Kuzey Marmara Otoyolu Projesi kapsamında Km:241+200 yol dolgusu oturma davranışının arazi ölçümleri ve sayısal modelleme ile karşılaştırmalı incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada Kuzey Marmara Otoyolu Projesi'nde,Kayalarkoyu Mevkii Kesim-6'da bulunan yol dolgularının zamana bağlı oturma davranışları incelenmiştir. Proje güzergahında taban zeminini geoteknik özelliklerini tespit etmek adına arazi deneyleri (standart penetrasyon (SPT), konik penetrasyon (CPT), pressiyometre (PMT)) ve açılan sondajlardan alınan örselenmiş ve örselenmemiş numuneler üzerinde laboratuvar deneyleri yapılmıştır. Tüm bu veriler incelendiğinde güzergahın büyük kısmında dolgunun alüvyon niteliğinde killi, kumlu, siltli birim üzerine teşkil edileceği ve ciddi mertebelere ulaşan konsolidasyon oturmaları oluşabileceği tespit edilmiştir. Yol dolgusunun oturma davranışını incelemek amacıyla Km:241+200-243+300 aralığında yüksekliği 3,5-5,5m arasında değişen bir test dolgusu imal edilmiştir. Öncelikle arazi ve laboratuvar verileri yardımıyla literatürde yer alan korelasyonlar kullanılarak alüvyon birim için kısa ve uzun dönem mukavemet parametreleri belirlenip dolgu için stabilite analizi yapılmış ve dolgunun stabilite açısından güvenli tarafta kaldığı görülmüştür. Ardından, test dolgusu imal edildikten sonra belirli zaman aralıklarıyla dolgu tabanında meydana gelen oturmalar arazide ölçülmüştür. İlgili aralıkta ölçüm için test dolgusunda yüz metrede bir on bir farklı kilometrede ve her kilometrede eksende, sol şevde ve sağ şevde olmak üzere toplamda otuz üç adet farklı referans noktası seçilmiştir. Bir yıl süreyle referans noktalarında koordinat ölçümü yapılmıştır. Alınan ölçümlerle dolgunun tabanında bir yıl sonunda her nokta için oturma-zaman ilişkisi elde edilmiştir. Arazi verileri yardımıyla dolgu tabanında beklenen konsolidasyon oturması geleneksel analitik yöntemlerle ve sonlu elemanlar programı kullanılarak hesaplanmıştır. Elde edilen sonuçlar arazi ölçümleri ile parametre seçimi de değerlendirilerek karşılaştırılmış. Karşılaştırmalar sonucunda birden fazla arazi ve laboratuvar deneyleri yapılmış olmasına, bu deneyleri kullanan ve literatürde birden fazla ilişki bulunmasına rağmen birçoğunun arazi davranışını tam anlamıyla yansıtamadığı tespit edilmiştir. Arazi ölçümlerine en yakın sonuçlar veren yöntemlerin PMT deney verilerini kullanan Amar (1991) ilişkisinin ve CPT deney verilerini kullanan Kulhawy & Mayne (1990) ilişkisinin olduğu belirlenmiştir.

The aim of this study is to investigate the time dependent settlement behavior of the embankment in Kayalarkoyu Mevkii Part-6 which is under construction in the Northern Marmara Highway Project. In the scope of this project in order to determine the soil under the embankment several site investigations that include standard penetration (SPT), conic penetration (CPT), pressuremeter tests (PMT) and laboratory tests were carried out on disturbed and undisturbed samples. According to results of these tests, it is determined that the embankment will be built on alluvial clayey, sandy, silty unit in the majority of the route and for this reason,the significant consolidation settlement is expected in this unit. In order to examine the settlement behavior of the embankment, a test embankment was built between Km: 241+200-243+300 and with a height of changes between 3,5-5,5m. Firstly, strength parameters were determined for alluvium using correlations in the literature with the help of field and laboratory data and stability analysis was performed.According to this analysis, it was seen that the embankment was on the safe side for stability.Then, after the test embankment was produced, the consolidation settlements were measured in the soil with certain time intervals. In this kilometer range, thirty three different reference points were selected in elevens different kilometers in every one hundred meters and at the axis, at the left slope and at the right slope. The coordinates had been measured at these reference points for a year. As a result of these measurements, relation between consolidation and time is determined for every reference point. Then, with the help of the field data, the consolidation settlement was calculated by using the analytical and the finite element method. The results were compared with the field measurements and chosen parameters. As a result of the comparisons, it was found that although more than one field and laboratory experiments were conducted and also more than one relationship in the literature by using these experiments, many of them did not fully reflect the field behavior. It has been determined that the closest results to the field measurements are Amar (1991) using PMT test data and Kulhawy & Mayne (1990) using CPT test data