Yol altı uygulamalarında geo hücre etkisinin deneysel analizi
Experimental analysis of geocell effects in road infrastructure applications
Yazar: HALİL OĞUZHAN KARA
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ BURAK EVİRGEN
Eskişehir Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Geoteknik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Karayollarında proje trafiğine bağlı olarak temel ve alt temel katmanlarının toplam kalınlığı 70 cm'ye çıkabilmektedir. Ayrıca, üstyapı tabanı CBR değerinin %8'den küçük olması durumunda üstyapı tabanının kazılması ve seçme granüler malzemeden bir koruyucu katman inşa edilmesi gerekmektedir. Özetle, proje trafiğine ve üstyapı tabanı taşıma gücüne bağlı olarak, bir esnek üstyapı kesitinde bağlayıcısız granüler malzemelerden inşa edilecek katmanlar toplamda çok büyük kalınlıklarda olabilmektedir. Büyük kalınlıklarda imalatlar şüphesiz ki proje sürelerini uzatmakta ve bununla birlikte yüksek proje toplam maliyetlerine neden olmaktadır.
Bu çalışma kapsamında, düşük taşıma kapasitesine sahip siltli killi kum (SM) alt temel tabakası ile iyi derecelenmiş çakıl (GW) tipi stabilize dolgu içeren plentmiks temel tabakaları arasına yerleştirilen geohücre elemanlarının verimliliği değerlendirilmiştir. Geohücre içermeyen referans deneye ek olarak geohücre içeren 4 adet büyük ölçekli plaka yükleme deneyleri gerçekleştirilmiştir. Standart yük olarak kabul edilen 200 kPa ve aşırı yük olarak nitelenen 1750 kPa eksenel gerilme altında merkez bölge ile birlikte yatay ve düşey uzaklıklara bağlı oturma azalmaları incelenmiştir. Referans kesit ile karşılaştırıldığında 25 kPa altında %78 değerine ulaşan oturma azalması, 200 kPa seviyelerinde %55 oranına düşmektedir. Düşey gerilme artışıyla birlikte, 500 kPa'dan itibaren iyileştirme seviyelerinde ciddi düşüş meydana gelmekte ve 1000 kPa aşıldığında tamamen kullanılamaz hale gelmektedir. 660 mm boyutundaki geniş geohücrelerde en efektif davranış elde edilmiştir.
Yol altı katmanlarında geohücre malzeme kullanıldığı durumlarda, donatılı zeminler çekme gerilmelerine karşı koymakta ve oturma miktarları önemli ölçüde azalmaktadır. Böylece, yolların servis ömrü arttırılmakta ve bakım-onarım maliyetleri düşürülmektedir.

Abstract:
Depending on the project traffic on highways, the total thickness of the foundation and sub-base layers can reach 70 cm. In addition, if the CBR of the pavement base is less than 8%, the pavement base must be excavated and a protective layer built of selected granular material. In summary, depending on the project traffic and the bearing capacity of the pavement base, the layers to be constructed from unbound granular materials in a flexible pavement section can be of very large thickness in total. Manufacturing in large thicknesses undoubtedly prolongs the project duration and also causes high project total costs.
In this study, the efficiency of geocell elements placed between low bearing capacity silty clayey sand (SM) sub-base layer and well-graded gravel (GW) type stabilized plantmix foundation layers were evaluated. In addition to the reference experiment without geocells, 4 large-scale plate loading experiments with geocells were performed. Under the axial stress of 200 kPa, which is accepted as the standard load, and 1750 kPa, which is considered as the overload, the settlement reductions due to the horizontal and vertical distances with the central region were investigated. Compared to the reference section, the settlement reduction, which reaches 78% under 25 kPa, decreases to 55% at 200 kPa levels. With the increase in vertical stress, there is a serious decrease in the recovery levels from 500 kPa and it becomes completely unusable when 1000 kPa is exceeded. The most effective behavior was obtained in large geocells with a size of 660 mm.
Reinforced soils resist tensile stresses and the amount of settlement is significantly reduced when geocell material is used in the underground layers. Thus, the service life of the roads is increased and the maintenance-repair costs are reduced.