Zemin ve Asfalt Güçlendirme

Transkript

1 Zemin ve Asfalt Güçlendirme Zemin iyileştirmenin temel amacı mekanik araçlarla zemindeki boşluk oranının azaltılması veya bu boşlukların çeşitli malzemeler ile doldurulması anlaşılır. Zayıf zeminin taşıma kapasitesinin artırılması, toplam oturmayı azaltıp konsolidasyonun hızlandırılması, dolgu ve şevlerin stabilitesinin sağlanması, zeminde oluşabilecek sıvılaşma riskinin azaltılabilmesi gibi başlıca nedenler ile zeminlerin iyileştirilmesi gerekebilir. Zemin iyileştirme işlemi mevcut zeminin kayma direncini artırır, kumlu zeminlerin sıklığını ve killi zeminlerin kıvamını iyileştirir, zeminin sıkışabilirliğini azaltır, geçirimliliğini azaltır ve sıvılaşma potansiyelini azaltır. İyileştirme yöntemlerini yüzeysel iyileştirme ve derin iyileştirme yöntemleri olarak sınıflandırmak mümkündür. Konsolidasyonu hızlandırmak ve sağlam bir zemin oluşturmak için çok zayıf yumuşak kil zeminlerde geosentetik kazık sistemleri veya düşey drenler derin iyileştirme yöntemlerinden sayılabilir. Taş Kolon uygulaması ile de kil zemin içerisinde sağlam kolonlar oluşturmak mümkün olmaktadır. Asfalt yüzeylerde oluşabilecek yansıma çatlaklarının önlenmesi için en uygun çözümleri geosentetiklerle sağlamak mümkündür. Paşabahçe Mah. Çubuklu Cad. Remzibey Sk. No:9 Beykoz İstanbul Sayfa 1

2 UYGULAMA YÖNTEMİ Yapı Temelleri ve Dolgu Zayıf Zemin Güçlendirme Zayıf zeminlerin üzerine oturan yapılarda kademeler halinde uygulanan geosentetikler ile yeterli taşıma kapasitesi olmayan zeminler iyileştirilmektedir. Geosentetikler ile zemin güçlendirme uygulaması yapılması, maliyeti yüksek sistemler yerine ekonomik çözümler sağlanmasına olanak sağlar. Yumuşak veya gevşek zemin koşullarının olduğu sahalarda inşa edilecek yapılarda temellerin tasarım ve yapımı önemli sorunlardan birini oluşturmaktadır. Bu tür zeminler üzerinde inşa edilecek yapılarda, aşırı oturmalar veya zemin taşıma kapasitesinin zayıf olması nedeniyle göçmeler meydana gelebilmektedir. Bu durumda, ya derin temel uygulamasına geçilmeli ya da temel zemininde, zemin iyileştirme yöntemi uygulanmalıdır. Derin temel uygulaması maliyeti yüksek bir çözüm olduğu için genellikle uygun bir yöntem ile temel zeminin iyileştirilmesi tercih edilmektedir. Uzun yıllardır tüm dünyada ve ülkemizde yaygın olarak kullanılan yüksek nitelikli geosentetik malzemeler, yumuşak zeminlerin iyileştirilmesi ve şev stabilizasyonu gibi uygulamalarda sıklıkla tercih edilmektedir. Bu amaçla kullanılan geosentetik malzemeler, genellikle zemini donatılandırmaya yöneliktir. Böylece, zeminin maruz kalacağı çekme gerilmeleri, geosentetik malzemeler yardımıyla karşılanarak zeminlerin zayıf olan bu yönleri giderilmiş olmaktadır. Bu çeşit zemin iyileştirmelerinde en sık kullanılan geosentetik malzemelerin başında geotekstil ve geogridler gelmektedir. Zeminin koşullarına ve üzerine inşa edilecek yapıya bağlı olarak yapılan hesaplamalara göre malzemenin çekme dayanımları ve ne sıklıkta kullanılacağı belirlenir. Bu yapılan hesaplamalara bağlı olarak malzeme önerilen binilerle serilir. Dolgu malzemesi yine önerilen yükseklikte sıkıştırılır ve hesaplamalarda çıkan kademelere ulaşılıncaya kadar uygulamaya devam edilir. Paşabahçe Mah. Çubuklu Cad. Remzibey Sk. No:9 Beykoz İstanbul Sayfa 2

3 Geokazıklarlar Zemin Güçlendirme Geokazıklar zayıf zeminler üzerinde yer alan karayolu, demiryolu, endüstriyel yapılar ve diğer mühendislik yapılarının temellerini güçlendirmek için özel olarak tasarlanmıştır. Geokazık teknolojisi ile yapı yükleri taşıyıcı katmana kadar güvenle aktarılır. Aynı zamanda geokazıklar içinde bulundukları zayıf zemini sıkıştırarak, zeminin taşıma kapasitesini artırır. Geosentetik kılıf malzemesi yüksek çevresel çekme dayanımı ile kazığın içerisindeki kumu hapsederek önemli oranda rijitlik sağlar. Ayrıca ayırma özelliği ile de zayıf killi zemin ile taşıyıcı kazık malzemesinin karışmasını engeller. Zayıf zemin ile etkileşime geçen geokazık oturmaların neredeyse uygulama aşamasında tamamlanmasını sağlar. Böylece inşaat süresi önemli ölçüde azalır. Geokazık ile zemin güçlendirme sisteminde iki değişik imalat yöntemi kullanılabilir. Bunlar sırasıyla foraj ve vibrasyonla deplasman yöntemleridir. Paşabahçe Mah. Çubuklu Cad. Remzibey Sk. No:9 Beykoz İstanbul Sayfa 3

4 Taş Kolonlarla Zemin Güçlendirme Taş kolonlar ile problemli yumuşak ve gevşek zeminlerin iyileştirilmesi, yaygın uygulaması olan bir sistemdir. Taş kolonlar ile üstyapı proje yüklerine, saha ve zemin koşullarına bağlı olarak zeminin taşıma kapasitesi artırılmakta, oturma (konsolidasyon) süresi azaltılmakta ve deprem durumunda sıvılaşan veya mukavemeti kaybeden zeminler sağlamlaştırılmaktadır. Taş kolonlar genellikle yumuşak ve orta katı kil zeminlerde, problemli zemin tabakası kalınlığının genellikle 10.0 m den az olduğu koşullarda tercih edilmektedir. Taş kolon uygulaması ile oturma problemleri genellikle %50-%60 oranında azaltılabilmekte, taşıma kapasitesi ise çok daha yüksek seviyelere çıkarılabilmektedir. Taş kolonlarının genellikle uçlarının sağlam bir taban zeminine oturtulması tavsiye edilmektedir. Taş kolon imalat aşamasında ise: - vibroflotasyon ataşmanları (su veya hava) ile kolonların oluşturulması - klasik foraj ile problemli zeminin dışarı atılarak yerine çakıl yerleştirilmesi ve sıkıştırılması - boru çakma veya itme ile zeminin sıkıştırılması ve kolonların oluşturulması imalatları yapılabilmektedir. Hazırlanan geoteknik projeye uygun olarak cm çapında taş kolonlar üçgen veya kare yerleşim planında projelendirilmektedir. İmalatlarda kullanılan taşların temiz, genellikle cm boyutlarında ve içerisindeki ince oranı %5-10 arasında olan malzemeler ile yapılması gerekmektedir. Uygulamada sahada bulunabilecek malzemeye göre tasarımlar yapılabilmektedir. Paşabahçe Mah. Çubuklu Cad. Remzibey Sk. No:9 Beykoz İstanbul Sayfa 4

5 Asfalt Kaplamalarda Güçlendirme Karayolları ve havaalanlarında asfalt tabakalarda oluşan yansıma çatlaklarını engellemek artık mümkün. Asfalt ile mükemmel uyum içerisinde çalışabilmesi için özel olarak üretilen Asfalt donatı geokompoziti HaTelit yatay hareketler ve dinamik yükler nedeni ile asfaltta meydana gelen yansıma çatlaklarının oluşumunu engeller. HaTelit kullanımı asfalttaki bakım periyodlarının arasının açılmasını önemli ölçüde sağlar. Asfalt tabakalarındaki yansıma çatlakları giderek büyük bir sorun halini almıştır. Bu tür çatlaklar esas itibariyle asfaltta ısıya veya trafiğe bağlı olarak meydana gelen yorgunluğun sonucudur. Esnek HaTelit donatı gridleri kullanılarak asfalt katmanlarda oluşan bu tür hasarlar geciktirilebilir ve hatta tamamen ortadan kaldırılabilir. HaTelit asfalt tabakasında iki önemli rol oynar: bunlardan biri çekme dayanımını artırırlar, diğeri ise asfalttaki yatay çekme kuvvetlerinin önemli bir kısmını düzenlerler ve daha büyük bir alan üzerinde dengeli bir gerilim dağılımı sağlarlar ve böylece çekme geriliminin zirve noktalarını ve bununla bağlantılı fazla yükleme riskini azaltırlar. Paşabahçe Mah. Çubuklu Cad. Remzibey Sk. No:9 Beykoz İstanbul Sayfa 5

6 AVANTAJLARI - Özellikle zayıf temel zeminlerinde temele çok daha az yük aktarır - Ekonomiktir - Hızlıca uygulanabilir - Bakım maliyetlerini düşürür - Asfalt tabakalardaki yansıma çatlakları geciktirilebilir ve hatta tamamen önlenebilir UYGULAMA ALANLARI - Karayolları - Siteler - Toplu konutlar - Parklar - Bahçeler - Konut villa yapıları - Yaklaşım köprüleri - Üst geçitler Paşabahçe Mah. Çubuklu Cad. Remzibey Sk. No:9 Beykoz İstanbul Sayfa 6