Geosentetik Donatılı İstinat Duvarlarının Sismik Tasarımı Hakkında Bir İnceleme

Abstract

Son yıllarda altyapı projelerinde sıkça kullanılmaya başlanan geotekstil malzemelerin donatı özelliği sayesinde dik dolgu istinat duvarları inşa edilebilmektedir. Bu tip istinat yapılarının genel adı olan "Geosentetik Donatılı İstinat Duvarları" ile pek çok geoteknik probleme ekonomik, hızlı ve estetik çözümler sunulabilmektedir. Geosentetik donatılı istinat duvarlarının temel yapısal bileşenleri olan geotekstil malzeme, arka dolgu, kompozit ön yüz kaplama elemanları ve kompaksiyona yardımcı makine ekipmanları yardımıyla, geleneksel istinat yapılarına oranla daha iyi çözümler sunan bu istinat duvarları ülkemizde 1997' den bu yana kullanılmaktadır ve kullanımı yaygınlaşmaktadır. Bu çalışmada geosentetik donatılı istinat duvarlarının sismik yükleme altında davranışı "Mononobe-Okabe Yöntemi" ile modellenmiş ve dizayn metodolojisi oluşturulmuştur. Hesaplar duvarların temel iki inşa metodu olan "Bohçalama Metodu" ve "Kaplama Kolonu Metodu" için ayrı ayrı anlatılmıştır. Hesap metodolojisi ile geleneksel istinat duvarı türü olan betonarme duvarlarla aynı yüksekliklerde maliyetler karşılaştırılmıştır. İstinat duvarlarının sismik tasarımında kullanılan yaygın bir yaklaşımda önce deprem sarsıntısıyla ortaya çıkan yükler hesaplanmakta ve sonra da duvarın bu yüklere karşı koyabilmesi güvence altına alınmaktadır. Depremler sırasında istinat duvarları üzerindeki gerçek yük son derece karmaşık olduğundan, sismik basınçlar genellikle basitleştirilmiş yöntemler kullanılarak hesaplanmaktadır. Geosentetik donatılı istinat duvarları da "Esneyen Duvarlar" sınırına dahildir. Bu durumda esneyen duvarlar üzerine etkiyen aktif basınçlar genellikle sismik şev stabilite analizi için tanımlanan ve psödo-statik bir yöntem olan "Mononobe-Okabe Yöntemi" ile hesaplanmıştır. Bu hesaplar sonucu boyutlandırılan geosentetik donatılı duvarların maliyet analizi Bayındırlık Bakanlığı Birim Fiyat Analizleri ve Karayolları Genel Müdürlüğü Şartnamesi' ndeki ilgili poz no' 1ar kullanılarak yapılmıştır. Benzer maliyet analizi betonarme konsol duvarlar için de yapılmış ve analiz sonuçlan değerlendirilmiştir.

Vertical filled retaining walls can be built by the reinforcement feature of geosynthetics that have been often used by infra-structural projects in recent years. Economic, fast and aesthetic solutions are submitted to many geotechnical problems by this type of retaining structures generally referred as "Geosynthetic Reinforced Retaining Walls". By the help of geotextile material, back fill, composite front facing units and machinary equipment used for compaction which are basic structural components of geosynthetic reinforced retaining walls where better solutions can be made when considered to conventional retaining walls, these walls have been used in our country since 1997 and have an increasing demand in use. In this study the behaviour of geosynthetic reinforced retaining walls under seismic loading is modelled with "Mononobe-Okabe Method" and design methodology is created. Design is made seperately for both two of the construction method of this walls which are "Reinforced Embankment Method" and "Facing Column Method". Cost is compared using the methodology with the concrete reinforced retaining walls, a type of conventional retaining wall, at the same height. In a general approach used for seismic design of geosynthetic reinforced retaining walls, loads caused by earthquake shaking are calculated and then the deffence of the wall against these loads have been warranted. It' s because real loads on the retaining walls during earthquakes are very complex, seismic earth pressures have been often calculated by using simplified methods. Geosynthetic reinforced retaining walls are also classified as "Flexible Walls". For that matter active earth pressures acting on flexible walls are calculated with "Mononobe-Okabe Method" which is generally referred for seismic slope stability analysis and is a pseudo-static method. The cost analysis of the dimensioned geosynthetic reinforced retaining walls upon these calculations has been done by using the related code numbers in Unit Cost Analysis of Ministry of Public Works and Highway General Directorate Specification. Same cost analysis also has been done for reinforced concrete cantilever walls and results of the analysis have been utilized.