Kumlu dolguların tabanında kullanılan geotekstil ve geokompozit drenajların sızma kuvvetleri altıdaki davranışlarının laboratuvar deneyleri ile incelenmesi

Abstract

Geosentetik ürünlerden geotekstiller dolgu tabanlarında güçlendirme amacıyla yaygınlıkla kullanılmaktadırlar. Geotekstiller sahip olduğu yüksek çekme mukavemetleri sayesinde dolgu tabanlarındaki oturmaları azaltırlar ve dolgu stabilitesini artırırlar. Dolgu tabanında kullanılan geotekstillerin sağladığı mekanik iyileştirmeye rağmen, sızma kuvvetleri altındaki davranışlarına yönelik bir çalışma bulunmamaktadır. Bu çalışmada tabanında geotekstil kullanılan kum dolgunun sızma kuvvetleri altındaki davranışı laboratuvar deneyleri ile incelenmiştir. Performans karşılaştırılması açısından tabanında geotekstil kullanılan dolguya ek olarak, sadece kum dolgu malzemesi kullanılarak imal edilen (Matris Dolgu) ve tabanında geokompozit drenaj levhası kullanılarak imal edilen dolguların sızma kuvvetleri altındaki performansı da incelenmiştir. Dolgular, laboratuvarda inşa edilen küçük ölçek prototip zemin kutusu içersinde 100 cm genişliğinde, 195 cm uzunluğunda, 110 cm yüksekliğinde ve 45 derece şev açısında imal edilmişlerdir. Uygulanan hidrolik yük altında matris dolguda ve geotekstil ile güçlendirilmiş kum dolguda topuktaki sığ göçmeleri takiben dairesel global kayma gözlemlenirken, geokompozit ile güçlendirilmiş dolgu sızma kuvvetleri altında fiziksel değişim yaşamamış ve stabilitesini korumuştur. Geotekstilin sınırlı drenaj kapasitesinden dolayı matris dolguya göre boşluk suyu basıncında herhangi bir azalma gözlemlenmemiş, bununla birlikte geokompozit drenaj kullanılan dolguda ise boşluk suyu basınçlarında önemli derecede azalma gözlemlenmiştir.

Geotextiles are widely used as reinforcement at the base of embankments among other geosynthetics. The settlement of the embankments is reduced and stability is increased since geotextiles have higher tensile strength compared to that of in-situ soil. Although geotextiles provide mechanical improvements at the base of the embankments, their behaviour under seepage forces has not been investigated. In this study, the behaviour of sandy slopes reinforced with geotextiles at the base under seepage forces was investigated by laboratory experiments. For comparison purposes, the performance of an unreinforced slope (Matrix Slope) and a slope reinforced with geocomposite drainage were also investigated under the effect of seepage forces in addition to the slope reinforced with geotextile at the base. The slopes with 100 cm width, 110 cm height and 195 cm length were constructed inside a laboratory reduced-scale prototype lysimeter to obtain a 45 degree slope angle. The matrix slope and the slope reinforced with geotextile at the base experienced rotational global failures following shallow-seated failures at the toe whereas the slope reinforced with geocomposite drainage maintained its physical shape and its stability under the same hydraulic boundary condition. No reduction in the piezometric conditions within the slope was observed compared to matrix slope due to the limited drainage capacity of the geotextile. However, significant reduction in the piezometric conditions within the slope reinforced with geocomposite drainage was observed compared to matrix slope.