HAZIRLAYAN; ADI: NECMETTİN SOYADI: GENÇ NO: DERS: TEMEL MÜHENDİSLİĞİ UYGULAMALARI İSTİNAT DUVARI TEZ SUNUMU

Toprak Basınçları ve İstinat Duvarları

Yanal destek Geoteknik mühendisliğinde yanal zemin hareketinin önlenmesi problemi sıkça karşılaşılan bir durumdur. Konsol istinat duvarı Destekli kazıAnkrajlı palplanj kazık Bağlantı çubuğu Palplanj kazık Ankraj

Dayanma yapılarını dizayn edebilmek için bu yapılara etkiyecek olan yanal zemin basıncının büyüklüğünü bilmemiz gerekmektedir. Ağırlık tipi istinat duvarı Zemin Çivisi Toprakarme

Zemin Çivisi

Sükunetteki Toprak Basıncı Homojen bir zemin tabakası içerisindeki bir zemin elemanı üzerinde etkiyen, yatay efektif gerilmenin düşey efektif gerilmeye oranı,  h ’/  v ’, sükunetteki toprak basınç katsayısı, K 0, olarak ifade edilir. K 0 durumunda bulunan bir zemin kütlesinde yanal yönde deformasyonlar gözlenmez. Zemin yüzeyi X h’h’ v’v’

K 0 ’ ın Tahmin Edilmesi Normal konsolide killer ve kohezyonsuz zeminler için, K 0 = 1 – sin  ’ Aşırı konsolide killer için, K 0,aşırı konsolide = K 0,normal konsolide OCR 0.5 Elastisite teorisinden yararlanılarak, Poisson oranı

Kohezyonsuz Zeminlerdeki Aktif/Pasif Toprak Basınçları Sürtünmesiz duvar Duvar zeminden uzaklaşmaktadır. Duvar zemine doğru hareket etmektedir. A B Duvar hareketi sırasında A ve B olarak adlandırdığımız zemin elemanlarına bakalım.

Kohezyonsuz Zeminlerde Aktif Toprak Basıncı A v’v’ h’h’ z duvar zeminden uzaklaşacak yönde hareket etmeye başladığından dolayı, başlangıçta yanal yönde bir hareket yoktur.  v ’ =  z  h ’ = K 0  v ’ = K 0  z  v ’ değeri aynı kalacak; ve  h ’ değeri göçme meydana gelene kadar azalacaktır. Aktif durum

  Kırılma zarfı v’v’ azalan  h ’ Başlangıçta (K 0 durumu) Göçme anı (Aktif durum) duvar zeminden uzaklaşacak yönde hareket ettiğinden dolayı, aktif toprak basıncı

v’v’ [  h ’] aktif   Kırılma zarfı  Rankine aktif toprak basınç katsayısı

Kohezyonlu Zeminlerde Aktif Toprak Basıncı Kohezyonsuz zeminlerde karşılaşılan durumun aynısıdır. İkisi arasındaki tek fark kohezyonlu zeminlerde c  0 olmasıdır.

Kohezyonsuz Zeminlerde Pasif Toprak Basıncı B v’v’ h’h’ Başlangıçta zemin K 0 durumundadır. Duvar zemine doğru hareket ettiğinden dolayı,  v ’ değeri aynı kalacak ve  h ’ değeri göçme meydana gelene kadar artacaktır. Pasif durum

  Kırılma zarfı v’v’ Başlangıçta (K 0 durumu) Göçme anında (Pasif durum) duvar zemine doğru hareket ettiğinden dolayı, artan  h ’ Pasif toprak basıncı

v’v’ [  h ’] pasif   Kırılma zarfı  Rankine pasif toprak basınç katsayısı

Kohezyonlu Zeminlerde Pasif Toprak Basıncı Kohezyonsuz zeminlerde karşılaşılan durumun aynısıdır. İkisi arasındaki tek fark kohezyonlu zeminlerde c  0 olmasıdır.

Kohezyonsuz Zeminlerde Toprak Basınçlarının Dağılımı [  h ’] pasif [  h ’] aktif H h KAHKAH KPhKPh P A =0.5 K A  H 2 P P =0.5 K P  h 2 P A ve P P değerleri duvar üzerine etkiyen aktif ve pasif itkilerdir.

Duvar hareketinin yönü h’h’ Pasif durum (K P ) Aktif durum (K A ) K 0 durumu

Rankine Toprak Basınç Teorisi duvar ile zemin arasında sürtünmenin olmadığı varsayılır. sadece düşey duvar arkasına etkiyen yanal basınçların hesaplanmasında kullanılır.

İstinat Duvarı Uygulamaları Road Train

otoban

Perde Duvar Çok katlı yapı

Ağırlık Tipi İstinat Duvarlarıtaşlar Çimento harcı Donatısız beton ya da taş duvar Bu tip istinat yapıları arkalarında bulunan dolguya kendi ağırlıkları ile karşı koyarak destek verirler.

Konsol İstinat Duvarları Donatılıdır. Ağırlık tipi istinat duvarlarına göre kesitleri daha küçüktür.

İstinat Duvarı Tasarımı Topuk noktası W i = i bloğunun ağırlığı x i = i bloğunun ağırlık merkezinin topuk noktasına olan yatay uzaklığı Blok no - Kohezyonsuz Zeminlerde Düşey duvar arkasına sahip parçaların birleşiminden oluşan rijit sistemin stabilite analizi Rankine Teorisine göre yapılır.

Zemin ile beton arasında oluşan sürtünme açısı  0.5 – 0.7  Duvar tabanı boyunca kaymaya karşı güvenlik 1.5’ dan büyük olmalıdır PAPA PAPA P P S S Topuk noktası R R y y H h P P = 0.5 K P  h 2 P A = 0.5 K A  H 2 Topuk noktası

Topuk noktası etrafında devrilmeye karşı güvenlik 2.0’ den büyük olmalıdır PAPA PAPA P P S S Topuk noktası R R y y H h Topuk noktası

İSTİNAT DUVARI YAPIM AŞAMALARI

Duvar arkası zemin ve temel kazısı

Temel donatısı yerleşimi

Duvar arkası zemin kazısı ve temel donatısı yerleşimi

Temel donatısı yerleşimi

Temel ve duvar donatısı yerleşimi

Temel betonunun dökümü

Duvar kalıbının yapılması

Duvar betonunun dökülmesi

İstinat duvarının tamamlanmış hali – Drenaj borusunun döşenmesi (Arka yüz)

İstinat duvarının tamamlanmış hali (Ön yüz)

TOPRAKARME DUVAR YAPIM AŞAMALARI

Toprakarme son yıllarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Geosentetikler Sert Temel Zemini İstinat Duvarı

Kilit taşlarının döşenmesi

Donatıların yerleştirilmesi

Kilit taşlarının döşenmesi (Duvar ön yüzü)

Donatıların yerleştirilmesi

Donatıların yerleştirilmesi – Zeminin sıkıştırılması

Donatıların yerleştirilmesi – Zeminin sıkıştırılması

PALPLANŞ DUVAR YAPIM AŞAMALARI

Palplanş Kazık Palplanş kazık duvar

Yerleştirme sırasında Palplanş kazık duvar

Palplanş perdelerin çakılmış hali

İstinat Duvarı Tasarımında Dikkat Edilmesi Gereken Hususlar

İstinat Duvarı

Rijit beton istinat duvarların hasar sebepleri ( Techeng ve Iseux 1972)

Arka dolgu ve temel malzemesi hatalı istinat duvarları

İSTİNAT DUVARLARINDA ÖN BOYUTLANDIRMA Masif istinat duvarları için yüksekliğe bağlı ön boyutlar

Betonarme konsol istinat duvarları için yüksekliğe bağlı ön boyutlar

Nervür istinat duvarları için yüksekliğe bağlı ön boyutlar

Hafifletme konsollu betonarme istinat duvarı örneği

Taban plağı dişli betonarme istinat duvarı örneği

Taban eğimli betonarme istinat duvarı örneği

Ankraj kazıklı betonarme istinat duvarı örneği

İstinat duvarının arka tabanı eğimli yapılabilir

İstinat duvarı temelinin önüdeki toprağın analizd e olumlu bir etkisi vardır ancak bu toprak; su, rüzgar gibi d oğal etkilerle zamanla kaybolabileceği için olumlu etkisinin göz ardı edilmesi daha doğrudur. Duvar arkasındaki ek yükler kalıcı değilse ek yükten (sürşarj) doğan olumlu etki analize dahil edilmemelidir. Zemin taşıma gücü kontrolünde dış merkezlik oluşmasına izin verilmemelidir. Duvar ile dolgu zemin arasında sürtünme açıs ı hesaba dahil edilerek duvara etkiyen yatay yük değeri düşürülebilir. İstinat tabanındaki zeminin adhezyon değeri an alize dahil edilerek kayma güvenliği sağlanabilir. Taban plağı dökülmeden hemen önce, temel seviyesinde, bu plağın oturacağı yerde 10~15 cm kalınlıklı bir toprak tabakası kaldırılmalı, bunun yerine derhal aynı kalınlıkta kompakt, iri taneli kum veya kum-çakıl serilmelidir. Temel plağı don derinliğinin altında imal edilmelidir. İstinat duvarının arkasındaki dolgu aşırı sıkıştırıl mamalı ve bir toprak hareketinden duvarın harek etine olanak sağlanmalıdır. Duvar arkasındaki dolgu zemin silindir ile sıkıştırılacaksa silindirden oluşacak yatay itki analizde dikkate alınmalı ve silindirin duvara minimum çalışma mesafesi hesaplanmalıdır.

İstinat Duvarlarının Drenajı

Drenaj Örneği

Drenaj yerinin aşırı hidrostatik basınç durumda kayma yüzeyindeki etkisi

İstinat duvarına bitişik yerleştirilmiş drenaj şiltesi

İstinat duvarına bitişik kullanılmış Prefabrik Drenaj Kompositi

İstinat duvarı arkasında donma tehlikesine karşı drenaj sistem uygulaması

Kil arka dolgularda kullanılan bir drenaj sistemi

Yatay drenler için kontrol bacası

İSTİNAT DUVARLARINDA İŞ VE GENLEŞME DERZLERİ

Kilit detayı a1= 0.40 hf, a2= 0.60 hf, t=0.12 hf > 2.5 cm