KARAYOLLARINDA YÜZEY DRENAJI. Prof. Dr. Mustafa KARAŞAHİN

Transkript

1 KARAYOLLARINDA YÜZEY DRENAJI Prof. Dr. Mustafa KARAŞAHİN

2 Drenajın Amacı Yağmur veya kar suyunun yolun taşkına neden olmasına engel olmak ve yol yüzeyinde suyun birikmesine engel olmak, Karayolu üstyapısı ve taban zemininin taşıma gücünü korumak, Şevlerin erozyona uğramasını engellemek.

3 Karayollarında Drenaja Neden Olan Su Kaynakları (Eriyen kar) (Yağış) (Sızma) Su kaynakları - Yağış - Sızma - Zemin içerisindeki boşluklardan yükselen kapiler su - Çatlaklardan sızan su - Eriyen karın üstyapıya sızması (Yeraltı su tablası) (Kapiler su)

4 Karayoluna Gelen Su Kaynakları

5 Zayıf Drenajın Neden Olduğu Tekerlek izi derinliği Bozulmalar

6 Çatlama (Cracking)

7 Çukurlar (Potholes)

8 Erozyon (Erosion)

9 Yıkama (washout)

10 Don yükselmesi (Heaving) Çatlaklar içerisindeki su donar ve hacim genişlemesi oluşur. Bundan dolayı da, çatlaklar oluşur. Ne zaman oluşur? Donma sıcaklığına ulaşıldığında, Buz lensleri oluşturcak serbest suyun varlığı, Dona hassas zeminlerin varlığı

11 Taşkın (Flooding)

12 Yüzeysel Drenaj Şekilleri Ditch= hendek Embankment= dolgu

13 Yüzeysel Drenaj Şekilleri

14 Kapiler Etki Kapiler etki, suyun serbest su tablası üzerinde yükselmesidir. Dane çapları küçüldükçe, kapileriteye karşı hassasiyet artar.

15 Suyun, zemin içerisinden geçmesi «permeabilite» olarak bilinir. Çakıl ve kumlar yüksek permeabiliteye sahiptirler. Kil ve siltler ise düşük permebiliteden dolayı, suyun hareketini bariyer gibi engeller. Permeabilite

16 KARAYOLLARINDA YÜZEY DRENAJI» YÜKSEK STANDARTLI YOLLAR (OTOYOLLAR, DEVLET YOLLARI) İki şeritli yollarda %1.5 2 *** asfalt veya beton kaplama olduğunda su kolayca kenarıa aktarılır. Bu sebeple yüksek standartlı yollarda eğim daha düşüktür! -Bordürün görevi: Hendek oluşturup, suyun uzaklaşmasını sağlamak. Üç ve daha fazla şeritli yollarda % 1.5 min (şerit başına % 0.5, max % 4) *** *Düşük hacimli yollarda : %2-6 *Kentiçi Yollarda : %1.5-3 *Banketler : Asfalt veya beton %2-6 Bordür >= %4 Prof. Dr. Mustafa KARAŞAHİN

17 KARAYOLLARINDA YÜZEY DRENAJI» Tasarım Için Kullanılan Fezeyan(sel) Dönegelme Süreleri Periyotlar (sene) Hendek Menfez - Şehirlerarası düşük hacimli yollar : Şehirlerarası yüksek hacimli yollar : Önemli yollar (can ve mal kaybı yüksek) : - Kentiçi yollar : Bu sene aralıklarınaki max yağış miktarı alınır. Düşük Hacimli Yollar - Yağmur Yoğunluğu (mm/st) Prof. Dr. Mustafa KARAŞAHİN

18 KARAYOLLARINDA YÜZEY DRENAJI» * Yağmur suyunun drenaj tesisine gelinceye kadar geçen süreye «kontrasyon süresi» denir. (tc) Rasyonel Yöntem Q=(C*I*A) / 360 Q: Debi, akış (m^3/sn) C: Katsayı I: Yağmur Yoğunluğu (mm/st) A: Alan (hektar) -Debi ile zaman arasındaki ilişkiyi gösteren grafik «Hidrograf» * Herhangi bir drenaj tesisi yaptığımızda «Pik» değerini kullanıyoruz. Drenaj Alanı Şehirlerarası -Beton veya asfalt -Asfalt makadam (? ) -Çakıl kaplama veya banket -Sıkıştırılmış toprak -Dik çimli alan (10:24) -Orman alanı -Tarım alanları C sus tutma yeteneği az olduğu için değerler büyük yani akışa geçen su az. çok farklı zemin tipleri olduğu için değerler arası fark fazla Prof. Dr. Mustafa KARAŞAHİN

19 KARAYOLLARINDA YÜZEY DRENAJI» Kentiçi Yollarda -Düz arazi %30 geçirimsiz -Düz arazi %65 geçirimsiz -Orta dik arazi %50 geçirimsiz -Orta dikarazi %70 geçirimsiz -Düz ticari arazi %70 geçirimsiz C ** Yani arazi eğimi ve geçirimlilik önemli C katsayısı için ** Değerler ne kadar yüksek tutulursa o kadar emniyetli tarafta kalınır. Farklı arazi tipleri içeren alanlarda: Cw= Ci.Ai Ai A: Alan (hektar) C: Katsayı Cw: Ağırlık akış katdayısı Prof. Dr. Mustafa KARAŞAHİN

20 KARAYOLLARINDA YÜZEY DRENAJI» Örnek: 175 hektarlık alanın %50 si çimli, dik arazi, %30 u ormanlık, %20 si tarım arazisidir. Buna göre ağırlık akış katsayısını hesaplayınız (Cw). Çözüm Cw= 175(0.5* * *0.3) / 175 Cw=0.42 -Drenaj tesisi Prof. Dr. Mustafa KARAŞAHİN

21 KARAYOLLARINDA YÜZEY DRENAJI» Hendek ve Açık Kanal Hesabı V = R2/3.S 1/2 n V: Ortalama Hız (m/sn) R: Hidrolik Yarıçap (m) A: Kanal Boyuna Eğimi (m/m) n: Manning Pürüzlülük Katsayısı Q= V.A dan A= Q/V -Kesiti belirliyoruz -Kullandığımız kaplamaya göre hızı sınırlayacağız Prof. Dr. Mustafa KARAŞAHİN