İstanbul-Ankara Anadolu otoyolu (Kazancı-Gümüşova kesimi) jeomühendislik incelenmesi

Abstract

ÖZET Bu çalışmada, İstanbul -Ankara, Anadolu otoyolu (Kazancı- Gümüşova) güzergahı boyunca, zeminlerin jeolojik ve jeoteknik özelliklerinin ve otoyol inşaası sırasında karşılaşılabilecek sorunların belirlenmesi ve bu sorunlara çözüm aranması amaçlanmıştır. Bu amaca yönelik olarak, otoyol güzergahının 1/25000 ölçekli şerit jeolojik haritası yapılmıştır. Daha sonra çalışma alanında yer alan birimlerden alınan örnekler üzerinde laboratuvarda yapılan mühendislik deneyleri sonuçlarına ve saha çalışmaları sırasında yapılan gözlemlere göre zeminlerin mühendislik sınıflamaları yapılmış, yarma duraylılığı, oturma gibi önemli bazı mühendislik jeolojisi sorunları belirlenmeye çalışılmıştır. Otoyol güzergahı boyunca, Kusur i formasyonunun Akçakoca ve Sürmeli üyeleri ile örencik formasyonu ve alüvyona rastlanılmıştır. Alüvyonun genelde, % 53 kil, %32 silt, % 13 kum, % 2 çakıl, örencik formasyonunun, % 30 kil, 5435 silt, % 30 kum, % 5 çakıl tane boyundaki malzemeden oluştuğu saptanmıştır. Bu birimlerin ortalama tane özgül ağırlıkları 2.67, kıvam sınırları ve indeks değerleri ise, ortalama olarak; alüvyon için, LL= X52, PL=% 27, Ip=% 25, Wn= % 34, ^n= 1.87 kg/cm3, n= 0.47, e= 0,897, örencik formasyonu için, LL= % 50, PL= % 26, Ip= X 24,ii Wn = % 25, ^n= 1.85 gr/cm3, n = 0.41, e = 0.695 düzeyindedeir. Bu çökeller, Birleştirilmiş Toprak Sınıflamasına göre genelde CH ve CL gurubunda yer almaktadır 1ar. Alüvyonda alınan örnekler üzerinde yapılan konsol idasyon deney sonuçları değerlendirildiğinde, bu birim üzerinde inşaa edilecek dolgu yüksekliğine bağlı olarak, zeminde 18.4 cm'ye kadar oturmalar oluşabilecektir. Alttaki zeminin dayanım kazanması için, dolgu inşaası ile yol üst yapı inşaası arasında belirli bir süre ara vermek gerekecektir, örneğin 7 m dolgu yüksekliğine bağlı olarak verilmesi gereken ara 23 aydır. Dolgu inşaası sırasında, çok miktarda dolgu malzemesine gereksinim duyulacaktır. örencik formasyonu oluşturan malzemelerin testi sonucunda, bu malzemelerin A. A. S. H. 0. ' nun yaptığı sınıflamaya göre A4 sınıfına girmektedir. Bu özellikteki bir malzeme de dolgu malzemesi olarak kullanıma uygundur. Yol güzergahının inşaası sırasında, örencik formasyonu üzerinde çok sayıda yarma açılacaktır. Yarma duraylılık analizlerinde, Güvenlik katsayısı 1.3 olacak şekilde, yarma derinliğine karşılık gelen şev değerleri hesaplanmıştır.

İÜ SUMMARY The purpose of the study is to determine the geological and geotechnical characteristics of the ground condition encountered along the alignment of the Istanbul -Ankara Anatolian highway and to define and seek solutions to the problems that might arise during the construction stage. In order to accomplish these tasks a strip geological map at the scale of 1:25 000 has been prepared, based on the laboratory tests and field observations the geotechnical characteristics of the soils have been determined, and the stability of the cut slopes and foundation settlements have been estimated. Along the highway alignment Akçakoca and Sürmeli members of Kusuri formation, örencik formation and al luviums are encountered. The alluviums consist of 53 % clay, 32 % silt, 13 % sand and 2 % gravel. The örencik formation consist of 30 % clay, 35 % silt, 30 % sand and 5 % gravel. The index properties of alluviums may be summarized as follows : Gs= 2.67, LL= 52 *, PL= 27 X, Ip= 25 X, Wn= 34 %, ûn= 1.87 gr/cm3, n= 0.47, e= 0.897. The örencik formation also shows similar properties having Gs=2.67, LL= 50 94, PL= 26 %, Ip= 24 %, Wn= 25 %, n= 0.41, 0n=1.85 gr/cm3, e= 0.695. Based on the UnifiedIV Soil Classification System both materials may be classed as CH and CL. Evaluation of the consolidation tests performed on the alluvium samples reveals that, depending on the hight of the embankments settlements in the order of 18.4 cm anticipated. In order to improve the ground condition a delayed construction procedure must be followed. Calculations have shown that a delay period of 23 months is required for an embankment construction of 7 m. Large amount of borrow materials are required for the fill sections. The örencik formation yields class A4 material according to A.A.S.H.Q. classification. Such material is considered suitable for use in the fill sections. A number of cut slopes will be created for the construction of the highway. In the stability analysis the factor safety is taken as 1.3 and slope angles against slope height have been determined.