KÖPRÜLERİN TETKİK VE İZLENMESİNDE HİDROLİK ETKENLERİN DEĞERLENDİRİLMESİ

Benzer belgeler
AKARSU KÖPRÜLERİNİN YIKILMA RİSKİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ

Akarsu Köprülerinde Yıkılma Riskinin Azaltılması Üzerine Bir Çalışma

Akarsu Geçişleri Akarsu Geçişleri

Çaycuma Köprüsünün Çökmesi Üzerine Görüşler

AKARSU KÖPRÜLERİNDE HİDROLİK SORUNLAR VE ÇÖZÜM ÖNERİLERİ

Açık Drenaj Kanallarının Boyutlandırılması. Prof. Dr. Ahmet ÖZTÜRK

Hidrolik Yapılarda (Kanallar, Kıyı Koruma Yapıları, Göletler) Erozyon Koruması

Prof. Dr. Osman SİVRİKAYA Zemin Mekaniği I Ders Notu

SU YAPILARI. 2.Hafta. Genel Tanımlar

DOĞU KARADENĠZ BÖLGESĠNDE HEYELAN

TAŞKIN KONTROLÜ. Taşkınların Sınıflandırılması Taşkın Kontrolü

Güzelyurt Taşkını Modellemesi ve Çözüm Önerileri *

Akarsu Köprülerinde Gözle Muayene ve Güvenlik Değerlendirme Çalışmaları

KIZILIRMAK NEHRİ TAŞKIN RİSK HARİTALARI VE ÇORUM-OBRUK BARAJI MANSABI KIZILIRMAK YATAK TANZİMİ

Temeller. Onur ONAT Tunceli Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, Tunceli

DUMLUPINAR ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ GÜZ YARIYILI

DRENAJ YAPILARI. Yrd. Doç. Dr. Sercan SERİN

BETONARME KARAYOLU KÖPRÜLERİNİN MUAYENESİ,

İNŞAAT MALZEME BİLGİSİ

Akarsu Köprü Temellerindeki Oyulma Riskinin Değerlendirilmesi *

Bahar. Yrd. Doç. Dr. Burhan ÜNAL. Yrd. Doç. Dr. Burhan ÜNAL Bozok Üniversitesi n aat Mühendisli i Bölümü 1.

BÖLÜM 6 - TEMEL ZEMİNİ VE TEMELLER İÇİN DEPREME DAYANIKLI TASARIM KURALLARI 6.1. KAPSAM


SU YAPILARI. 2.Hafta. Genel Tanımlar

SU KAYNAKLI DOĞAL AFET: TAŞKIN

SU YAPILARI. 3.Hafta. Bağlama Yapıları. Bağlama nedir? Barajdan farkları Bağlamaların genel özellikleri ve türleri Bağlamaların projelendirilmesi

Zemin Suyu. Yrd.Doç.Dr. Saadet BERİLGEN

Üst yapı yüklerinin bir bölümü ya da tümünü zemin yüzünden daha derinlerdeki tabakalara aktaran

Su Mühendisliği Problemlerinde Belirsizliklerin İrdelenmesi. Prof. Dr. Melih Yanmaz ODTÜ, İnşaat Müh. Bölümü

ORMANCILIKTA SANAT YAPILARI

Sıvı Depolarının Statik ve Dinamik Hesapları

Zemin ve Asfalt Güçlendirme

EK-2 BERGAMA OVACIK ALTIN İŞLETMESİ TÜBİTAK RAPORU ELEŞTİRİSİ NE İLİŞKİN GÖRÜŞLER

Anıl ERCAN 1 Özgür KURUOĞLU 2 M.Kemal AKMAN 3

İNŞ 320- Betonarme 2 Ders Notları / Prof Dr. Cengiz DÜNDAR Arş. Gör. Duygu BAŞLI

İNŞAAT MÜHENDİSLERİ ODASI- İZMİR ŞUBESİ

Akarsu Düzenlemesi. Akarsu Düzenlemesi. Akarsu Düzenlemesi Akarsu Düzenlemesi. Bir akarsudan Yararlanmak Korunmak Korumak

Temeller. Onur ONAT Munzur Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, Tunceli

Surface Processes and Landforms (12.163/12.463) Fall K. Whipple

AÇIK KANAL AKIMI. Hopa Yukarı Sundura Deresi-ARTVİN

Yeşilırmak Havzası Taşkın Yönetim Planının Hazırlanması Projesi

KAYMA GERİLMESİ (ENİNE KESME)

UZAYSAL VE DOLU GÖVDELİ AŞIKLARIN ÇELİK ÇATI AĞIRLIĞINA ETKİSİNİN İNCELENMESİ

TÜPRAŞ KÖPRÜSÜ İÇİN NEHİR YATAĞI DÜZENLEMESİ

HAVZA SEÇİMİ YÖNTEM VE KRİTERLERİ


INM 308 Zemin Mekaniği

SAKARYA NEHRİNDE BARAJLARIN MANSAP ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI

Kod numarası tek olanlar güz dönemi, çift olanlar bahar dönemi derslerini belirtmektedir.

Açık Kanallar SERBEST YÜZEYLİ AKIMLAR (AÇIK KANAL AKIMLARI) PDF created with FinePrint pdffactory trial version

YAPI ELEMANLARI DERS SUNUMLARI 5. HAFTA

2229 Ayrıntılı Etkinlik Eğitim Programı SAAT/ GÜN

Deprem Yönetmeliklerindeki Burulma Düzensizliği Koşulları

MALİYETİ ETKİLEYEN FAKTÖRLER. Doç. Dr Elçin TAŞ

Yatak Katsayısı Yaklaşımı

1. Temel zemini olarak. 2. İnşaat malzemesi olarak. Zeminlerin İnşaat Mühendisliğinde Kullanımı

İÇİNDEKİLER. 1 ISLAH VE TAŞKIN KORUMA YAPILARI UYGULAMA PROJELERİ YAPIM İŞİ GENEL TEKNİK ŞARTNAMESİ Genel TERASLAMA...

RĠZE YÖRESĠNDE YANLIġ ARAZĠ KULLANIMI VE NEDEN OLDUĞU ÇEVRESEL SORUNLAR

Bulanık Mantık ve DURTES Yönteminde Uygulanması İçin Bir Öneri

KAPTAJ UYGULAMALARI VE İYİ UYGULAMA YÖNTEMLERİ

Dolgu ve Yarmalarda Sondaj Çalışması ve Değerlendirmesi. HAZIRLAYAN Özgür SATICI Mad. Yük. Jeo. Müh. (MBA)

ÇIĞ YOLU. Başlama zonu (28-55 ) Çığ yatağı: Yatak veya yaygın Durma zonu Birikme zonu (<~10 )


İzmir Körfez Geçişi Projesi Ardgermeli Kavşak Köprüleri Tasarım Esasları

POYRAZ HES CEVRE YONETIM PLANI (ENVIRONMENTAL MANAGEMENT PLAN)

BAĞIMSIZ PROJE DENETİMİNİN ESASLARI ve HESAP RAPORU HAZIRLANMASI

DEVLET SU İŞLERİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ

UYGULAMA EL KİTABI LINEFLEX EPDM MEMBRAN

BURSA TECHNICAL UNIVERSITY (BTU) Department of Mechanical Engineering

HİDROJEOLOJİ. Hidrolojik Çevrim Bileşenleri Akış ve süzülme. 3.Hafta. Prof.Dr.N.Nur ÖZYURT

English for Academic Reading & Speaking I İngilizce Akademik Okuma ve Konuşma I. Introduction to Civil Engineering İnşaat Mühendisliğine Giriş

CE498 PROJE DERS NOTU

YIĞMA YAPI TASARIMI ÖRNEK BİR YIĞMA SİSTEMİN İNCELENMESİ

RİSKLİ YAPILARIN TESPİT EDİLMESİNE İLİŞKİN ESASLAR. 6- Risk Tespit Uygulaması: Yığma Bina

SULAMA YAPILARI. Prof. Dr. Halit APAYDIN Tarımsal Yapılar ve Sulama Bölümü

DUMLUPINAR ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ GÜZ YARIYILI

SULAMA YAPILARI SULAMA YAPILARI. 1) Su Depolama Yapıları Kestel Barajı- İzmir Sulama amaçlı, toprak dolgu

Kar Mücadelesi. Prof.Dr.Mustafa KARAŞAHİN

Bahar. Su Yapıları II Hava Payı. Yrd. Doç. Dr. Burhan ÜNAL. Yrd. Doç. Dr. Burhan ÜNAL Bozok Üniversitesi n aat Mühendisli i Bölümü 1

SÜRTÜNME ETKİLİ (KAYMA KONTROLLÜ) BİRLEŞİMLER:

İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ÖĞRENCİLERİNİN BAŞARI NOTLARININ DEĞERLENDİRİLMESİ. Tamer Yılmaz, Barış Yılmaz, Halim Sezici 1 ÖZET

Kar Mücadelesi-Siperler. Prof.Dr.Mustafa KARAŞAHİN

AKADEMİK BİLİŞİM Şubat 2010 Muğla Üniversitesi GEOTEKNİK RAPORDA BULUNAN HESAPLARIN SPREADSHEET (MS EXCEL) İLE YAPILMASI

ONDOKUZMAYIS İLÇESİ NDE (SAMSUN) AFETE YÖNELİK CBS ÇALIŞMALARI

Kirişli Döşemeli Betonarme Yapılarda Döşeme Boşluklarının Kat Deplasmanlarına Etkisi. Giriş

3. Ulusal Taşkın Sempozyumu, Nisan 2013, İstanbul

16.6 DEPREM ETKİSİ ALTINDAKİ ZEMİNLERDE SIVILAŞMA RİSKİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ

ATAŞEHİR İLÇESİ HAVA KALİTESİ ÖLÇÜMLERİ DEĞERLENDİRMESİ

MAKİNE ELEMANLARI 1 GENEL ÇALIŞMA SORULARI 1) Verilen kuvvet değerlerini yükleme türlerini yazınız.

GÜÇLENDİRİLEN YAPILARDA YAPI ÖZELLİKLERİ MALİYET İLİŞKİLERİ ÜZERİNE İSTATİSTİKSEL BİR ÇALIŞMA

Çok Katlı Perdeli ve Tünel Kalıp Binaların Modellenmesi ve Tasarımı

Yol Derecelendirmesi: Trafik Karakteristiği: Yön

Dr. Emre AKÇALI Şube Müdürü DSİ 22. Bölge Müdürlüğü / TRABZON

İSTANBUL ÜNİVERSİTESİ CERRAHPAŞA YERLEŞKESİ HIZLI DURUM TESPİT ÇALIŞMASI

MESLEKTE UZMANLIK KURSLARI 2017 EKİM OCAK BETONARME TASARIM BETONARME İLERİ TASARIM ÇELİK TASARIM ÇELİK İLERİ TASARIM GEOTEKNİK TASARIM

İnşaat Mühendisliği Bölümü Öğretim Yılı Güz Yarıyılı Bitirme Sınav Programı (Türkçe Programı)

T.C. OSMANİYE KORKUT ATA ÜNİVERSİTESİ KURUMSAL RİSK YÖNETİMİ YÖNERGESİ Birinci Bölüm Amaç, Kapsam ve Tanımlar

Taşıyıcı Sistem İlkeleri

Transkript:

KÖPRÜLERİN TETKİK VE İZLENMESİNDE HİDROLİK ETKENLERİN DEĞERLENDİRİLMESİ A. Melih YANMAZ *, Alp CANER * * Orta Doğu Teknik Üniv., İnşaat Müh. Böl., Ankara ÖZET Geniş akarsuları geçen köprülerin aralıklı olarak tetkik edilmesi, izlenmesi ve gerekli önlemlerin alınmasıyla, bu yapıların ekonomik ömürleri süresince daha emniyetli ve güvenilir hizmet vermeleri sağlanmaktadır. Bu tip akarsu köprülerindeki alt yapı elemanlarının su ile temas etmesi nedeniyle yapı dengesini olumsuz etkileyen faktörlerin sayısı, akarsu geçmeyen köprülere oranla daha fazladır. Literatürde rastlanan tüm köprü izleme sistemlerinde hidrolik değişkenlerin etkileri yeterince dikkate alınmamaktadır. Halbuki yapılan istatistikler, köprü yıkımlarının en fazla hidrolik kaynaklı etkenlerden oluştuğunu göstermektedir. Ülkemizde de genellikle alt yapı elemanları etrafındaki aşırı taban oyulmaları, ayaklar arasındaki açıklıkların taşkınlar esnasında taşınan malzemeyle tıkanması ve köprü civarındaki tabandan fazla miktarlarda agrega çekilmesi köprü yıkılmalarının başlıca nedenleri arasında yer almaktadır. Ayrıca karayollarının zorunlu güzergahları nedeniyle hidrolik açılardan yeterli derecede emniyetli olmayan bölgelere yapılan köprülerde, yapısal tasarım hatası olmasa bile, hidrolik etkenli potansiyel zaafiyetler bulunmaktadır. Bu nedenle yapı emniyetini etkileyecek hidrolik etkenlerin detaylı olarak ayrıca ele alınması gerekmektedir. Bu bildiride, yukarıda bahsedilen hidrolik etkenler üzerinde durulacaktır. Anahtar Kelimeler: Akarsu köprüsü, izleme, hidrolik ASSESSMENT OF EFFECTS OF HYDRAULIC ASPECTS IN BRIDGE INSPECTION AND MONITORING ABSTRACT Inspection, monitoring, and maintenance activities for river bridges lead to safer and reliable service throughout physical life of bridges. Negative impacts on river bridges are normally higher than those of bridges on constructed on land. Hydraulic aspects have not been adequately taken into account in bridge inspection methodologies reported in the literature. In fact, statistical surveys imply that the majority of bridge failures are induced by hydraulic-oriented reasons. Main causes of failures of river bridges in Turkey are also

attributable to excessive local scouring at infrastructural elements, debris accumulation and clogging problem around piers and abutments, and channel mining in close vicinity to bridges. Moreover, alignment of the highway may sometimes restrict the location of a river bridge such that site-specific hydraulic-oriented deficiencies may pronounce, even though the structural design is satisfactory. That is why hydraulic aspects that may influence the structural stability should be further considered in detail. This paper deals with interpretation of such hydraulic aspects. Key Words: River bridge, inspection, hydraulics 1. GİRİŞ Geniş akarsuları geçen köprüler, tamamen kara üzerinde inşa edilmiş köprülere oranla daha fazla dış etkenlere maruz kalmaktadır. Bu nedenle bu tip köprülerin aralıklı olarak tetkik edilmesi, izlenmesi ve gerekli önlemlerin alınmasıyla ekonomik ömürleri süresince daha emniyetli ve güvenilir hizmet vermeleri sağlanmaktadır. Literatürde rastlanan köprü izleme sistemlerinde hidrolik değişkenlerin etkileri yeterince dikkate alınmadığı için bu yöntemlerin yeniden gözden geçirilmesi ve bu eksikliği telafi edecek şekilde düzenlenmesi gerekmektedir. Ülkelerin kendilerine özgü koşullarına paralel olarak, köprü tetkik ve izleme çalışmaları değişik zaman aralıklarında yapılmaktadır. Tetkikler, hazırlanmış formlardaki esaslara göre bir derecelendirme sistemiyle yürütülmektedir. Ülkemizde de Karayolları Genel Müdürlüğü nce hazırlanmış köprü izleme formu bulunmasına rağmen, tetkik ve izleme işlemleri ödenek ve eleman yetersizliği nedeniyle etkin olarak yapılamamaktadır. Bu konu hakkında daha detaylı bilgi Yanmaz ve diğerleri [1] tarafından sunulmaktadır. Belirli aralıklarla yapılamayan tetkikler nedeniyle problemlerin etki dereceleri zamanla artmakta ve bazen köprü emniyetini onarımı olanaksız bir şekilde zayıflatmaktadır. Bu bildiride sadece köprü emniyetini etkileyen hidrolik esaslı faktörler irdelenecektir. Ülkemizde devlet ulaşım ağları üzerinde yaklaşık 5500 köprü bulunmakta olup, bu köprülerin çoğu akarsu geçmekte ve köprü hasar ve yıkılmalarının büyük bir kısmı hidrolik etkenli problemlerden kaynaklanmaktadır [2]. Akım şartlarının zamanla değişkenlik göstermesi nedeniyle hidrolik esaslı problemlerin düşük ve yüksek akım dönemlerinde ayrı ayrı irdelenmeleri gerekmektedir. Bu nedenle akarsu köprüleri anılan dönem etkilerini araştırmaya olanak sağlayacak sıklıkla tetkik edilmeli ve gerekli notlar alınarak zayıf şartların ivedilikle iyileştirilmesi sağlanmalıdır. Düşük akım dönemlerinde akarsu tabanında malzeme birikmesi nedeniyle oluşan problemlerin irdelenmesi yanında, yüksek akım dönemlerinde oluşan taban seviyesi alçalması, köprü açıklığında ve alt yapı elemanları etrafındaki aşırı taban oyulmaları, köprü açıklığında malzeme birikmesi ve olası savak akımlarının etkileri araştırılmalıdır. 2. HİDROLİK ETKENLER Daha önce bahsedildiği gibi akarsu köprülerinin emniyetini etkileyen hidrolik faktörler yeterince değerlendirilmeli ve olumsuzluklar giderilerek servis güvenliği artırılmalıdır. Bir akarsu köprüsünde hidrolik etkenli problemler başlıca iki kısımda incelenebilir. İlk kısımda, su-yapı-zemin etkileşiminden kaynaklanan problemler; ikinci kısımda ise akarsuların olumsuz kullanımı nedeniyle insan faktöründen kaynaklanan problemler tartışılabilir. Bu problemler aşağıdaki paragraflarda kısaca irdelenmektedir.

Aşırı yükleme koşullarına göre emniyetli bir şekilde yapısal tasarımı yapılan bir betonarme köprünün döşeme ve ayak kalınlıkları fazla olabilir. Dolayısıyla yapısal açıdan yüksek emniyetli yapılmış bir köprü, hidrolik açıdan bazı problemler doğurabilir. Öncelikle kalın döşeme nedeniyle köprü açıklığındaki hava payı azalmaktadır. Akım alanında fazla daralma nedeniyle mansaba doğru bir kabarma oluşmakta ve akarsu kotu yükselmektedir. Yine benzer şekilde daralma nedeniyle köprü açıklığında yerel hızlar, kayma gerilmeleri ve dolayısıyla taban oyulma potansiyeli artmaktadır. Ayrıca daralmanın derecesine ve taban eğiminin cinsine bağlı olarak köprü açıklığının hemen membaında veya mansabında hidrolik sıçrama oluşabilir [3]. Tasarım aşamasında hidrolik, zemin ve yapısal faktörler etkileşimli olarak ele alındığında, olumsuz hidrolik koşulların en aza indirilmesi mümkün olabilir. Bu bağlamda köprü aksının değişmesi, köprü tipinin, ayak sayısının, boyutlarının ve kesit alanı içindeki konumlarının gözden geçirilmesi ve mümkün olan yapısal değişikliklerin yerine getirilmesi gerekebilir. İnsan kaynaklı problemler, genellikle havza ve akarsu kullanımındaki olumsuzluklardan kaynaklanmaktadır. Bu tip olumsuzluklar bilhassa taşkın dönemlerinde telafisi genellikle mümkün olamayan hasarlara neden olmaktadır [4]. Akarsu köprüleri sadece taşkınlar esnasındaki akımlardan değil, düşük akım dönemlerindeki olumsuz akarsu koşullarından ve kullanımlarından da etkilenmektedir. Ülkemizde taşkın yataklarındaki yapılaşmaya maalesef izin verilmesi nedeniyle artan pürüzlülük yüzünden yataktaki su seviyesi yükselmektedir. Bu durum bilhassa taşkınlar esnasında köprü açıklığındaki hava payını azaltmakta, yan şevleri yıkmakta ve akarsu yatağındaki alt yapı tesislerine ağır hasarlar vermektedir. Ülkemizde diğer bir önemli problem de, özellikle Doğu Karadeniz bölgesinde arazi şartlarının zorluğu nedeniyle akarsu yataklarından fazla miktarda taban malzemesi çekilmesi olarak değerlendirilmektedir. Akarsu tabanından uzun sürelerle malzeme alınması sonucunda akarsu yatağındaki denge, mansaba doğru ilerleyen taban seviyesi alçalmasıyla sağlanmaktadır. Dolayısıyla bir köprünün yakın membaından taban malzemesi çekilmesi, köprü açıklığında ek bir taban seviyesi alçalmasına neden olacaktır. Köprü hidroliği literatüründe sadece bu nedenle yıkılmış birçok köprü örneğine rastlanmaktadır [5]. Yine benzer şekilde akarsudan, bilhassa sulama amacıyla fazla miktarlarda su çekilmesiyle bu kez memba yönünde ilerleyen taban seviyesi alçalma problemi oluşmaktadır. Mevcut bir köprünün yakın mansabından su çekilmesiyle köprü temel seviyesindeki emniyetin azalacağı açıktır. Düşük akım dönemlerinde köprü civarında sürüntü maddesi birikmesi akımın açılı gelmesine neden olur; ayrıca taban pürüzlülüğü artar. Akarsuların izinsiz olarak kişisel amaçlarla yoğun olarak kullanılması veya tahrip edilmesi sonunda doğal denge bozulmakta ve güzergah üzerindeki akarsu yapıları hasar görmektedir. Yukarıda sunulan etkenler nedeniyle temel seviyesinde zaafiyete uğramış olan köprülerin taşkınlar esnasında daha düşük direnci olduğu açıktır. Bu nedenle, akarsu kullanımlarının mahalli yetkililerce sıkı bir şekilde denetlenmesi gerekmektedir [4]. 3. AKARSU DENGESİNİN KÖPRÜ EMNİYETİNE ETKİLERİ Akarsu köprülerinde üst yapı ve alt yapı elemanlarını doğrudan etkileyebilecek hidrolik etkenlerin uygun bir yöntemle incelenmesi ve yapısal elemanlarda uygulanan puanlama sistemine benzer şekilde bir sistemle sonuçlar sunulmalıdır. Böylece köprünün bakım ve onarımını etkileyecek ilave bilgilere sahip olunabilir. Hidrolik etkenli problemler, akarsu dengesinin araştırılması sonucunda daha belirgin bir şekilde ortaya konulabilir. Dengeli bir akarsuda uzun zaman aralığındaki akarsu morfolojisinin hemen hemen değişmediği ve yanal akarsu hareketinin çok az olduğu bir durum akla gelmektedir [6]. Akarsu dengesini değerlendirme sistemi mümkün olduğu kadar basit olmalı ve yeteri kadar bilgi

verebilmelidir. Değerlendirme somut delillere dayanarak yapılmalı, gerektiğinde fotoğraf çekerek desteklenmelidir. Yapısal tetkikler köprü yapısı üzerinde yoğunlaşırken, hidrolik tetkiklerin sağlıklı yapılabilmesi için deneyimli gözlem ekibinin köprünün memba ve mansap yönlerinde yeterli bilgiyi alacakları kadar bir mesafe boyunca gözlem yaparak veri toplamaları gerekmektedir. Zamansal değişimlerin ve bilhassa yüksek akım ve düşük akım koşullarının getirdiği olası değişimleri gözlemek için yersel hidrolojik değişkenlerdeki önemli salınım dönemleri dikkate alınmalıdır. Literatürde sunulan mevcut köprü değerlendirme sistemleri incelendiği zaman, hidrolik etkenlerden biri olan ayaklar etrafındaki oyulmanın genellikle yapısal etkenler arasında ele alındığı görülmektedir. Ancak yerel oyulma mekanizmasında akarsu koşullarının bir bütün olarak etkili olduğu unutulmamalıdır. Bu nedenle, öncelikle detaylı olarak akarsu dengesi araştırılmalı ve bunun köprü açıklığındaki yapısal dengeye olan etkisi incelenmelidir. HEC-20 yazılımı, Akarsu Geçişlerindeki Denge konusunu kapsamaktadır [7]. Bu yaklaşım üç aşamalı bir çalışmaya dayanmaktadır. Birinci aşamada akarsu jeomorfolojik özellikleri incelenmekte; ikinci aşamada hidrolojik, hidrolik ve katı madde taşıma özellikleri araştırılmakta, üçüncü aşamada ise matematiksel ve fiziksel modelleme çalışmaları yapılmaktadır. Amerikan Ordusu Mühendisler Birliği tarafından yine benzer bir etüd önerilmektedir. Ancak bu çalışmalar oldukça kapsamlı ve zahmetlidir. Johnson [8] tarafından geliştirilen pratik akarsu denge değerlendirme sisteminde akarsuyun morfolojik ve hidrolik özelliklerine bağlı olarak bir ön değerlendirme yapılmakta ve bulunan sonuçlara göre daha detaylı incelemenin yapılacağı ileri safha önerilmektedir. Bu yaklaşım 13 parametrenin değerlendirilmesine bağlı olup, parametrelerin durum değerlendirmeleri bir puanlama sistemiyle yapılmaktadır. Bu çalışmalar ABD de ağırlıklı olarak Maryland ve Pennsylvania eyaletlerindeki koşullar göz önüne alınarak geliştirildiği için tamamen farklı yöresel koşullar içeren durumlarda ancak göreceli olarak bir bilgi edinmek olasıdır. Ancak yöntemin pratikliği ve elde edilecek parametrelerin yersel gözlemlerle kolaylıkla bulunabileceği düşünüldüğünde bu yöntemin Türkiye için önerilen köprü izleme sistemiyle bütünleştirilebileceği kabul edilmiştir [1]. Yersel gözlemlerle değerlendirmeye alınacak parametrelerin akarsu dengesi hakkında somut bir fikir vereceği düşünülmektedir. Detayları ve puanlama esasları [8] kaynağında sunulan bu sistem Çizelge 1 de kısaca özetlenmiştir. Bu sistemde değerlendirmeye esas alınacak parametreler ve bunların hangi bilgiyi vereceği hususu aşağıda özetlenmektedir: a) Şev malzemesi ve özellikleri: Şev dengesinin analizi için gereklidir. b) Ortalama şev eğimi: Şev dengesinin analizi için gereklidir. c) Şevdeki bitki örtüsü durumu: Şevin erozyona karşı mukavemetinin bir göstergesidir. d) Şev kesilmesi: Akımın bilhassa kurplu bölgelerde kısa yolu takip etme eğilimi sonucunda karşısına çıkan şeve çarpma eğilimi. e) Şev kayması: Yerçekimi etkisiyle gevşek toprak malzemenin şevden kayması eğilimi. f) Kum adacıklarının oluşması: Düzensiz akımlar sonucunda biriken ve kum adacıklarının oluşmasını sağlayan koşulların taban oyulmalarını artırma eğilimi. g) Akarsuyun sürüntü taşıma kapasitesi: Köprü açıklığında, bilhassa taşkınlar sonrasında biriken kaba sürüntü malzemelerinin yerel oyulmaları artırma eğilimi. h) Akım saptırıcı ve kum tutucular: Yerel oyulma potansiyelini artıracak şekilde akım alanında olası olumsuz değişiklikler. i) Taban malzemesi konsolidasyonu ve zırhlanma: Taban malzemesi taşınımına etkisi.

j) Kayma gerilmesi oranı (τ e ): Herhangi bir andaki taban kayma gerilmesinin kritik kayma gerilmesine oranı, akarsu tabanının direnç seviyesini ifade etmektedir. k) Akımın köprü aksına açılı yaklaşım hali (α): Artan yaklaşım açısıyla yerel oyulma potansiyeli artmaktadır. l) Köprünün kurp merkezinden uzaklığı (D m ): Akımın merkazkaç kuvveti etkisiyle dış bükey kıyıda erozyon, iç bükey kıyıda ise birikme potansiyelini artırması ve yakındaki köprüye olası etkileri. m) En kesit daralması yüzdesi: Daralma oyulması üzerindeki etkisi açısından önemlidir. Çizelge 1. Johnson ve diğerleri tarafından önerilen hidrolik kontrol listesi [8]. Parametre Ağırlık Çok iyi (1-3) İyi (4-6) Orta (7-9) Kötü (10-12) -a- 0.6 Kil-siltli kil -b- 0.6 <3Y:1D (her 2 şevde) Killi tın-kumlu killi tın <2Y:1D (tek veya 2 şevde) -c- 0.8 Sık maki tipi Orta sıklıkta maki tipi -d- 0.4 Hiç veya az Az (<15 cm) (<30 cm) -e- 0.8 Yok veya Az miktarda potansiyel Zararsız ve Üzerinde bitki -f- 0.6 ince örtüsü ve çakıl -g- 0.2 Kumlu kil-kumlu tın <1.7Y:1D (tek veya 2 şevde) Düşük sıklıkta maki tipi Sık ve fazla (30-60 cm) Sık ve fazla miktarda Genişlemeye müsait İhmal edilebilir Az miktarda Önemli miktarda Yok veya çok az Mevcut Önemli sayıda ve dengesiz Tınlı kum-kum >60 (tek veya 2 şevde) <%50 bitki örtüsü Sürekli kesme (>60 cm) Sık ve çok fazla miktarda Genişliği akarsu genişliğinin yarısından fazla Çok fazla miktarda ve büyük boyutlarda -h- 0.2 Çok sayıda ve çok dengesiz -i- 0.8 Sıralı ve sıkı Yeterli sıkılıkta Çok gevşek zırhlı zırhlı Gevşek zırhlı zırhlı -j- 1.0 τ e < 1 1 τ e <1.5 1.5 τ e <2.5 τ e 2.5 k 0.8 0 α 5 5<α 10 10<α 30 α>30 -l- 0.8 D m >35m 20< D m 35m 10< D m 20m 0< D m 10 m -m- 0.8 0-5 6-25 26-50 >50 Bu gözlemlere göre derecelendirilen parametrelerin objektif olarak değerlendirilmeleri için araziye çıkan ekibin yeterince deneyimli olması, bazı durumlarda ölçüm veya gözlemleri tekrarlamaları gerekmektedir. Çizelge 1 de sunulan parametrelerin birbirlerine göreceli olarak önem derecelerini vurgulamak için ikinci kolondaki ağırlık faktörleriyle çarpılmaları gerekmektedir. Akarsu dengesini olumsuz etkileyen parametrelerin ağırlıkları problemin önem derecesine göre artmaktadır. Daha sonra tüm puanlar toplanarak ilgili akarsu kesitinin ağırlıklı puanı elde edilir. Bu puanın hangi seviyeye karşı geldiğini anlamak amacıyla Çizelge 2 kullanılacaktır. Çizelge 2 nin sonuçlarına göre kritik bir durum çıkması halinde Çizelge 1 de sunulan parametrelerin hangilerinin yüksek puanda oldukları tespit edilmelidir. Buna göre iyileştirme çalışmalarının hangi kalemlere ve hangi yoğunlukta uygulanacağı hakkında da bir bilgi edinmek mümkün olacaktır.

Çizelge 2. Akarsu dengesi durum değerlendirme çizelgesi [8]. Toplam Puan Durum < 32 Mükemmel 32-54 İyi 55-77 Orta 78 Kötü 4. UYGULAMA ÖRNEĞİ Bu çalışmada sunulan yöntem, Ankara civarındaki 6 farklı köprüye uygulanmıştır. Berk [2] tarafından yapılan gözlemler, ilgili puanlamaya ışık tutacak sürede gerçekleşmiştir. Bu bildiride sadece bir köprü bölgesindeki değerlendirme sunulacaktır. Ankara-Kırıkkale devlet karayolunun yaklaşık 60. km sinde yer alan çift Özçay (Kargılı) köprüsü üst ana yapısı, alt yapı elemanları ve servis elemanları değerlendirilerek yapısal tetkiklerde bulunulmuş, ayrıca dere yatağına inilerek yeterli mesafede memba ve mansap yönlerinde inceleme yapılmıştır. Bu bağlamda taban ve şev malzemesi örnekleri alınıp, yeterli sayıda fotoğraf çekilerek gözlemler tamamlanmıştır. Bu gözlem sonuçları Çizelge 3 te sunulmaktadır. Çizelge 3. Özçay (Kargılı) köprüsünde hidrolik durum puanları. Parametre Puan Ağırlık Ağırlıklı Puan -a- 4 0.6 2.4 -b- 2 0.6 1.2 -c- 6 0.8 4.8 -d- 6 0.4 2.4 -e- 6 0.8 4.8 -f- 3 0.6 1.8 -g- 8 0.2 1.6 -h- 9 0.2 1.8 -i- 10 0.8 8.0 -j- 12 1.0 12.0 -k- 6 0.8 4.8 -l- 2 0.8 1.6 -m- 4 0.8 3.2 Özçay (Kargılı) köprü bölgesinde akarsu denge puanı toplam 62.4 olarak bulunmuş olup, bu değer orta derece olarak kabul edilmektedir. Bu durumda köprü dengesini olumsuz etkilemesi açısından bu puanın düşürülmesine yönelik ıslah çalışmaları yapılmalıdır. Bu çalışmada başlıca 4 parametre kritik olarak saptanmıştır. Bunlar sırasıyla şev koruması, kum adacıklarının oluşması, sürüntü malzemesi birikmesi ve yüksek kayma gerilmesi oranıdır. Bu durumda akarsu boyunca şev tahkimatı güçlendirilmelidir. Tabanda ve köprü açıklığında biriken malzemelerin, bilhassa yüksek akım dönemlerinden sonra kontrol edilerek temizlenmesiyle net akım alanı artırılabilir. Akarsuyun katı madde taşıma potansiyeli yüksek olduğu için biriken kum adacıklarının neden olabileceği açılı akım yaklaşımını önlemek için köprü yaklaşım duvarlarının tekrar gözden geçirilmesi ve köprü açıklığında ayaklar etrafına oyulmayı azaltıcı düzenlemelerin, örneğin yeterli miktarda ve mesafede riprap döşenmesi gibi, düşünülmelidir.

5. SONUÇLAR Bu bildiride akarsu köprülerinin yapısal dengesine olumsuz etkileri olan hidrolik faktörler üzerinde durulmuştur. Akarsu dengesini etkileyen ana faktörler tartışılmış ve Johnson [8] tarafından önerilen, kullanımı kolay ve yeterli düzeyde bilgi sunan bir durum değerlendirme yöntemi sunulmuştur. Bu yöntem, 13 farklı parametrenin bir puanlamayla değerlendirilmesine dayanmaktadır. Faktörlere, akarsu dengesine olan etkileri açısından birbirlerine göreceli olarak ağırlıklar verilmektedir. Toplam ağırlıklı puana göre başlıca mükemmel, iyi, orta ve kötü derecede sıralanan akarsu dengesi için elde edilen puanın bir değerlendirmesi yapılacaktır. Bu sistemde yüksek puan kötü, düşük puan iyi durum gösterdiği için toplam puan içinde alt puanlar arasında en fazla olanların etkisini ve dolayısıyla puanını azaltıcı önlemlerin değerlendirmesini yapmak olasıdır. Ancak sunulan bu yöntem sonuçlarının zamanla değişim göstereceği açıktır. Dolayısıyla bilhassa çok yüksek ve çok düşük akım dönemlerinde köprü bölgesinin aralıklarla ziyaret edilerek durum değerlendirmesi yapılmasının ve bir önceki gözlemin ve çözüm önerilerinin yeniden gözden geçirilmesinin önemi açıktır. Ancak hidrolik değerlendirmelerin yapısal değerlendirmelerle birlikte ele alınmasında büyük yarar vardır. Fiziksel ömrünün sonuna yaklaşmış bir köprü için çok önemli miktarda iyileştirme çalışması yapmak, yeni bir köprü yapmaktan daha pahalı olabilir. Bu nedenle periyodik tetkiklerde yeterli done elde edilebilirse net faydanın köprü yaşına göre değişiminin bulunması böyle bir karar verme aşamasında önem kazanabilir. KAYNAKÇA [1] A.M. Yanmaz, A. Caner ve A. Berk, 2007, Renovation of a Safety-Inspection Methodology for River Bridges, J. Perf. of Cons. Facil., ASCE, Cilt 21, No:5, 1-8. [2] A. Berk, 2006, Development of a Safety-Inspection Methodology for River Bridges, Y. Lisans Tezi, Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Ankara. [3] A.M. Yanmaz, 2002, Köprü Hidroliği, ODTÜ Yayıncılık, Ankara. [4] A.M. Yanmaz, 2007, Akarsu Geçişlerinde Taşkın Kaynaklı Problemlerin Değerlendirilmesi, Bildiriler Kitabı, Sel-Heyelan-Çığ Sempozyumu, 44-53, Samsun. [5] B.W. Melville ve S.E. Coleman, 2000, Bridge Scour, Water Resources Publications, Colorado. [6] P.A. Johnson, 2005, Preliminary Assessment and Rating of Stream Channel Stability near Bridges, J. Hydr. Eng., ASCE, 131 (10), 845-852. [7] P.F. Lagasse, J.D. Schall ve E.V. Richardson, 2001, HEC 20- Stream Stability at Highway Structures-Manual, FHWA, NHI 01-002. [8] P.A. Johnson, G.L. Gleason ve R.D. Hey, 1999, Rapid Assessment of Channel Stability in Vicinity of Road Crossing, J. Hydr. Eng., ASCE, 125 (6), 645-651.