Yeni tasarım ve içeriğiyle okurlarıyla buluşan Türkiye’nin en köklü inşaat dergisi olan İnşaat Dünyası dergisi, Türkiye’nin lokomotif sektörü olan inşaat ve yapı sektörünün uluslararası gelişimini ana misyonu olarak görür ve yıllardır ödün vermediği yayıncılık çizgisini sürekli geliştirerek bu misyonu gerçekleştirmeyi hedefler.

Tekno Maccaferri Enerji Santrali yeşil istinat duvarı uygulaması

Geosentetik donatılı istinat duvarlarının inşası Türkiye’de ve dünyada giderek yaygınlaşmıştır. Bu duvarların ekonomik olması; yapımın kolaylığı ve sağladığı diğer avantajlar geleneksel duvarlara göre popülaritesini arttırmıştır. Ayrıca esnek yapısı sayesinde, oturmalara ayak uydurabilmesi, iyi bir enerji emici olması, depreme karşı iyi bir performans sergilemesine de neden olmaktadır. Son 20 yılda giderek artan kullanımı diğer tip geleneksel duvarlar üzerinde kesin bir üstünlük sağlaması nedeniyle olmuştur. (Berk, 2008)

RWE&TURCAS Güney Elektrik Üretim A.Ş. tarafından METKA şirketine yaptırılan 750 Mw’lık Denizli Doğal Gaz Çevrim Santrali projesi kapsamında istinat duvarı yapım işine Green Terramesh (GTM) istinat duvarı ile çözüm getirilmiştir.

Denizli Kaklık bölgesinde inşası devam eden doğal gaz enerji santrali projesinde platform kotuna erişebilmek için üst yapı inşaatı öncesinde yapılan kısmen kontrollü dolgular sonucunda, imar sınırında oluşan şev alanlarının istinat duvarı yapılarak stabilize edilmesi ve istinat duvarı üzerinde kazanılan alanlarda yol ve depo alanları yapılması planlanmıştır. Toplam lineer uzunluğu 306,00 m olan maksimum yüksekliği 8,50 m olan GTM istinat duvarı Paragrid geosentetik donatısı ve GTM ön yüzey elamanları kullanılarak inşa edilmiştir.

Zemin ve istinat edilecek şev kum, kil, silt karışımı bir yapıya sahiptir. Duvar yapılacak zeminde kot farkı bulunduğundan, duvar tabanı kademeli olarak tasarlanmıştır. GTM istinat duvarının yapı gereği duvar ön yüzeyi yer düzlemi ile 70° lik bir açı yapmaktadır. Taban genişliği maksimum duvar yüksekliğinin bulunduğu bölgede 6,50 m dir. Duvar dolgu malzemesi ve istinat edilecek şev malzemesi arasına ve temele ayırma amaçlı ısıl işlem görmüş geotekstil kullanılmıştır.

MALZEMELER

Geosentetik donatılı istinat duvarı imalatında Green Terramesh System® modüler sistemi ön yüzey elemanı olarak kullanılmıştır. Geogrid olarak 80 kN/m ve 50 kN/m çekme dayanımlarına sahip Paragrid malzemesi her 76 cm de bir kullanılmıştır. Ayırma ve drenaj borusu etrafını sarmak için ısıl işlem görmüş geotekstil malzemesi kullanılmıştır.

Ön Yüzey Elemanı

Green Terramesh System® , doğayla dost bitkisel ön yüzeyi ile geosentetik donatılı duvarlarda kullanılan modüler bir ön yüz elemanıdır. (görsel1)

Green Terramesh System® fabrikada imal edilmiş kısımları; 8×10 cm gözenek açıklığına sahip, 2,20 mm tel kalınlıklı çift burgulu galfan üzeri 0,50 mm PVC kaplamalı toplamda 3,20 mm çelik ağlardan oluşan bir alt katmanda toprak tutucu ve erozyon önleyici geosentetik fileden, bir alt katmanda çelik hasır panelden, deformasyonu önlemek ve ön yüzeyin keskin bir görüntü sergilemesi maksatlı 2 adet önceden şekil verilmiş Φ8 çelik bar ve 4 adet modüle sonradan ekleme yapılacak olan Φ8 çelik bardır.

Green Terramesh System®’in ana parçaları Galfan (Zn-Al5%-MM misch-metal alaşım) ve PVC kaplamalı çelik tellerden oluşmaktadır. Galfan malzemesi galvaniz malzemesinin ileri teknolojisidir. Bu özelliği galvaniz ömrü 25 yılken Galfan ömrü minimum 60 yıldır. Bunun yanında galfan kaplamanın üzeri PVC polimeriyle kaplanarak min. dayanma ömrü 120 yıla çıkarılmıştır. (Görsel-2)

GTM malzemesi ön cephe ile bütünleşik 2 m alt kuruk ve 1 m üst kuruğa sahiptir. Dik yüksekliği 76 cm dir. Kuyruk hem duvar dolgusu ile kenetlenme sağlamakta hem de donatı vazifesi görmektedir. GTM modüler sistemdir. Her bir modülün lineer uzunluğu 3,00 m dir ve 76 cm yüksekliğe sahiptir.

Paragrid

Güçlendirme amaçlı Paragrid, 24 mm genişliğindeki iki yönde imal edilmiş kompozit geosentetik şeritlerden oluşan düzlemsel yapıdadır. Şeritler, dayanıklı düşük yoğunluklu polietilen (LLDPE) kaplı yüksek mukavemetli polyester ipliklerden oluşmuş çekirdek yapısına sahiptir. (Görsel-3)

İmal edilen ürün, geokompozit yapısının oluşturulması aşamasında birleşim noktalarının basınç ve sıcak kaynak yöntemi ile sabitlenmesi sonucu 3.90 m genişliğinde ve tek yönde çekme mukavemetine sahip düzlemsel bir yapıdadır. Paragrid malzemesi, zeminde doğal olarak bulunan kimyasallarla tepkimeye girmeyen özelliktedir ve bulunduğu ortamın sıcaklığında çözünme etkisine sahip bileşenler bulundurmamaktadır. Tuz, asit ve alkali element içerikli çözeltilerin hidrolizi etkilerine karşı dayanıklıdır; biyolojik olarak çözünmeye (çürüme, bakteri ayrıştırması) karşı dayanıklı olduğu kadar, UV ışınlarına karşı yeterli miktarda karbon siyahı içeriğine sahip kaplama ile korunmaktadır. Paragrid malzemenin teknik parametreleri ve performans değerleri, dik şevlerin güçlendirilmesi amaçlı uygulamalar için bağımsız harici onaylı kuruluşlarca (ör; BBA) sertifikalandırılmıştır. Isıl İşlem Görmüş Geotekstil

Suyun veya herhangi bir sıvının geçişine izin verilirken toprak ya da ufak parçacıkların geçişine izin verilmemesi için geotekstil kullanılmıştır. Isıl işlem görmüş geotekstiller diğer geotekstillere göre tıkanmaları azaltarak uzun süre filtreleme koşulları sağlayan doğal toprak filtresinin oluşmasına imkan sağlar. Ayrıca, drenaj hattının tıkanmasını engeller, önceden sıkıştırılmış yapısı ve çok sayıda çeşitli şekil ve büyüklükteki gözenekleri sayesinde geçirgenliği garanti altına alır. Bütün doğal topraklarda en az 100 yıl tüm özelliklerini korur, yüksek enerji soğurma potansiyeli sayesinde yüksek mukavemete sahiptir, daha ucuz, daha iri taneli agrega kullanılabileceğinden toplam malzeme maliyetini düşürür, kolay ve ucuz uygulama imkanı sağlar.

Green Terramesh Duvar Tasarımı

Duvar tasarımına geçmeden önce işveren ile görüşülerek problem netleştirilmiş ve probleme yönelik çözüm önerisinde bulunulmuştur. Çözüm önerisinde estetik görünüm, dayanıklılık ve ekonomik kaygılar göz önünde bulundurulmuştur.

Yüksekliği 4-6 m den yüksek olan taş ve betonarme istinat duvarlarında yanal toprak itkilerini karşılamaları zor ve ekonomik olmayan çözümler getirmektedir. Geosentetik duvarlarda ise geleneksel çözümlere kıyasla sismik yükler altında dahi daha dayanıklı ve yükseklik arttıkça daha ekonomik çözümler sunmaktadır.

GTM duvar tasarımı Limit Equilibrium olarak da bilinen dış ve iç stabilite analizlerine göre geometrik şeklin, donatı yerleşimi ve boyutlarının belirlenmesine dayanır. GTM duvar analizlerinde Maccaferri firmasının geliştirmiş olduğu Macstars W geosentetik duvar analizi yapabilen programdan faydalanılmıştır. (Maccaferri)

Programı kullanımı;

Zemin katmanlarının modellenmesi

Duvar geometrisinin belirlenmesi

Etkiyen yüklerinin belirlenmesi

Dengeleyen yüklerin belirlenmesi

Max. İtki kuvvetinin hesaplanması

Kayma tahkiki

Devrilme tahkiki

Taşıma kapasitesi tahkiki

İç stabilite analizleri (Görsel-4)

safhalarından oluşmaktadır. İç stabilite analizlerinde donatının kopması, donatının uzaması, donatının zeminden sıyrılması kriterleri değerlendirilir.

Denizli doğal gaz enerji santrali GTM istinat duvarı 2 blok halinde tasarlanmıştır. 1. Blok (B1) 5, 32 m yüksekliğindedir. 6,50 m uzunluğunda duvar yüzeyine dik şekilde konumlandırılmış 80 kN/m çekme dayanımına sahip tek yönlü çalışan geogrid kullanılmıştır. 2. Blok (B2) kısımda 3,04 m yüksekliğindedir. 5,00 m uzunluğunda duvar yüzeyine dik şekilde konumlandırılmış 50 kN/m çekme dayanımına sahip tek yönlü çalışan geogrid kullanılmıştır. Duvar üzerinde 25 kN/m hareketli yük (Q1) ve 5 kN/m ölü yük (Q2) alınmıştır.

DUVAR İMALATI

Duvar imalatına başlamadan önce projede belirtilen duvar temelinin oturacağı kademeli temeller hazırlanmış ve 22 tonluk vibrasyonlu silindir ile bir yerden 6 defa geçişi yapıldıktan gerekli ölçümler yapılarak zeminin taşıma kapasitesinin yeterli olup olmadığı kontrol edilmiştir.(Görsel-6)

Zemin hazırlandıktan sonra tüm temeli ve istinat edilecek şev yüzeyini kapatacak şekilde ısıl işlem görmüş geotekstil seperasyon amaçlı serilimi yapılmıştır.

Geotekstil serim işinden sonra drenaj hattını oluşturmak için 150 mm çaplı drenaj borusu yerleştirilmiş ve üzeri 25 cm kalınlığında drenaj mıcırı ile doldurulduktan sonra geotekstil ile bohçalanmıştır.(Görsel-7)

Rulolar halinde gelen geogridler B1 için 6,50 m uzunluğunda kesilerek zemine serilmiştir. İnşaat demiri yardımı ile zemine sabitlerek dolgu sırasında toplanması önlenmiştir.

Geogrid malzemesinin serilmesinden sonra ön yüzey elemanları duvar ön yüzeyini oluşturacak şekilde yan yana dizilmiş ve pnömatik makine kullanılarak bağlama halkaları ile birbirlerine bağlanmıştır (Görsel-8).

Geogrid ve ön yüzey elemanı kurulumu bittikten sonra birim hacim ağırlığı 21 kN/m3 ve içsel sürtünme açısı 35° olan proje kazısı sırasında ortaya çıkan kazı malzemesi ve taş ocağından getirtilen granüler malzeme harmanlanarak dolgu malzemesi elde edilmiştir. Dolgu malzemesi efektif bir sıkışma oranı yakalayabilmek için 25 cm de bir serilip sıkıştırılarak dolgusu yapılmıştır. Dolguda istenilen % 95 proktor oranının yakalanmasıdır. Dolgu yapımı sırasında ön yüzeyde 25 cm lik boşluklar bırakılarak sonradan bu kısımlara nebati toprak yerleştirilmiştir.

Dolgu yapımı sırasında silindir duvar yüzeyine paralel vaziyette ve duvar yüzeyine en fazla 70 cm mesafede çalışması sağlanmıştır. Aksi taktirde silindirin uyguladığı kuvvet neticesinde duvar ön yüzeyinde deformasyonlar oluşabilmektedir.

Silindirin geçmediği kısımlarda el kompaktörü yardımı ile sıkıştırma işlemi tamamlanmıştır. Bu işlemler her 76 cm kalınlıkta aynı işlem sırasına göre uygulanmış ve yapılması istenilen geosentetik donatılı Green TerraMesh istinat duvarı imalatı tamamlanmıştır (Görsel-10).