T.C. SAKARYA ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ YAMAÇTA GÜVENLİĞİN SAĞLANMASI Kozmetik yöntemler Yüzeyi Örtme, Çatlakları Doldurma, Dondurma Yamaç Geometrisini Değiştirme Kazı, Dolgu, Kademelendirme Suyun Kontrolü Yatay akaçlama, Düşey Akaçlama, Kuyular Yapısal Destek Sağlama Yanal (pasif) Kazıklar, Duvar, Payanda, Ankraj, Çivileme, Saplama Zemin Özelliklerini İyileştirme Kimyasal, Isıl İşlemler, Yüksek Modüllü Kolonlar, Enjeksiyon Ertan BOL 1
Saplama (rockbolt ) Saplama (rockbolt ) sadece kayalarda uygulanan genellikle mekanik işlevli, son yıllarda uygulanan biçimi ile açılan deliğe çakılıp ortamdaki olası ötelenme ve şekil değiştirmeleri içinden geçtiği süreksizlikleri birbirine yanaştırıp sürtünme kuvvetini artırarak önleyen, 33-47mm çaplı,tek parçalı,içi boş bir açık çelik çubuktur. Bu çubuk deliğe itildikten sonra 30 MPa gibi bir su basıncı ile yerine bağlanmaktadır Saplama (rockbolt ) Ertan BOL 2
Saplama (rockbolt ) Saplama (rockbolt ) Ertan BOL 3
KAYA BULONLARI Ankraj (ground anchorage) Ankraj kafa,gövde ve kök olmak üzere üç parçadan oluşan, kökünün ortama çimento veya kimyasal enjeksiyonla tutturulması sonucu kafada çekme kuvvetlerinin gelişebildiği bir sistemdir. Hizmet süresine göre: Geçici Sürekli İşlevine göre de; Serbest Öngermeli olarak uygulanır. Ankraj kapasitesi kumlarda sıkılığa,daha da basitçe enjeksiyon basıncına; killerde ve kayalarda kök/gövde - ortam yapışmasına bağlıdır. Ertan BOL 4
Ankraj (ground anchorage) Ankraj (ground anchorage) Zemin Ankrajının Basitleştirilmiş Kesidi ve Uygulama Ertan BOL 5
Ankraj (ground anchorage) Çivileme (nailing) Çivileme yöntemi yapım ve işlev bakımından saplama ve ankrajlardan önemli farklar gösterir. Çivi Türkçe anlamından farklı olarak çapı bir betonarme demirinden 30 cm çaplı mini kazığa kadar değişebilen ve işlevi zemine ek kayma direnci sağlamak olan yabancı bir cisimdir. Bu basitliği nedeniyle yamaç ve şevlerde ankraj desteğine oranla daha düşük maliyetler getirir. Ertan BOL 6
Çivileme (nailing) Uygulama en basit şekilde zemine açılan delik içine betonarme demiri salınması, ve boşluğun çimento enjeksiyonu ile doldurularak çivinin yerine basit bir plaka ile tutturulmasıdır. Kök kazığı olarak da bilinen mikro kazık yapımı aynı noktadan çıkan, farklı eğimde 10-30cm çaplı delik açılması, içlerine tek donatı indirildikten sonra enjeksiyonun tamamlanması biçiminde gerçekleştirilir Çivileme (nailing) Ertan BOL 7
ORTAM ÖZELLİKLERİNİN İYİLEŞTİRİLMESİ Çivileme (nailing) Zemin Kayma Direncinin İçitimle Yükseltilmesi (permeation grouting) Yamaç ve şev duraysızlıkları genelde ince daneli zeminlerde oluşur. Bu nedenle birçok yerde uygulaması olan enjeksiyon çalışmalarının bu ortamların düşük geçirimlilik katsayıları nedeniyle başarılı olmaması beklenir. Kayalarda ise yüksek basınçta yapılan sızdırma içitiminin çatlakların açılmasına neden olacağı, böylece kayma direncinin yükseleceği yerde azalabileceği gerekçesi ile yararlı olmayacağı öne sürülmüştür. Ancak İngiltere ve Kanada demiryolları idarelerinin enjeksiyon uygulamalarında başarı sağlandığına dair edindiği birikimler vardır. Hindistandan da bu yolda bilgiler gelmiştir. Görüldüğü kadarıyla yamaçtaki kil veya silte yüksek basınçla yapılan enjeksiyon özellikle kayma yüzeyi bölgesinde çimento blokları oluşturmakta ve kaymaya karşı direnen kuvvetlerde artış olduğu gibi,kayan kitle belirli bir rijitlik kazanmaktadır. Bu konuda ayrıntılı araştırmalara gereksinin vardır. Ertan BOL 8
Taş Kazığı Uygulaması Zeminin içine çapı 0.6m den,aralığı 2m den az olmamak üzere titreşimle kaya dolgu kalitesinde malzeme indirilerek sıkıştırılmaktadır. Bu sıkıştırılmış taş kolonu zemine yanal rijitlik sağladığı gibi drenaja da önemli katkı yapmaktadır. Ancak yöntemin yararlı olması için zeminin drenajsız kayma direncinin 75kPa dan düşük olmaması gerekmektedir. Zayıf zeminlerde kolon oluşturulabilse bile daha sonra yumuşak ortamda taş göçü denilen olay sonucu kolon dağılma riski taşımaktadır. Bunu önlemek için de kolon içine çimento enjeksiyonu yapılması önerilmiştir. ORTAM ÖZELLİKLERİNİN İYİLEŞTİRİLMESİ Zeminin Isıl Yöntemlerle Sertleştirilmesi 400 C nin üzerine ısıtılan killi zeminlerin özelliklerinde tersinmez değişimler olur.bu etki zemindeki suyun buharlaşması, kil minerallerinin de yapısal değişime uğramasıdır. Zeminde petrol ya da doğal gaz yakılarak bu amaca ulaşma girişimleri 1930lu yıllardan bu yana yapılmıştır. Zemine yatay veya düşey/eğimli kuyular açılarak açık veya kapalı sistemlerle bu kuyuların içinde sıcaklık 300 C nin üstüne çıkartılır. Şekil de bir demiryol dolgusunun genişletilmesi sırasında uygulanmış açık yakma sistemi gösterilmektedir. Bu uygulamada ısı 800 C ye kadar yükseltilerek 5m aralıklı kuyularda 10 gün süre ile 43 kg/m 3 yağ yakılmış ve zeminin kayma direncinde 10-20 kat iyileşme sağlandığı bildirilmiştir Ertan BOL 9
Ağaçlandırma-Biyoteknik Çözümler Günümüzdeki çevreci gelişmeler yamaç ve şevlerin doğal yollardan kontrolu konusunda gelişmelere yeşil ışık yakmaktadır. Bazı araştırmacılar 1591den bu yana ilgi çeken bu yaklaşımın yararlarının kanıtlanmadığını hatta bazen zararlı olabildiğini öne sürmüşlerse de genelde yamaç ve şevlerdeki bitki köklerinin en azından yüzeysel bir etki sağladığı yönünde ağırlık kazanmaktadır. Ağaçlandırma-Biyoteknik Çözümler Ertan BOL 10
Ağaçlandırma-Biyoteknik Çözümler Vegetated Geogrid Biotechnical stabilisation yaklaşımında bitkilerin yapısal elemanlarla birlikte uygulanması, bu yoldan ekonomik ve güvenli bir çözüm elde edilmesi gözetilmektedir. Ağaçlandırma-Biyoteknik Çözümler Ertan BOL 11