İstinat Duvarlarının Kayma Güvenliği Sağlamak İçin Alınacak Önlemler

• Duvar ağırlığı arttıkça duvarın yatayda hareket etmesi zorlaşacak ve böylece kaymaya karşı direnci artacaktır. 

• Duvar ağırlığı arttıkça kayma direnci artacak ancak beraber farklı sorunlarda oluşacaktır. Örneğin 

  1. Zeminin taşıma gücünde yapı ağırlığı artışında ötürü bir yenilme gerçekleşebilir

  2.  Yapı geometrisi düzgün tasarlanmaz ve ağırlık merkezi duvarın ön tarafında oluşursa devrilme güvenliğinde olumsuzluklara neden olabilir

  3. Dinamik durumda yapı ağırlığından ötürü ek deprem yükü oluşacaktır. 

Duvar tabanındaki zeminin iyileştirilmesi

• Duvar tabanı ile zemin arasındaki sürtünmeyi arttırmak için duvar tabanı altında kalan zeminde iyileştirme yapılabilir.
• iCad Rijit yazılımında duvar temel tabanında yapılacak iyileştirme sonrası elde edilecek zemin parametrelerini girmek için iki farklı yol izlenebilir.

1. Proje Sekmesi > Temel Ekranı > Temel altı zemin parametrelerini manuel girin seçeneği seçildiğinde kullanıcı Duvar-Temel arası adezyon ve sürtünme katsayısını manuel girebilir.
2. Proje Sekmesi > Temel Ekranı > Temel altında yeni bir tabaka tanımla seçeneği seçildiğinde kullanıcı duvar temeli altında zemin yerine yapacağı iyileştirme çalışmasına ait geometri ve zemin parametrelerini girebilir. Zemini iyileştirmek için kullanıcı temel tabanına yeni sıkıştırılmış bir zemin veya beton tanımlayabilir.

TBDY 16.3’te Yüzeysel Temeller ile Zemin Arasındaki Sürtünme Katsayıları aşağıdaki gibi sunulmakta ve Madde 16.8.4.3’e göre sürtünme katsayısı tan δ, saha deneyleri ile aksi belirlenmedikçe, Tablo 16.3’te verilen değerlerden daha büyük alınmayacaktır denilmektedir.

Adezyon değerini kullanma

Adezyon (Yapışma), farklı iki madde arasında var olan ve bu iki maddenin birbirine yapışmasını sağlayan çekim kuvvetine denir. Bu değer için aşağıdaki tablodaki değerler kullanılabilir

• iCad Rijiti yazılımında Proje Sekmesi> Temel ekranında bu değer girilebilir

Duvar temel genişliği arttırma

• Kohezif zeminlerde duvar tabanı genişliğini artırarak duvar tabanı ile zemin arasındaki sürtünme yüzeyi arttırılmış olur bu sayede duvarın kaymaya karşı direnci arttırılmış olur. 

• Duvar arka ampatmanını genişletmek duvar ağırlığını arttıracağı için kayma güvenliğine olumlu etkisi olacaktır

Duvar tabanına eğim yapma

• Duvar tabanına verilecek eğim sayesinde duvar tabanına etkiyen kuvvetler yatay ve düşey bileşenlerine ayrılarak duvarı kaydırmaya çalışan kuvvetlerin azalmasını sağlar.

• iCad Rijit yazılımının geometri ekranında “Taban eğim derinliği” veri kutucuğuna değer girilerek duvar tabanında eğim oluşturulabilir

Taban Plağı Dişi Ekleme:

• İstinat duvarının kayma güvenliğini sağlamak amacıyla  taban plağına diş uygulaması yapılabilir ancak taban plağı dişi için yapılan kazı esnasında zemin bozulabileceği için taban plağı dişinin faydadan çok zararı olabilir bu yüzden taban plağı dişi uygulamasının kaya ve sert, kohezyonlu zeminlerde uygulanması önerilir.

• Taban plağı dişi sayesinde duvar önünde taban plağı dişi derinliği kadar  bir pasif itki oluşmakta ve duvarın kayma güvenliğine katkı sağlamaktadır. TBDY 2018 kayma güvenliği kontrolünde pasif itkiyi öncelikle 1.4 katsayısı azaltmakta (Madde 16.12)  daha sonra azaltılan bu değeri %30  (Madde 16.9) oranında tekrar azaltmakta ve taban plağı dişinde doğacak pasif itkiyi büyük oranda azaltmaktadır. 

• Bir örnekle bu durumu incelersek Örneğin 100 kN/m ise öncelikle pasif direnç katsayısı ile 1.4 oranında azaltılmakta 100/1,4 = 71.43 sonrasında bu değer 0,.3 ile çarpılmakta 71,43*0,3=21.43 kN/m. Azaltma işlemleri sonrasında pasif itki TBDY2018’e göre   yaklaşık olarak %78.57 oranında azaltılmaktadır

Hafifletme konsolu ekleme

• Duvar geometrisine hafifletme konsolu eklenerek duvara etkiyen yatay kuvvetler azaltılabilir.

• Hafifletme konsolunun genişliği ve konumu potansiyel kayma yüzeyinin şeklinin oluşumunda önemli temel faktörlerdir.

• Hafifletme konsolundan ötürü aktif zemin itkisindeki azalmanın oluşabilmesi için  hafifletme konsolunun temel arka plağından uzun olması gerekmektedir.

• iCad Rijit yazılımının  geometri ekranında hafifletme konsolu  grubu altında hafifletme konsolu tanımlanabilir

• iCad Rijit yazılımı 1.5 versiyonunda hafifletme konsolundan ötürü doğan aktif zemin itkisindeki azalmayı dikkate almamaktadır.

Duvar Zemin sürtünme açısını kullanma (δ)

• Duvar zemin sürtünme açısı, duvar yüzü veya sırtıyla aktif veya pasif duruma geçen zemin arasında oluşan açıdır.

• iCad Rijit yazılımında Proje Sekmesi> Zemin Ekranı > Zemin sınıfı ekranındaki Duvar-Zemin sürtünme açısı veri kutucuğundan bu değer girilebilir.

•  Yapı-zemin sürtünme açısı genellikle δ ≤ 1/3φ -  δ ≤ 2/3φ arasında bir değer alır.

• Yanal zemin basınçlarının EPS köpük kullanımı vasıtasıyla azaltılabilir (1)
• İstinat duvarı arka ampatmanında zemine doğru eğim verilerek zeminden doğan yatay itki değeri azaltılabilir (2)
• iCad Rijit yazılımında Proje Sekmesi > Geometri Ekranı> Eğik Temel Genişliği veri kutusuna veri girişi yapılarak bu özellik kullanılabilir

Pasif itki oluşturma

• Duvar ön cephesinde oluşturulacak kalıcı bir ön dolgu ile bir pasif itki oluşturulup duvarın kayma güvenliği arttırılabilir. 

• iCad Rijit yazılımında Proje Sekmesi > Pasif İtki ekranında “ Pasif itkiyi dikkate al “ kutucuğu işaretlenip duvar önündeki zeminin sınıfı ve yüksekliği seçilerek bu etki dikkate alınabilir. 

Beton Ankraj Bloğu Kullanımı

• Duvar arkasında tanımlanacak beton ankraj bloğu (Deadman) sayesinde duvarın kayma güvenliği arttırılabilir.

• iCad Rijit yazılımında Proje Sekmesi > Beton Ankraj ekranından beton ankraj bloğu tanımlanabilir

Duvar temeli altına kazık tanımlama

• Duvar temeli altına tanımlanacak kazık uygulaması ile duvarın kayma güvenliği direnci arttırılabilir

• iCad Rijit yazılımında duvar altında kazık tanımlamak için Proje Sekmesi > Temel ekranı > Temel Tipi açılır menüsünden Kazık Temel seçeneği seçilerek kazık temel tanımlaması yapılabilir

Doğru Zemin ve Malzeme Özellikleri:

• Zemin etüt raporunda tanımlanan zemin sınıfı için verilen zemin mukavemet parametreleri ve zemin indeks özellikleri literatürdeki değerlerle örtüşmüyorsa burada tekrar istinat duvarı için tekrar uygun konum, derinlik ve sayıda (zemin mukavemet parametreleri için örselenmemiş) numuneler alınarak tekrar deneyler yapılması talep edilebilir.

• iCad Rijit yazılımında Proje Sekmesi > Araçlar ekranından yada Proje Sekmesi> Zemin> Zemin Ekranındaki Zemin Sınıfları butonu ile açılan Zemin Sınıfları Kütüphanesi altında literatürdeki zemin sınıfları ait yaklaşık zemin parametreleri görüntülenebilir.

Uygun Drenaj Uygulaması

• Yer altı suyu, istinat duvarlarında ek yüksek bir basınca neden olmakta ve  ülkemizdeki istinat duvarlarının yıkılmasının başlıca sebepleri arasında gelmektedir. 

• Yeraltı suyunun varlığı durumunda zemin ve arazi koşulları dikkate alınarak uygun bir drenaj uygulaması detayı sunularak yeraltı suyu etkisi göz ardı edilebilir.

• İstinat duvarlarının drenajı hakkında daha fazla bilgiye aşağıdaki linkten ulaşabilirsiniz

• https://istinatduvari.com/makaleler/istinat-duvarlarinin-drenaji

• iCad Rijit yazılımın da Proje Sekmesi > Ayarlar > Çizim Seçenekleri sekmesi altında yazılım tarafından otomatik çizilen drenaj detayları görüntülenebilir

Bu faktörleri sistematik olarak ele alarak, istinat duvarınızın kayma direncini artırabilirsiniz.

1. Levent Özberk, iCad Rijit Yazılımı Teori Kitapçığı, Analiz Yapı Yazılım Ltd Şti.
2. Özgür L. ERTUĞRUL Aurelian C. TRANDAFIR M. Yener ÖZKAN ,Yanal Zemin Basınçlarının EPS Köpük Kullanımı Vasıtasıyla Azaltılması, İMO Teknik Dergi, 2012 5885-5901, Yazı 375
3. Michael T. Elman and Charles F. Terry, RETAINING WALLS WITH SLOPED HEEL, Fellow, ASCE
4. TBDY (2018) Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Esaslar