Esnek ve rijit kaplama parametrelerinin üstyapı türü seçimi üzerine etkileri
The effects of flexible and rigid pavement parameters on the selection of pavement type
Yazar: SABIR BAYKARA
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA ÇALIŞICI
İskenderun Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Ulaşım = Transportation ; İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Doğrusal regresyon = Linear regression ; Esneklik = Flexibility ; Kaplama = Coating ; Korelasyon = Correlation ; Yapay sinir ağları = Artificial neural networks ; Yatak katsayısı = Subgrade modulus ; Üst yapı = Pavement

Özet:
Esnek kaplama veya rijit kaplama türlerinin seçiminde temel sorun maliyet olmaktadır. Türkiye'deki farklı durumlar için hangi üstyapının ideal olacağını tespit etmek için, ekonomik ve teknik özellikleri değerlendirmek, araştırmak ve karşılaştırmak gerekmektedir. Bu çalışmada üstyapı türleri karşılaştırılmaktadır. Esnek kaplama olarak Bitümlü sıcak karışım (BSK) ve Sathi kaplama, rijit kaplama olarak beton üstyapı kaplama kalınlıkları ve maliyetleri incelenmektedir. Kaplama kalınlığı ve maliyet karşılaştırması için esneklik modülü (MR), yatak katsayısı (k) ve 8.2 ton standart dingil yükü tekerrür sayısı (T8.2) parametreleri kullanılmaktadır. Esnek kaplama için MR, rijit kaplama için k parametresi ve T8.2 ise her iki kaplama türü için kullanılmaktadır. Verilen parametrelere göre esnek kaplama türlerinde MR değeri arttıkça kaplama kalınlığı azalmaktadır. Rijit kaplamada k değeri arttıkça gözle görülür bir değişim olmamaktadır. Maliyet kıyaslaması yapıldığında esnek kaplamalarda MR değeri arttıkça metrekare birim maliyet azalmaktadır. Rijit kaplamada k değeri arttıkça maliyet kıyaslamasında gözle görülür bir değişim olmamaktadır. T8.2 değeri arttıkça hem esnek kaplama hem de rijit kaplama için metrekare birim maliyet de aynı oranda artmaktadır. Hesaplanan maliyetlerde 3x106 T8.2 değerine kadar olan kaplamalarda en ekonomik kaplama türü sathi kaplama olarak belirlenmiştir. T8.2 değeri 3x106 üzerine çıktığı durumda iyi zemin koşullarında ilk tercih olarak bitümlü sıcak karışım (BSK) veya rijit kaplama tercih edilebilir. Bu durumlara bağlı olarak düşük trafik akışının olduğu yollarda esnek kaplama türü olan sathi kaplamanın seçilmesi daha ekonomik olmaktadır. Trafik akışının yüksek olduğu yollarda rijit kaplamalar esnek kaplamalara göre daha ekonomik olmaktadır. Kaplama kalınlıklarının tahmin edilmesinde yapılan analizlerde ise Yapay Sinir Ağı (YSA) modeli ile Lineer Regresyon (LR) modeli karşılaştırılmıştır. Yapılan çalışmada lineer regresyon analizi için Hataların Kareleri Ortalaması (HKO), Ortalama Yüzde Hata (OYH) ve Korelasyon hesapları yapılmıştır. Çıkan sonuçlara göre esnek ve rijit kaplama kalınlıklarının tahmininde YSA analizi LR analiz modeline göre daha iyi sonuç vermiştir.

Abstract:
The main problem in choosing asphalt pavement or rigid pavement types is cost. It is necessary to evaluate, research and compare which superstructure would be ideal for different situations in Turkey, as well as the economic and technical characteristics. In this study, pavement types are compared. Surface coating, flexible coating and rigid coating thicknesses and costs are examined. Modulus of elasticity (MR), bearing coefficient (k) and 8.2 tons standard axle load repetition number (T8.2) parameters are used for coating thickness and cost comparison. MR is used for flexible pavement, k parameter is used for rigid pavement and T8.2 is used for both pavement types. According to the values given, the coating thickness decreases as the MR value increases in surface coating and flexible coating types. According to the values given, the coating thickness decreases as the MR value increases in surface coating and flexible coating types. In rigid pavement, there is no visible change as the k value increases. When the cost comparison is made, the cost per square meter decreases as the MR value increases. As the T8.2 value increases, the square meter unit cost also increases at the same rate. The most economical type of coating is surface coating for coatings up to 3x106 T8.2 in calculated costs. Bituminous hot mixture (BSK) can be chosen as the first choice in good ground conditions with a T8.2 value over 3x106. It is more economical to choose a flexible pavement type on the roads with low traffic flow. On roads with high traffic flow, rigid pavements are more economical than flexible pavements. In another study, Artificial Neural Network (ANN) model and the Linear Regression (LR) model were compared in the analyzes performed for the estimation of the pavement thicknesses. Mean Squares of Errors (MSE), Average Percent Error (APE) and Correlation calculations were made for linear regression analysis. According to the results, ANN analysis gave better results than LR analysis model in estimating flexible and rigid pavement thicknesses.