Implementation of a hazard rating system to the cut slopes along Kizilcahamam-Gerede segment of D750 highway

Abstract

Bu çalışmanın amacı, D750 (Ankara-İstanbul) Karayolu'nun Kızılcahamam-Gerede arasında kalan kesimindeki yol yarmalarında bir kaya düşmesi tehlike sınıflandırma sistemi uygulamaktır.Yapılan incelemeler sonucu D750 karayolunun Kurtboğazı Barajı (Ankara'nın 50 km KB'sı) ve Aktaş Köyü (Bolu ilinin Gerede ilçesine 15 km uzaklıktaki) arasındaki otuz altı adet yol yarmasında Tennessee Ulaşım Dairesi tarafından geliştirilen tehlike sınıflandırma sistemi (RHRS) değerlendirilmiştir.Bu araştırma; büro çalışmaları, saha çalışmaları sırasında sistemin uygulanması, verilerin değerlendirilmesi ve sunumu aşamalarından oluşmaktadır. Seçilen yol yarmaları, saha ve yol geometrisi ile jeolojik özelliklere bağlı çeşitli parametrelere atanan üstel bir puanlama sistemi ile sınıflandırılmıştır. Bu sınıflandırma süreci, İlksel ve Ayrıntılı Sınıflandırma olmak üzere iki aşamada gerçekleştirilmiştir. Tennessee RHRS'e dayanarak yol yarmalarından on dokuz tanesi her iki aşamada değerlendirmeye tabi tutulurken, diğer on yedi yol yarması için ilksel sınıflandırma yeterli olmuştur. Karayolunun seçilen kesimi boyunca farklı türde şev duraysızlıkları (düzlemsel, kama, devrilme, farklı bozunmaya bağlı kaya düşmesi, döküntüler) saptanmış ve şev yüksekliği, şev önü hendek etkinliği, ortalama araç riski, yol genişliği, düşen bloğun algılanma mesafesi, kaya düşme tarihçesi gibi şeve ve karayoluna ilişkin özellikler bu on dokuz şev için belirlenmiştir. Puanlama aşaması tamamlandıktan sonra tüm yol yarmaları karayolu ulaşımında yaratabilecekleri tehlikelere göre sınıflandırılmışlardır.Tennessee RHRS'ın kurallarına dayanarak otuz beş adet yol yarması sınıflandırılmıştır. Bu şevler arasında, tehlikeli olmadığı düşünülen yedi adet ?C? sınıfında şev tespit edilmişken ondokuz adet şevin potansiyel olarak tehlike oluşturduğu ve ?A? sınıfında olduğuna karar verilmiştir. ?B? sınıfında yer alan şevlere karar verilirken ise, ?A? sınıfı kadar tehlike yaratmayacağı düşünülen dokuz adet ?B? sınıfı şev tespit edilmiştir. Ayrıntılı sınıflandırma çalışmaları için bu ondokuz şev kullanılmış olup, puanlamaların 164 ve 591 arasında değiştiği görülmüştür. 500 ve üzeri puan alan şevlerin hem saha ve yol geometrisi, hem de jeolojik karakter aşamalarından diğerlerine göre daha yüksek puanlar alarak en tehlikeli şevleri oluşturdukları görülmüştür.

The purpose of this study is to implement a rock fall hazard rating system to the cut slopes along Kızılcahamam-Gerede segment of D750 (Ankara-İstanbul) Highway. The rating system developed by the Tennessee Department of Transportation was assessed for thirty six cut slopes which were selected based on a reconnaissance survey along D750 highway, between Kurtboğazı Dam (50 km northwest of Ankara) and Aktaş village (15 km to Gerede town of Bolu province).The stages of the investigation consist of project conception, field investigations and application of this system, assessment and presentation of data. The cut slopes were classified by implementing this method which requires a scoring on an exponential scale assigned to various parameters related to the site and roadway geometry and geologic characteristics. The rating process was completed at two stages: Preliminary and Detailed Rating. Based on the Tennessee RHRS, nineteen cutslopes were assessed according to these two stages while the other seventeen cut slopes were able to be classified only with the preliminary rating stage. Different modes of slope failure (planar, wedge, toppling, rock fall with differential weathering, raveling) throughout the selected segments of the highway were investigated and the slope and highway related parameters such as slope height, ditch effectiveness, average vehicle risk, road width, percent desicion site distance and rockfall history were identified for these nineteen cut slopes. After the scoring process was completed all cut slopes were classified based on their hazard ratings from the point of the problems that they may cause in transportation.According to the rules of Tennessee RHRS, a total of thirty five cut slopes were rated. Among these slopes, nineteen of them are rated as ?A? slopes which are considered to be potentially hazardous, while a total of seven are rated as ?C? slopes which pose no danger. In placing a slope into a ?B? category, it is considered that they are not as prone as A slopes to create a danger and a total of nine B slopes are detected. The detailed rating is accomplished for these nineteen ?A? slopes and as a result of the scorings, it has been seen that the final RHRS scores range from 164 to 591. The slopes with scores over 500 can be counted as more hazardous slopes since they get very high scores both from site and roadway geometry and geologic hazard part.