TARIMSAL YOLLAR

1. TARIMSAL YOLLAR BÖLÜM 12ALT YAPI Yrd. Doç. Dr. H. Eylem POLAT 09110392 Feridun ÇALIŞKAN

2. ALT YAPI Alt yapı, yol gövdesinin kaplama, temel ve temel altı tabakalarından oluşan üst yapının oturduğu kısımdır. 1920 yılına kadar yol yapımında daha çok kaplamaya dikkat edilir alt yapıya fazla önem verilmezdi. Bu tarihten sonra taşıt hızlarında ve dingil ağırlıklarında görülen büyüme, trafik miktarındaki hızlı artış bir yandan yolun geometrik standartlarında bir takım değişiklikler getirirken bir yandan da daha dayanıklı bir üst yapı ve alt yapı inşasını zorunlu hale getirmiştir.

3. Zeminlerin Bileşenleri Zeminler genel olarak, kayaların ufalanmalarından ve ayrışmalarından oluşan katı mineral parçacıklarından ibaret olup bu parçacıklar arasındaki boşluklar su ve hava ile doldurulmuştur. Zeminlerin oluşturan kayalar ise püskürük, tortul ve metamorfik olmak üzere üç çeşittirler.

4. Bir zeminin katı, plastik veya likit halde bulunmasında, dolayısıyla yük altında davranışında zemini oluşturan katı dane, su ve hava bileşenlerinin etkisi vardır.

6. Vd : katı danelerin hacmi Vh : havanın hacmi Vs : suyun hacmi Vb: boşluk hacmi (Vh+Vs) V : toplam hacim (Vh+Vs+Vd) Wd : katı danelerin ağırlığı Ws : suyun ağırlığı Wh : havanın ağırlığı (Wh=0) W : toplam ağırlık

7. Zemin danelerinin karakteristikleri Bir zeminin özelliklerinin belirlenmesinde zemini oluşturan danelerin bilinmesi gereken başlıca karakteristikleri şunlardır; a- Dane boyutu b- Dane biçimi c- Yüzey dokusu d- Kimyasal bileşimi

8. a- Dane boyutu

9. b- Dane biçimi Doğal halde bulunan büyük zemin danelerinin dane biçimi çoğunlukla bunların dayanıklılık ve sağlamlıkları hakkında bir fikir verir. Dere yataklarında bulunan yuvarlak daneler uzun süre aşınma etkisinde kalmış demektir. Dolayısıyla bu tür çakıllar oldukça sağlamdırlar. Buna karşın yassı ve plak şeklindeki daneler zayıf ve gevrek olup yol yapımına uygun görülmezler.

10. c- Yüzey dokusu Rüzgarla taşınan kumlarla plaj kumlarının ve kırılmış kuvartz parçacıklarının yüzeyleri genelde pürüzsüzdür. Bu tür daneleri yüzeyleri arasındaki sürtünme katsayıları düşük oluğundan böyle danelerin hakim olduğu zemin karışımlarının yük altında deformasyona olan dirençleri zayıftır.

11. d- Kimyasal bileşim Zemin danelerini saran su filminin kalınlığında zeminin kimyasal bileşiminin etkisi vardır

12. ZEMİN-SU İLİŞKİSİ Bir zemin karışımının özellikleri zemindeki su miktarı ile çok yakından ilgilidir. Zeminin taşıma gücü zemindeki nemin yani su içeriğinin belli bir değerinde yeterli iken başka bir su içeriğinde yetersiz olabilir. Gerçekte zemin daneleri ince bir su filmi ile çevrilmiş olup buna adsorbe su adı verilir.

14. ZEMİN DENEYLERİ Boyut analizi: çakıl, iri ve ince kum gibi zeminlerin dane boyutu analizi kurutulmuş zemin numunesinin bir seri elekten geçirilmesi ile yapılır. Buna elek analizi denir. Zeminleri fiziki durumunu belirleyen deneyler: -Likit limit -Plastik limit -Rötre limiti -Plastiklik endisi -Plastik olmayan zeminler -Hacim değişmesi deneyi

17. ZEMİNLERİN SIKIŞTIRILMASI Dolgu sırasında zemin yeterli derecede sıkıştırılmazsa zamanla kendi ağırlığı ve özellikle trafik tesiri ile oturmalar meydana gelir. Bu oturmalar çoğunlukla gelişi güzel şekilde ve yerlerde olduğundan yol yüzeyinde yer yer çökmeler ve kasisler oluşur.

18. * Zeminlerin sıkıştırılması mekanik bir yolla zemindeki havanın dışarıya çıkarılıp danelerin birbirlerine daha yakın bir konuma getirilmesidir. Bu da boşluk oranı ve porozitenin azalması demektir. Sıkıştırma sayesinde; 1-Kayma direnci dolayısıyla taşıma gücü artar 2-Permeabilitesi ve su emme kabiliyeti, dolayısıyla suyun zararlı etkileri azalır 3-Yolun hizmete açılmasından sonra trafik etkisi ile meydana gelen oturmalar en aza indirilmiş olur.

19. Laboratuvarda sıkıştırma deneyleri Yol gövdesinin yapımı sırasında sıkıştırmanın kontrolü başka bir deyişle sıkıştırmanın yeterli olup olmadığı zeminin laboratuvarda standart deneylerle bulunan maksimum kuru birim hacim ağırlığı ile yapılan kıyaslama ile ortaya çıkar.

20. Zeminin maksimum kuru birim hacim ağırlığı, laboratuvarda proktor(sıkıştırma) deneyi ile bulunur. Bu deney normal proktor ve geliştirilmiş proktor deneyi olmak üzere iki çeşittir. Yaygın olarak kullanılan normal proktor deneyinde zemin numunesi 940 cm³ lük çelik silindirik kalıp içerisinde 3 tabaka halinde ve 2,4 kg ağırlıklı standart tokmağın 30,5cm yükseklikten her tabakaya 25 defa düşürülmesi suretiyle sıkıştırılır.

21. Sıkıştırmanın arazide kontrolü Laboratuvarda bulunan sonuca göre arazide yapılan sıkıştırmanın yeterli olup olmadığını kontrolde esas alınan başlıca kriter bulanacak izafi sıkışma değeridir. İzafisıkışma=yol üzerinden alınan zeminin kuru birim hacim ağırlığı aynı zemini yansıtan numunenin laboratuvarda standartlara uygun yöntemlerle ve optimum su içeriğinde sıkıştırılması ile bulunan kuru birim hacim ağırlığı

22. İzafi sıkışmanın tayini için kullanılan yöntemler: 1-) Dolgudan sıkıştırılmış tabaka kalınlığınca sıkıştırma deneyine yeterli miktarda numune çıkartılır 2-) Alınan numunenin ıslak ve kuru ağırlıkları ayrıca su içeriği bulunur 3-) Numunenin alındığı boşluk birim hacim ağırlığı bilinen standart bir kum ile doldurularak boşluğun hacmi hesaplanır 4-) Yoldan alınan numunenin kuru ağırlığı ve hesaplanan hacmi yardımıyla birim hacim ağırlığı bulunur 5-) Bu şekilde bulunan birim hacim ağırlığı ile laboratuvarda elde edilen hacim ağırlığı oranlanarak izafi sıkışma belirlenir

23. ZEMİNLERİN SINIFLANDIRILMASI • AASHO sınıflandırması: Bu sınıflandırmada zeminler, granülometrik özellikleri, likit limitleri ve plastiklik endislerine göre 7 ana gruba ayrılmışlardır.

24. TABAN ZEMİNİN İNCELENMESİ • Zemin etüdünün kapsamı ve amacı: 1- seçilen geçkinin planının uygun olup olmadığı 2-dolgu teşkilinde kullanılabilecek uygun malzemenin seçimi 3-zeminin taşıma gücü ve şev stabilitesinin belirlenmesi 4-kabarma ve rötre miktarları, kaya kazısının hacmi 5-yer altı suyu ve yüzeysel su için drenaj gereken yerlerin belirlenmesi 6-taban zemini ıslahının gerekip gerekmediği 7-üst yapı kalınlığının tayini 8-yerel malzemenin kullanılıp kullanılmayacağı.

25. Zemin etüdünün ana hatları: 1- arazinin tanınması 2-sondajların yapılması 3-inceleme ve deney için numune alınması 4-deneylerin yapılması 5-gerekli bilgileri taşıyan zemin kesitleri ile raporun hazırlanması

26. YOLLARIN DRENAJI BÖLÜM 13

27. Suyun yol üzerindeki zararlı etkileri • yol tabanı ve gövdesini oluşturan zemin kısmen veya tamamen suya doygun duruma geçerse trafiğin hareketli ve tekrarlı yük etkisi altında boşluk suyu basıncı doğar. Bunun sonucu zeminin içsel sürtünme katsayısı azalacağından kayma mukavemeti düşer dolayısıyla taşıma gücü azalır. • Kil ve silt gibi bazı zeminler bünyelerine su aldıklarında büyük hacim değişikliği gösterirler. Bu hacim değişikliği sonucu meydana gelen kabarmalar ise üst yapıda kırılma ve dağılmalara yol açar.

28. Yol gövdesini oluşturan zemin bünyesinde serbest kapilar ve adsorbe vaziyette bulunan su donunca önce hacim artması dolayısıyla üst yapıda kırılmalar meydana gelir. • Yağışlardan sonra oluşan yüzeysel sular yol yüzeyi ve banket ile yarma ve dolgu şevlerinin erozyonuna sebep olur. • Yağışlı havalarda yol yüzeyinde su birikintileri oluşursa bunlar taşıt lastiği ve yol yüzeyi arasında sürtünme kuvvetini azaltacağından kazalara sebep olur.

29. DRENAJ ÇEŞİTLERİ Yüzeysel drenaj: banket ve şev yüzeyinin sürekli olarak akan ve yağış sonucu oluşan sulara karşı korunmasıdır. Kenar hendekleri, kafa hendekleri ve çeşitli tip menfezleri içeren bir sistemle sağlanır Yer altı drenaj: serbest, kapilar ve adsorbe halde bulunan suyun drenajıdır. Yerüstü drenaja göre oldukça zordur.

30. Yüzeysel drenaj Kenar hendekleri: yol yüzeyi, yarma şevleri ve bazı yer altı drenaj tesislerinden gelen sular ile civar araziden yola akan suların toplanıp uzaklaştırılması kenar hendekleri ile sağlanır. Kafa hendekleri: erozyona müsait arazide yamaçlardan gelen yağış ve sızıntı suların yarma şevlerini bozmasını önlemek için yarma şevinin üst çizgisine 4-10m mesafede olmak üzere şev boyunca inşa edilirler.

32. Menfezler Sürekli olarak akan ya da yağış sonucu oluşan küçük akarsuları yol gövdesinin bir tarafından diğer tarafına geçirmede kullanılan yapılardır. Boru menfezler: fazla yüksek olmayan dolgu altlarında kullanılan boru menfezler beton veya betonarme olarak inşa edilirler. Daire kesiti 0,60- 0,80-1,00 ve 1,20m’ dir.

33. Kutu menfezler: bu menfezler serbest açıklıkları 1,00-1,50-2,00-2,50-3,00m ve yükseklikleri 0,60-1,00-1,50-2,00-3,00m olan kutu kesitli betonarme menfezlerdir. Kemerli menfezler: büzler ve kutu menfezler belli bir dolgu yüksekliğine kadar kullanılabildiğinden yüksek dolgular altında kemerli menfezler uygulanır. Bu menfezle kagir veya beton kemerli olurlar.

36. Tabliyeli menfezler(standart köprüler): beton veya kagir kenar ayaklar ve duvarları ile üst tabliyeden oluşurlar. Bu menfezlerde açıklıklar 1,20 ile 15,70 m arasında değişir. İki kenar ayak mesnedi arasındaki mesafe 8,00mden küçük ise tabliyeli menfez büyük ise köprü olarak isimlendirilir. Bu tip menfezler arasındaki açıklıklar; -Tali köy yolları için: 4,00m -İşlek köy yolları için: 6,00m -İl yolları için: 7,00m -Devlet yolları için: 8,00m olarak kabul edilir.