Duvar arkası dolgu malzemesinin konsol istinat duvarlarının imalat maliyetine etkisinin incelenmesi

Abstract

İstinat duvarları, kot seviyesinin farklı olduğu arazilerde, zemin stabilitesini sağlamak amacıyla yapılan yapılardır. İstinat duvarları yanal toprak basıncını karşılayacak şekilde tasarlanırlar. Yanal toprak basıncını etkileyen en önemli faktör de duvar arkasındaki ve önündeki zeminin türüdür. Zeminin yoğunluğuna ve mukavemet özelliklerine ve yeraltı suyu durumuna bağlı olarak yanal toprak basıncı değerleri değişmektedir. Yanal toprak basınçları arttıkça istinat duvarın boyutları ve maliyetleri gerilmeleri taşıyabilmesi için artar. Bundan dolayı özellikle arka dolgusu büyük miktarda olan istinat duvarlarının projelendirilmesinde arka dolgunun kalitesi de dikkate alınmalı ve projede kabul edilen zemin özellikleri arazide oluşturulmalıdır. Bu çalışmada betonarme konsol duvarının arka dolgusuna, birbirinden farklı zemin sınıflarına ait (ML, SM, SP, SW, GP, GW) otuz adet zemin yerleştirilmiştir. Her bir zemin için İSTCAD v.6.6 yazılımı kullanılarak konsol istinat duvarı stabilite analizleri, 1. Ve 4. derece deprem bölgesi için ayrı ayrı yapılmıştır. analizler ile beraber betonarme konsol duvarların statik ve dinamik hesapları yapılarak projelendirilmiştir. Bu çözümler sonucunda beton, donatı, kalıp maliyet analizleri yapılmış ve duvarların boyutları ve maliyetlerinde özelikle gevşek zemin ve sıkı zemin durumuna göre %80'ne kadar farklar çıkmıştır. Ayrıca gevşek zemin durumunda duvar boyutları çok büyümüş inşaat sahasında büyük kayıplara sebep olmuştur. Hem birinci deprem bölgesinde hem de dördüncü deprem bölgesinde en uygun duvar boyutları, sıkı GW zeminler sayesinde elde edildiği gözlenmiştir.

Retaining walls were constructed to ensure stability of soil layers at different levels on the two sides. Retaining walls are designed to have enough resistance against lateral earth pressure. The most important factor affecting the lateral earth pressure is the type of soil behind and in front of the wall. Lateral earth pressure values change depending on the density, strength parameters of the soil and existence ground water table. As for growing lateral earth pressure, dimensions and costs of the wall increase in order to bear to the excessive stress. Therefore, especially in the design of retaining walls with a large amount of backfill, the quality of the backfill should also be taken into consideration and the ground characteristics accepted in the project should be established in the field. In this study, thirty soils from various classes (ML, SM, SP, SW, GP, GW) different from each other were placed behind the wall as backfill. For each soil, ISTCAD v.6.6 software was used to analyze reinforced concrete cantilever retaining wall for first and fourth degree seismic zone conditions. After stability analyses, static and dynamic calculations were made for structural design of the walls. As a result of these solutions, cost analyses for concrete, reinforcing steel and formwork have been made. Approximately 80% the project cost difference between loose and dense soil conditions was calculated. It was observed that dense GW backfill soil gave the best suitable wall dimensions at both first and fourth seismic zones.