İSTİNAT DUVARLARININ DRENAJI

Drenaj sistemine ihtiyaç

İstinat duvarlarının göçüşündeki en önemli sebep drenaj sisteminin hatalı yapılmasıdır. Drenaj sistemi kayma yüzeyinde aşırı hidrostatik itkiyi ve duvar arkasındaki sızıntı suyunu ve yağıştan ötürü oluşacak sızıntıyı elimine etmesi gerekmektedir. Bazı durumlarda is drenaj sistemi donma etkisi ve kohesif arka dolgu zeminlerde oluşacak şişmeden doğacak itkiyi önlemesi veya minimuma indirgemesi gerekebilir. Bu tarz drenaj sistemleri istinat duvarının arkasındaki zeminin türüne, yağış miktarına, yer altı suyu seviyesine ve potansiyel donma etkisine bağımlıdır. Kullanılan drenaj sistemine rağmen, duvar drenaj sisteminin iyi çalışmadığı varsayılarak yeterli güvenlik faktörüne sahip olmalıdır.

Suyun etkisinde dikkat edilmesi gereken diğer bir hususta yer altı suyunun temel seviyesinin üzerinde olduğu durumlarda kapilerite ile suyun daha yukarı seviyelere çıkarak burada donmasıdır. Donma sonucu hacim genişlemekte ve duvara önemli ilave itki gelmektedir.

İstinat duvarının arkasındaki dolgu zeminin şişme özelliği varsa zemin suyun etkisi ile şişecek ve yine istinat duvarına ilave bir yatay itki getirecektir.

 

Drenaj Kontrol Metotları

Bütün istinat duvarları yüzey sularının uzaklaştırılması için yeterli yüzey drenajına sahip olmalıdır. Yağmur suyundan gelecek yüzey sızmalarını önlemek ve azaltmak için istinat duvarının arka dolgusunun üzerine geçirimsiz bir tabaka yapılmalıdır. Bu tip bir durum için en etkili yol Şekil 1 de görüleceği gibi eğimli bir yüzey yaparak yatay bir oluk suyu istinat duvarından uzaklaştırmaktır.

Şekil 1. Eğimli Drenaj Şiltesi

 

Bu tarz bir uygulama yağıştan ötürü oluşacak aşırı hidrostatik itkiyi büyük ölçüde azaltacaktır. Şekil 2. deki gibi duvara yakın ya da bitişik drenaj sistemleri de daha az etkili bir koruma sağlayacaktır. Bununla beraber göreceli daha düşük istinat duvarlarında (3 mt den yüksek olmayan duvarlar) büyük yüklerin önemi çok fazla değildir ve bu tarz bitişik drenaj sistemleri kullanılabilmektedir. Donma tehlikesinin olduğu yerlerde dikey ve eğimli drenajlarla birlikte Şekil 3 deki drenaj şilteleri veya Şekil 4 görünen prefabrike drenaj kompositleri kullanılması problemlidir, Şekil 5 gösterilen bir drenaj sistemini kullanmak daha doğru olacaktır. Eğer kohesif bir arka dolgu kullanılıyorsa, Şekil 6 daki drenaj sistemi, kil içerisindeki nem değişimi engelleyecek ve dolayısıyla şişme ve kırılma potansiyelini azaltacaktır.

 

Resim2. Drenaj yerinin aşırı hidrostatik basınç durumda kayma yüzeyindeki etkisi

 Yatay Drenler

Drenaj şilteli yatay drenler, istinat duvarının arkasındaki suyu uzaklaştırmaya yararlar. Dren boruları suyu deşarjsına yetecek genişlikte olmalıdır ve uygun eğimle çökeltileri yeterli bir hızda drenajdan uzaklaştırmalıdır. Dreanaj borularının kontrolünü ve temizliğini kolaylaştırmak için boru içerisinde keskin dönüşlerin olduğu yerlerde ve yeterli aralıklarla Şekil 7 de görüldüğü gibi kontrol bacaları bırakılmalıdır. Drenaj borularının başlangıcında ve bitişinde ters akışı engellemek için Şekil8 deki gibi kontrol valfları koyulmalıdır.

 

Barbakanlar

Barbakanlar duvar gövdesi içerisinden uzanan en az 10 cm çaplı borudan yapılmalıdır. Barbakanları korumak için arkasına yeterli granüler (çakıl) malzeme koyulmalıdır. Barbakanlar yatayda ve düşeyde en fazla 3 mt aralıklarla koyulmalıdır. Barbakanları koyarken bir üst sırada şaırtma yaprak koymak daha elverişli sonuçlar verecektir.

 

Filtre Gereksinimleri

Drenaj yeterli filtre tabakları ile korunmalı ve böylece sızıntı suyunun serbest bir şekilde içeri girilmesi engellenmelidir fakat istinat duvarının arkasındaki dolgu zeminin drenaj sistemine hareketi oluşmamalıdır.

 

Drenaj Gereksinimleri

Drenaj sistemi zemin parçacıklarının hareketi olmaksızın serbest akış tasarımını taşıyacak yeterlilikte olmalıdır. Drenaj şiltesi temiz kum ve çakıldan veya prefabrike drenaj kompositlerinden imal edilebilir.

 

 

 

Şekil 3. İstinat duvarına bitişik yerleştirilmiş drenaj şiltesi

 

Şekil 4. İstinat duvarına bitişik kullanılmış Prefabrik Drenaj Kompositi

Şekil 5. İstinat duvarı arkasında donma tehlikesine karşı drenaj sistem uygulaması

 

Şekil 6. Kil arka dolgularda kullanılan bir drenaj sistemi

 

Şekil 7. Yatay drenler için kontrol bacası

 

Şekil 8 8. Yatay dren sonlarında dikey kontrol valfları.

 

İmalat Faktörleri :

1) Kum ve çakıl. Kum ve çakıl, imalat başlangıcında ve sürecinde birbirinden ayrıştırılmamalı veya kirletilmemelidir. Segregasyon malzeme açısından geçirimi diğer taraftan stabilite gereksinimlerine olumsuz etkiyecektir. İnşa safhasında filtre malzemesinin çamurlu su, toz, toprak ve benzeri malzemelerden kirlenmesi drenaj sistemin uygun çalışmasını engelleyecektir ayrıca filtre malzemeleri çimentodan arındırılmalıdır.

 

2) Prefabrike Drenaj Kompositleri. Arka dolguda prefabrik drenaj kompositlerine yakın sıkıştırılma yapılması durumu için gerekli uyarılar yapılamalıdır aksi taktirde sıkıştırmadan ötürü prefabrike dranj kompositlerinin kırılması mümkündür.

 

3) Yatay Drenaj Boruları. Boru içerisindeki kötü bir nokta bütün drenaj sistemini kullanılmaz bir hale getirebilir bu yüzden arka dolgunun sıkıştırılmasında drenaj borusunun kırılmasını engellemek için dikkat edilmelidir. Farklı oturmalar drenaj borusu birleşimlerinde açılmalara ve arka dolgunun drenaj borusunun içerisine girmesine neden olabilir. Bunu minimize etmek için alt tabaka materyalleri yeterli ve üniform bir şekilde sıkıştırılmalıdır.

 

Kaynaklar

• Retaining Wall and Flood Walls, US Army Corps of Engineers
• Betonarme istinat duvarları ve perdeleri, Özden K, Vd.
• Yol Mühendisliğinde Geoteknik ve Uygulamaları , Tunç, A.