gerekli parametrelerdir. Yarma şevlerinin projelendirilmesinde benzer zemin koşullarına sahip civar yarmalar ve doğal şev eğimlerinde yapılacak gözlemlerden yararlanılmalıdır. Dolgu şevlerinde ise yukarıdaki parametrelere ilaveten dolguda kullanılan malzemenin cinsi ve sıkışma derecesi şev eğimine etki eden faktörlerdir. Dolgu şevleri şev stabilitesi analiz sonuçlarına göre projelendirilmelidir. Analizlerde kullanılacak zemin mukavemeti parametlereleri arazi ve laboratuvar deney sonuçları dikkate alınarak seçilmelidir. Dolgu ve yarma şevleri için müsaade edilir maksimum şev eğimleri birbirinden farklı olup ayrı ayrı ele alınmalıdır.
Zeminin gözle muayene sonucu tespit edilen özelliklerine göre önerilen yarma şev eğimleri ve alınacak ilave tedbirler aşağıdaki Resim'de verilmiştir.
Zemin Çivisi & Zemin Ankrajı & Kaya Bulonu
Zemin Çivisi : Bu işlem zemin veya ayrışmış kayacın kesme dayanımının artırılmasını sağlayan bir destekleme yöntemidir. Her kazı kademesinde, zemin civilerinin pasif olarak yuklenir. Zemin civileri kalıcı ve gecici iksa uygulamalarında, sevlerin stabilizasyonunda, tunel girislerinde ve mevcut istinat yapılarının desteklenmesi amacıyla kullanılmaktadır. Zemin civili duvarların yapım asamasında ve sonrasında, arkasında bulunan zeminin basıncı duvarı kazıya doğru harekete zorlar. Hareketin coğu kazı esnasında ya da hemen sonrasında meydana gelir. Zemin civili duvarda, yatay deplasmanın civilerdeki germe kuvvetlerinin bir sonucu olarak meydana geldiği soylenebilir. Civilerdeki germe kuvvetlerinin ilk uc, dort kazı kademesinde mobilize olduğu, bu kademelerden sonra gerilmenin stabil kaldığı dusunulmektedir.Zemin Ankrajı : İnşaat mühendisliğinde çok eski olmayan öngermeli ankraj kullanımı, öncelikle kaya formasyonlarda başlamış ve daha sonra gelişen teknolojik imkan ve artan tecrübe ile her tür zeminde ve yapıda uygulama sahası bulmuştur. Öngermeli ankraj sistemi basitçe, bir ucu zemine soketlenmiş yük taşıyan eleman olarak tanımlanabilir. Uygulanan çekme yükünü, aktif kamanın arkasında yer alan ve yük tasıyan zemin / kaya tabakasına aktaran yapı elemanıdır. Ankrajlar kalıcı veya geçici olarak imal edilebilirler. Genel olarak akraj imalatında; tendon, enjeksiyon, ankraj plakası, ankraj kafası, kama ve plastik boru gibi malzemeler kullanılır.
Kaya Bulonu : Duraylı olmayan kaya blokların yerinde sabitlenmesi için tek olarak, kayanın kesme dayanımının arttırılması için sistematik olarak uygulanan bir destekleme yöntemidir.
