Yürütme bölümü — s.51–100

• $M_{devrilme}$ : Kayma dairesinin merkezindeki kaymayı tetikleyen eden moment

• $M_{direnç}$ : Kayma dairesinin merkezindeki kaymaya karşı koyan moment

• $P$ : Kaplama tasarımında kullanılacak düzgün yayılı basınç değeri

• $P_1$ : Plastisite indisi

• $P_{test}$ : Maksimum test yükü

• $P_{ult}$ : Çivi çekme deneyinde ölçülen nihai yük

• $P_d$ : Çivi tasarım taşıma kapasitesi

• $P_k$ : Çivi karakteristik taşıma kapasitesi

• $R_d$ : Faktörlenmiş tasarım direncinin

• $R_{td}$ : Çelik çubuğun tasarım çekme mukavemeti

• $R_{tk}$ : Çelik çubuğun karakteristik çekme mukavemeti

• $S_1$ : $t_1$ zamanında zemin çivisindeki deplasman

• $S_2$ : $t_2$ zamanında zemin çivisindeki deplasman

• $S_h$ : Yatay çivi aralığı

• $S_v$ : Düşey çivi aralığı

• $t_1$ : İlgili zaman aralığının başlangıcı

• $t_2$ : İlgili zaman aralığının bitişi

• $T_{d,maks}$ : Maksimum tasarım çivi çekme yükü

• $T_{maks}$ : Maksimum çivi çekme yükü

• $T_o$ : Çivi kafasındaki çekme yükü

• $T_w$ : Öngörülen maksimum çivi servis yükü

• $w$ : Zemin çivisi plakası genişliği (m)

• $\alpha_a$ : Adezyon faktörü

• $\beta_1$ : Duvarın yatayla yaptığı açı (°)

• $\beta_2$ : Duvar arkasındaki şevin yatayla yaptığı açı (°)

• $\beta_3$ : Zemin çivisinin yatayla yaptığı açı (°)

• $\beta_4$ : Duvarın düşeyle yaptığı açı (°)

• $\delta_h$ : Duvar tepesindeki yatay deplasmanı

• $\delta_v$ : Duvar tepesindeki düşey deplasmanı

• $\gamma$ : Maksimum çivi çekme yükü arttırma katsayısı

• $\gamma_c'$ : Çivi tasarımında zemin özelliği kısmi katsayısı (efektif kohezyon)

• $\gamma_{Su}$ : Çivi tasarımında zemin özelliği kısmi katsayısı (drenajsız kayma muk. açısı)

• $\gamma_d$ : Çivi testi yük arttırma kısmi katsayısı

• $\gamma_{g,dst}$ : Çivi tasarımında güvenliği azaltıcı zemin ağırlığı için kısmi katsayı

• $\gamma_{g,stb}$ : Çivi tasarımında güvenliği artırıcı zemin ağırlığı için kısmi katsayı

• $\gamma_k$ : Çivi kök bölgesi karakteristik çeper sürtünmesi kısmi katsayısı

• $\gamma_{qg,dst}$ : Çivi tasarımında güvenliği azaltıcı hareketli etkiler için kısmi katsayı

• $\gamma_{qg,stb}$ : Çivi tasarımında güvenliği artırıcı hareketli etkiler için kısmi katsayı

• $\gamma_{qp,dst}$ : Çivi tasarımında güvenliği azaltıcı sabit etkiler için kısmi katsayı

• $\gamma_{qp,stb}$ : Çivi tasarımında güvenliği artırıcı sabit etkiler için kısmi katsayı

• $\gamma_{tb}$ : Çivi kök bölgesi tasarım çeper sürtünmesi kısmi katsayısı

• $\gamma_s$ : Çivi tasarımında donatı mukavemeti için kısmi katsayısı

• $\gamma_{sb}$ : Çivi tasarımında kök bölgesi çeper sürtünmesi için kısmi katsayısı

• $\gamma_{sd}$ : Model faktörü

• $\gamma_{tan} \phi'$ : Çivi tasarımında zemin özelliği kısmi katsayısı (kayma mukavemeti açısı)

• $\gamma_{u,dst}$ : Çivi tasarımında güvenliği azaltıcı su basıncı için kısmi katsayı

• $\gamma_{u,stb}$ : Çivi tasarımında güvenliği artırıcı su basıncı için kısmi katsayı

• $\gamma_y$ : Çivi tasarımında zemin özelliği kısmi katsayısı (birim hacim ağırlığı)

• $\nu$ : Zemin çivisinin krip hızı

• $\theta$ : Olası kayma düzleminin yatayla yaptığı açı (°)

• $\tau_{bd}$ : Çivi kök bölgesi tasarım çeper sürtünmesi

• $\tau_{bk}$ : Çivi kök bölgesi karakteristik çeper sürtünmesi

• $\tau_{bu}$ : Çivi kök bölgesi nihai çeper sürtünmesi

• $\tau_{bk,t}$ : Çivi çekme deneyinden hesaplanan karakteristik çeper sürtünmesi

• $\tau_{bu,t}$ : Çivi çekme deneyinde ölçülen nihai çeper sürtünmesi

• $\xi$ : Çivi çekme deneyi korelasyon faktörü

3.1.3. İçten Destekli Sistemler

• $A$ : İç destek elemanının kesit alanı

• $E$ : İç destek elemanının yapıldığı malzemenin elastisite modülü

• $DYN$ : Deprem etkisi altında yapılan hesap

• $G_k$ : Desteğin öz ağırlığı

• $G_{k,GEO}$ : Karakteristik geoteknik yük

• $P_{DYN}$ : Dinamik yükleme durumu için hesaplardan elde edilen etki

• $P_{SLS}$ : SLS durumu için yapılan hesaplardan elde edilen etki

• $P_{ULS}$ : ULS durumu için yapılan hesaplardan elde edilen etki

• $Q_{k temp}$ : Karakteristik ısıl yük

• $Q_{k,tesadüfi}$ : Çarpma/kaza yükü

• $\alpha_t$ : İç destek elemanının yapıldığı malzemenin ısıl genleşme katsayısı

• $\beta$ : İç destek elemanında boy değişiminin kısıtlanma yüzdesi

• $\Delta t$ : montaj sıcaklığına kıyasla sıcaklık değişimi

3.1.4. Konsol Sistemler

• $AKO$ : Aşırı konsolidasyon oranı

• $K_o$ : Sükunette yatay zemin basınç katsayısı

• $q$ : Yüzeydeki düzgün yayılı sürşarj yükü

• $u$ : Boşluk suyu basıncı

• $z$ : Yüzeyden itibaren derinlik

• $\beta_i$ : Şev açısı

• $\phi'$ : Zeminin efektif kayma direnci açısı

• $\lambda$ : Amprik katsayı

$\sigma'_h$ : Yatay efektif gerilme

$\sigma'_{qv}$ : Düşey örtü yükü

3.2. ANKRAJLI SİSTEMLER

Ankrajlı kazı destek sistemleriyle ilgili yapılacak hesaplarda bu bölümde verilen esaslara uyulacaktır.

3.2.1. Sistem Elemanları

Ankrajlı sistemlere ait genel tanımlamalar Şekil 3.1'de verilmiştir.

Şekil 3.1. Tipik Önggerme Halatlı Geçici Ankraj Elemanları

3.2.1.1. Halat ve Çubuk Elemanlar

• a) Bütün öngermeli çelik çekme elemanları TS EN 1537 ve TS EN 14490 standardına uygun olmalıdır.

• b) Ankraj sisteminin tasarımı, zemin parametreleri ve kazı yüzeyinin geometrisi (dış bükey yüzeyler, komşu yapı temel/bodrumu vb.) esas alınarak yapılmalıdır.

• c) Ankraj yerleri, aralıkları veya eğimleri, uygulama esnasında değiştirilmesinin gerekebileceği göz önünde bulundurularak tasarlanmalı, gerektiğinde yapılan düzenlemenin uygunluğu hesap ve saha deneyleri ile doğrulanmalıdır.

• d) Ankraj tasarımı:

• i. Bütün kazı destek yapısına etkiyen yükler, ankrajlar tarafından uygulanan yükler ve limitleri,

• ii. Kazı destek yapısı ömrü boyunca maruz kalacağı etkileri, yükleme şeklini,

• iii. Kazı destek yapısı ömrü boyunca, ankraj düzenlemesinin yük dağılımını,

• iv. Zemin/kaya-enjeksiyon arasındaki yüzeyi ve yenilme direncini,

• v. Öngerme/pasif yük esnasında ve sonrasında oluşabilecek yük boşalması/yük almaması durumunda yerine yeni bir ankraj yapılması ihtimalini, dikkate alarak yapılmalıdır.

• e) En büyük kilitleme yükü ($P_0$) değeri, ankraj demeti veya çubuğunun karakteristik yük kapasitesi %60*$P_{t,k}$ ile sınırlandırılmalıdır. Ankraj testleri sırasında uygulanabilecek en büyük yük değeri; %80* $P_{t,k}$ ve %90 $P_{t,01k}$ den küçük olan değeri aşamaz.

3.2.1.2. Enjeksiyon

• a) Kazı destek yapıları ile ilgili olarak ankraj çekme elemanı (halat veya çubuk) ile delgi kuyusu çeperindeki zemin/kaya ortamı arasındaki yük aktarımını sağlayan, aynı zamanda çelik çekme elemanlarının etrafını doldurarak korozyon korumasına katkıda bulunan, sıvı halde uygulanıp kısa zamanda priz alan malzeme "enjeksiyon" olarak tanımlanır. Yaygın olarak kullanılan enjeksiyon malzemesi çimento şerbetidir. Aynı zamanda enjeksiyon malzemesinin uygun nitelikte pompa ile delgi kuyusunun içine basılma işlemi de enjeksiyon olarak adlandırılabilmektedir.

• b) Öngermeli halat ve çelik çubuklarla temas halinde olan çimento şerbeti genel olarak TS EN 445, TS EN 446 ve TS EN 447'ye uygun olmalıdır. Bu Uygulama Esaslarındaki şartlarla söz konusu standartlar arasında farklılık olması durumunda, bu Uygulama Esaslarında belirtilen hususlar geçerlidir.

• c) Kalıcı ankrajlar için, korozyon koruma kılıfının içinde kalarak çelik çekme çubuğunu veya halat demetini kaplayan ve koruyan çimento şerbetinin özellikleri, su kaybını ve büzülmeyi önleyecek şekilde ayarlanmalıdır.

• d) Çimento şerbetinin su/çimento oranı, zemin şartlarına uygun olacak şekilde ağırlık olarak 0.40 ila 0.50 oranında seçilmelidir.

• e) Üniform bir karışım elde edebilmek için uygun (yüksek hızda karışım sağlayan) çimento enjeksiyonu karıştırıcıları kullanılmalıdır. Enjeksiyon hazırlamada kullanılacak suyun çimento ile öngerme çeliğine zarar verecek bileşenler ihtiva etmemesi gerekir. Genel olarak beton karma suyu olarak kullanılmaya uygun olan su, enjeksiyon hazırlanmasında da kullanılabilir.

• f) Çimento olarak CEM I çimento kullanıldığı taktirde, 28 günlük basınç mukavemeti en az (küp numune) 40 MPa olmalıdır. Ancak; basınç mukavemetinin en az 21 MPa değerine ulaşmış olması durumunda ankraja test ve germe işlemleri uygulanabilir.

• g) Delgi çapının yeteri kadar büyük olduğu ve/veya aşırı enjeksiyon kaçağı olan durumlarda çimento şerbeti içine kum da ilave edilebilir. Bu durumda su/çimento oranı 0.60'a kadar yükseltilebilir.

• h) Uygulamada çimento enjeksiyonuna bir katkı ilave edilmesi genellikle gerekmez. Ancak bazı özel durumlarda enjeksiyon katkı malzemeleri de kullanılabilir. Özellikle enjeksiyon santrali ile ankraj deliği arasındaki mesafe uzunsa çimento enjeksiyonunun akışkanlığının arttırılması için katkı malzemesi kullanılabilir. Ayrıca; enjeksiyonun priz alması sırasında hacminin genleşmesini sağlayan, böylece enjeksiyon ile delgi kuyusu çeperindeki zemin arasında daha fazla yük aktarılabilmesine olanak sağlayan genleştirici katkılar yumuşak/gevşek zeminlerde kullanılabilir.

• i) Yüksek sülfit muhtevalı çimentolar, ön gerilmeli çeliklerle temas edecek şekilde kullanılmamalıdır. Çimento şerbetinin ankraj çevresindeki zeminlerle tam olarak temasta olacak şekilde yerleşebilmesi için, çimento tipinin seçiminde, çevrede bilinen ve varlığı mümkün olan karbonik asit veya sülfatlar gibi zararlı maddelerin mevcudiyeti, zeminin permeabilitesi ve ankrajın tasarım ömrü dikkate alınmalıdır.

• j) Enjeksiyon katkı maddeleri, sadece işlenebilirliği arttırmak veya duraylılığı iyileştirmek, terlemeyi veya büzülmeyi azaltmak veya priz alma hızını arttırmak için kullanılabilir. Çelik elemanlarla temas edecek enjeksiyon katkı maddelerinin kullanımı Geoteknik Sorumlu ve varsa Geoteknik Danışman tarafından onaylanmalıdır. Katkı maddeleri, enjeksiyon şerbetinin kendisi veya çelik elemanlara zarar verebilecek herhangi bir madde ihtiva etmemelidir. Hiçbir katkı maddesi (kütlesi % 0.1' den daha fazla) klorür, sülfür veya nitrat ihtiva etmemelidir.

• k) Çimento şerbeti veya reçine harçlarının priz alma süresini ve ankraj performansını ve karışım randımanını doğrulamak için, TS EN 445'e uygun olarak, laboratuvar ve arazi deneyleri yapılmalıdır.

• l) Zemin ankrajlarında çimento enjeksiyon şerbetine alternatif olarak, kullanılabilirliği deneylerle ispatlanan reçine ve reçine harçları da kullanılabilir.

3.2.1.3. Ankraj Başlığı

Ankraj başlığı, halatın/çubuğun gerilmesine, deney ve kilit yüklerinin ayarlanabilmesine, sistemin boşaltılmasına ve tekrar germeye izin verecek şekilde tasarlanmalıdır. Ankraj başlığı iki bileşenden oluşur. Bunlar, tendonun kamalar vasıtasıyla sabitlendiği silindirik ankraj kafası ve halat kuvvetinin kuşak kirişi gibi birleştirme elemanlarıyla veya doğrudan kazı destek yapısına dağıtılarak aktarıldığı ankraj plakasıdır.

• a) Ankraj başlığı bileşenlerinin projede veya teknik şartnamede önerilen halat sistemi ile kullanıma uygun olması gerekir.

• b) Ankraj kafası ve ankraj plakası, ULS ve SLS şartlarında ispat yüklerini taşıyacak yeterlilikte olmalıdır.

• c) Betonarme kiriş, çelik kiriş veya herhangi başka yük dağıtma sisteminin dışında bırakılan halat demeti veya ankraj çubuğu boyu, gerektiği takdirde ankrajların sökülmesi ve/veya yeniden gerilmesine imkan verecek uzunlukta olmalıdır.

• d) Ankraj kafası ve bileşenlerine uygulanacak korozyon koruma sistemi ankrajın geri kalanı için öngörülen korozyon koruma seviyesi ile uyumlu olmalıdır.

3.2.1.4. Ankraj Kafası

• a) Ankraj kafası, halatın karakteristik çekme dayanımının %80'ine kadar gerilmesine ve kilitlenmesine; başlangıç germe aşamalarında germe kuvvetinin arttırılıp azaltılarak ayarlanmasına izin verecek nitelikte olmalıdır.

• b) Ankraj kafası, halatın hasar görmeden kilitlenmesini mümkün kılacak ve halatın ekseninden ±5°'den daha fazla sapmasına izin vermeyecek şekilde imal edilmelidir.

• c) Ankraj kafasının çapı öngerme krikosunda oturduğu yuvanın çapıyla uyumlu olmalıdır.

• d) Bazı durumlarda, ankraj kafası yalıtımının hidrostatik basınca direnç gösterebilecek özellikte tasarlanması ve ankraj kafasının bu basınçlara karşı yeterli dayanıma sahip olduğunun testler vasıtasıyla ispatlanması gerekli olabilmektedir.

3.2.1.5. Ankraj Plakası

Ankraj plakası, öngerme yüklerinin ankraj kafasından kazı destek elemanına dağıtılarak aktarılmasını sağlar.

• a) Ankraj plakasının beton yüzeye oturtulduğu durumlarda, beton yüzeyin pürüzlülüğü veya bozukluğu nedeniyle plakanın betona tam olarak oturmasını sağlayabilmek için plaka ile beton arasında harç kullanılmasının gerekmesi halinde, kullanılan harcın kalınlığı 10 mm'den fazla olmamalıdır.

• b) Beton yüzeyin bozukluğu nedeniyle plakanın betona tam olarak oturması için daha kalın harç uygulanması gereken durumlarda, germe sırasında ve sonrasında ankrajda herhangi bir yük kaybına neden olmayacak özel tedbirler alınmalıdır.

3.2.1.6. Ankraj Kaması

Ankraj kaması, germe krikosu üzerinden ankraj halatına aktarılan çekme kuvvetinin ankraj kafasına aktarılmasını sağlayan parçadır.

• a) Kullanılan ankraj kaması %90*P_t,01k değerine kadar uygulanan yükleri güvenli bir şekilde taşıyabilmelidir.

• b) Kamanın üretildiği malzemenin TS EN 10204 standardında tanımlanan 3.1 sertifikasına sahip olması gerekir. Kullanılacak ürünlerin üzerinde üreticinin adı ve ürün seri numaraları mutlaka bulunmalıdır.

• c) Ankraj kafasındaki delikler ile bu deliklere yerleştirilecek kama geometrisi birbiriyle uyumlu olmalıdır. Ayrıca; aşağıda belirtilen durumlar tasarım ve uygulama aşamasında göz önünde bulundurulmalıdır.

• i. Kafa üzerindeki delikler büyük olduğunda kamalar yuva içine gömüleceğinden kilitleme sırasında istenilen yüke çıkılamaz.

• ii. Kafa üzerindeki delikler küçük olduğunda veya kama konikliği tam sağlanamadığında, kamalar kafa içindeki deliklere tam olarak oturmadığı için, kamanın bir kısmı kafanın dışında kalarak daha küçük yüzeyi delikle temas etmekte ve kamalar daha yüksek gerilmeye maruz kalarak kırılmaktadır.

3.2.2. Ankrajlı Sistemlerin Tasarımı

Ankrajlı sistemlerin tasarımına yönelik hesap esasları bu bölümde açıklanmaktadır. Ön tasarımlarda ve yapılan tasarımların mertebe kontrolünde aşağıdaki tanımlanmış olan hususlar göz önüne alınmalıdır.

3.2.2.1. Yatay Toprak Basıncı Dağılımı

Ankrajlı sistemlerde yatay toprak basıncı dağılımı zemin cinsine bağlı olarak dörtgen veya trapez dağılım göstermektedir. Tipik dağılımlar Şekil 3.2'te verilmektedir.

• a) Kumlar için maksimum toprak basıncının ordinatı

$$P \approx K_A \cdot \gamma \cdot H \tag{B.3.1}$$

ile hesaplanır. Burada aktif toprak basıncı katsayısı, $K_A$'nın hesabında;

$$K_A = \tan^2\left(45 - \frac{\phi'}{2}\right) \tag{B.3.2}$$

denklemi kullanılır.

• b) Killi zeminlerde maksimum toprak basıncının ordinatı aşağıdaki bağıntılarla hesaplanır.

$$p = 0.2 \cdot \gamma \cdot H - 0.4 \cdot \gamma \cdot H \tag{B.3.3}$$

$$p = 0.1 \cdot K_A \cdot \gamma \cdot H \tag{B.3.4}$$

Şekil 3.2. Ankrajlı Duvar Arkasında Oluşan Yatay Toprak Basıncı Dağılımları

• c) Yumuşak ve orta katı killerde drenajlı durumda yatay toprak basıncı katsayısı bağıntı B.3.6 ile hesaplanır. Drenajsız durumda yatay toprak basıncı katsayısının hesabında stabilite sayısı ($N_s$) kullanılması önerilir (B.3.5).

$$N_s = \gamma \cdot H / S_u \tag{B.3.5}$$

Burada;

$\gamma$: zeminin birim hacim ağırlığı,

H: kazı derinliği,

S_u : drenajsız kayma mukavemetidir.

Eğer Ns>6.0 ise m=0.4, Ns≤6.0 ise m=1.0 olacaktır.

$$K_A = 1 - m^{\frac{4.S_u}{\gamma H}} \qquad (B.3.6)$$

denklemi ile hesaplanır.

3.2.2.2. Serbest Boy Seçimi

• a) Kaya ve zeminlerde yapılan öngermeli ankrajların serbest boyu, halatlı ankrajlarda 4.5 m ve çubuk (bar) tipi ankrajlarda 3.0 m'den kısa olamaz. Daha uzun serbest ankraj boyuna şu durumlarda ihtiyaç duyulur:

i. Ankraj kökünü olası kritik göçme düzlemi dışında asgari mesafede tutabilmek,

ii. Ankraj kökünü uygun zemin koşullarında bırakabilmek,

iii. Topuktan ve toptan göçmeye karşı yeterli güvenliği sağlayabilmek (Şekil 3.3).

• b) 3.2.2.2 (a) maddesinde belirtilen kriterleri sağlayan ankraj serbest boyu limit denge analizleri veya gerilme-deformasyon analizinde mukavemet azaltma yöntemi kullanılarak hesaplanır.

• c) Tasarımda kullanılacak en kısa ankraj serbest boyu belirlenirken analizlerde kullanılan ankraj serbest boyu $\chi$ kadar uzatılır. $\chi$ mesafesi, potansiyel kayma düzleminden itibaren kazı derinliğinin en az 1/5'i veya 2.0 m değerlerinden büyük olanı kadardır (Şekil 3.4).

Şekil 3.3. Olası Göçme Düzlemleri

Minimum serbest bölge uzunluğu = 3m (sürgü boyu) 4.5 m (halat uzunluğu)

x : 2 m veya 0.2H (hangisi daha büyükse)

H : Kazı yüksekliği

S_h : Ankraj aralığı (yatay mesafe)

D : Kök bölgesi çapı

Şekil 3.4. Minimum Mesafeler

3.2.2.3. Kök Tasarımı

• a) Ankraj kökü boyunca oluşan çeper sürtünmesi; delgi metoduna, kuyu temizliğine, zemin türüne, örtü yüküne, delgi çapına, enjeksiyonlama yöntemine, uygulanan basınç ve kullanılan katkı miktarına, ard enjeksiyon (post-grouting) adedine, merkezleyici kullanımına bağlı olarak değişkenlik gösterir. Ankrajlarda kök boyu, ankraj araştırma testleriyle kanıtlanmadıkça, kayada 6.0 m'den, zeminde ise 8.0 m'den kısa olamaz.

• b) Kök boyunun belirli bir değerden daha fazla uzatılması, boy ve taşıma kapasitesi arasında doğru orantılı bir ilişki olmaması nedeniyle, kök kapasitesine ilave bir katkı sağlamak.

• c) Ankraj kökünün bir kılıf ya da içi boş burgu tij içerisinden 1.0 MPa (10.0 bar) ya da daha büyük bir basınçla enjeksiyonlanması durumunda bu ankrajlar “basınçlı enjeksiyonlanmış ankrajlar” olarak kabul edilir. Kuyu içi enjeksiyon tamamlandıktan 2 ila 4 saat sonra çimento şerbetinin büzülmesinden kaynaklanan boşlukları doldurmak ve nihai çeper sürtünmesini arttırabilmek amacıyla enjeksiyon işlemi tekrarlanabilir (ikincil enjeksiyon). 1.0 MPa basınç değerinin altında kalan uygulamalar “düşük basınçlı enjeksiyonlanmış ankrajlar”dır.

• d) Ankraj yapım tekniği ve işçilik kalitesi zemin-enjeksiyon arayüzeyinde oluşan çeper sürtünmesi üzerinde belirleyici bir etkiye sahiptir. İşçilik kalitesi gibi tasarım aşamasında tahmin edilmesi güç olan unsurlar, nihai çeper sürtünmesi için yapılacak kabullerle ilgili yeterli doğrulukta tahmin yapmayı zorlaştırır. Bu durumda nihai çeper sürtünmesi için tasarım aşamasında yapılan kabuller, uygulama aşamasında sahada yapılacak testler ile her durumda kontrol edilmelidir. Tasarım aşamasında

• nihai çeper sürtünmesi için kullanılabilecek tahmini değerler ankrajın enjeksiyonlama tekniği ve zemin türüne göre değişmektedir. Tablo 3.1, 3.2 ve 3.3'de verilen nihai çeper sürtünmesi değerleri öneri niteliğinde olup, sahadaki zemin koşullarına uygun değerin seçimi Geoteknik Sorumlunun yükümlülüğündedir.

• e) Tablo 3.1, 3.2 ve 3.3'de verilen nihai çeper sürtünmesi değerlerinden karakteristik çeper sürtünmesi değerlerini elde etmek için kullanılabilecek güvenlik sayıları (ξ) 2.5 ile 4.0 arasında seçilebilir. Eğer araştırma testi yapılmışsa güvenlik sayısı 2.0'ye kadar düşürülebilir. Çeper sürtünmesi güvenlik sayısı hiçbir durumda 2.0'den az olamaz.

i. Kohezyonlu Zeminlerde Ankraj Taşıma Kapasitesi

Kohezyonlu zeminlerde yapılacak ankrajlar için nihai taşıma kapasitesi B.3.7.a bağıntısı kullanılarak hesaplanır. Nihai çeper sürtünmesi $τ_f$ için tahmini değerler Tablo 3.1'de verilmektedir.

$$T_f = \pi \cdot D \cdot L_{tb} \cdot \tau_f = \pi \cdot D \cdot L_{tb} \cdot \alpha_a \cdot S_u \quad (B.3.7.a)$$

$$T_k = T_f / \xi \quad (B.3.7.b)$$

$T_f$: Ankraj kökü nihai taşıma kapasitesi

$T_k$: Ankraj kökü karakteristik taşıma kapasitesi

$D$: Kök bölgesi etkin çap değeri

$L_{tb}$: Halat kök boyu

$τ_f$: Ankraj kökü nihai çeper sürtünmesi

$S_u$: Kök bölgesi boyunca zeminin ortalama drenajsız kayma mukavemeti

$\alpha_a$: Adezyon faktörü

Tablo 3.1. Kohezyonlu Zeminlerde Ankrajlar İçin Nihai Çeper Sürtünme Değerleri- $τ_f$ (PTI)

ii. Kohezyonsuz Zeminlerde Ankraj Taşıma Kapasitesi

Kohezyonsuz zeminlerde yapılacak ankrajlar için nihai taşıma kapasitesi B.3.8.a bağнтısı kullanılarak hesaplanır. Nihai çeper sürtünmesi $\tau_f$ için tahmini değerler Tablo 3.2'de verilmektedir.

$$T_f = \pi \cdot D \cdot L_{tb} \cdot \tau_f = \pi \cdot D \cdot L_{tb} \cdot K_1 \cdot \sigma'_v \cdot \tan \phi' \quad (B.3.8.a)$$

$$T_k = T_f / \xi \quad (B.3.8.b)$$

$T_f$: Ankraj kökü nihai taşıma kapasitesi

$T_k$: Ankraj kökü karakteristik taşıma kapasitesi

$D$: Kök bölgesi etkin çap değeri

$L_{tb}$: Halat kök boyu

$\tau_f$: Ankraj kökü nihai çeper sürtünmesi

$K_1$: Basınçsız enjeksiyon yöntemi ile imal edilen ankrajlar için zemin basıncı katsayısı (1.4-2.3 arasında değişmektedir), ince kum ve siltli zeminlerde rölatif sıklılığın yüksek veya düşük olmasına göre 1-1.5 değerleri arasındadır.

Tablo 3.2. Kohezyonsuz Zeminlerde Ankrajlar İçin Nihai Çeper Sürtünme Değerleri - $\tau_f$ (PTI)

iii. Kaya Formasyonlarında Ankraj Taşıma Kapasitesi

Kaya formasyonlarda yapılacak ankrajlar için nihai taşıma kapasitesi B.3.9.a bağнтısı kullanılarak hesaplanır. Nihai çeper sürtünmesi $\tau_f$ için tahmini değerler Tablo 3.3'de verilmektedir.

$$T_f = \pi \cdot D \cdot L_{tb} \cdot \tau_f = \pi \cdot D \cdot L_{tb} \cdot \tau_{maks} \quad (B.3.9.a)$$

$$T_k = T_f / \xi \quad (B.3.9.b)$$

$T_f$: Ankraj kökü nihai taşıma kapasitesi

$T_k$: Ankraj kökü karakteristik taşıma kapasitesi

$D$: Kök bölgesi etkin çap değeri

$L_{tb}$:Kök boyu (Halat-enjeksiyon-zemin etkileşimin olduğu bölgenin boyu)

$\tau_{maks}$: Kaya enjeksiyonu temas yüzeyinde oluşan nihai sürtünme direnci.

$\tau_{maks}$ değeri B.3.10 bağıntısı ile hesaplanır.

$$ \tau_{maks} = (10 \cdot UCS) \leq 4.2MPa \qquad (B.3.10) $$

Burada;

UCS: Kaya malzemesinin tek eksenli basınç dayanımıdır.

Tablo 3.3. Kaya Formasyonlarda Ankrajlar İçin Nihai Çeper Sürtünme Değerleri - $\tau_f$ (PTI)

3.2.2.4. Soket Boyu Hesabı

Kazı destek yapısı düşey elemanının nihai kazı taban kotu altında kalan boyu, soketlenme boyu olarak tanımlanır. Soket boyu hesabı plastik denge hesabına dayanan yöntemler kullanılarak yapılır. Seçilen yöntemin, kullanıldığı zemin koşulları için geliştirilmiş olması gerekir. Soket boyu hesabında bu yönetmeliğin ilgili bölümünde tanımlanan kısmi katsayılar kullanılarak yapılacak hesap neticesinde dengenin sağlandığı gösterilmelidir. Bu yapılırken;

• a) Güvenliği azaltıcı sabit etkiler Tablo 2.1'de verilen $\gamma_{G,dst}$, 1.35 ile arttırılmalı ve dayanma yapılarındaki güvenliği arttırıcı zemin direnci $\gamma_{Re}$, 1.40 ile azaltılmalıdır. Bu durumda toplam nihai güvenlik sayısı $1.35 \times 1.40 \approx 1.90$ olmaktadır.

• b) Zemin yük dengesine ek olarak yeraltı suyu akımına bağlı sızıntı hesabı ve kontrolleri Tablo 2.2'deki katsayılar kullanılarak yapılmalı ve sistemin güvenli olduğu gösterilmelidir.

• c) Ankrajlı kazı destek sistemlerinde, ankraj öngerme kuvvetlerinin düşey bileşeni ve düşey destek elemanının kendi ağırlığından kaynaklanan eksenel yük altında düşey yönde taşıma kapasitesinin yeterli olup olmayacağı ve oturma durumu irdelenmelidir.

3.2.2.5. Tendon/Enjeksiyon Aderansı

Öngermeli bir zemin ankrajı için enjeksiyon ile temas halindeki bir tendonun göçme davranışı, beton uygulamalarında sıklıkla kullanılan sıyrılma/çekip çıkarma (aderans) deneyinden farklı olabilir. İlk durumda, enjeksiyon çoğunlukla çekme etkisindeyken, tipik bir sıyrılma deneyinde tendonun/halatın en azından bir kısmı basınç etkisi altındadır. Bu nedenle, zemin ankrajlarındaki kenetlenme/sıyrılma mekanizması, çeliğin ve enjeksiyonun elastisite modüllerine bağlıdır. Halat ve çubuk elemanlar için pratikte kullanılan veya önerilen azami tendon/enjeksiyon aderans değerleri Tablo 3.4'de verilmektedir.

• a) Tendon kökü boyunca üniform olduğu kabul edilen nihai çeper sürtünmesi Tablo 3.4'de verilen değerleri aşmamalıdır.

• b) Tablo 3.4'deki değerler öngerme işlemi öncesinde basınç dayanımı asgari 30 N/mm² olan enjeksiyon için geçerlidir. Bu değerler tek halatlı ve temiz açıklığı asgari 5 mm olan çok halatlı ankrajlar için kullanılabilir.

Tablo 3.4. Tendon/Enjeksiyon Aderansı Azami Değerleri

3.2.2.6. Taban Stabilitesi

• a) Kohezyonlu zeminlerde yapılan derin kazılarda taban kabarması, kohezyonsuz zeminlerde yapılan derin kazılarda ise borulanmaya karşı kazı tabanında stabilite problemi olmadığı hesap raporlarında gösterilmelidir. Özellikle yumuşak ve orta katı killerde yapılan derin kazılarda, kazı tabanındaki zeminin taşıma kapasitesinin aşılması problemi dikkate alınmalıdır (Şekil 3.5).

• b) Yeraltı su seviyesinin yüksek olduğu kohezyonsuz zeminlerde kazı tabanı seviyesinde sızıntı basıncına bağlı olarak efektif gerilmenin sıfıra yaklaşması (kaynama/borulanma) stabilite bakımından risk oluşturur (Şekil 3.6). Bu durum kazı çukuru içinde inşa edilecek yapı temeli açısından problem olacağı gibi, kazı destek yapısının kazı çukuru içindeki desteğini azaltacağı için kazı destek sisteminin stabilitesine de olumsuz etki yaratır. Geoteknik Sorumlu her iki durumu da dikkate alarak stabilite tahkiklerinin sağladığını göstermekle yükümlüdür.

B: Kazı genişliği

B': Yumuşak killerde taban kabarması tahkiklerinde hesaba katılan zemin kütlesinin genişliği

$B_{rijit}$: Katı killerde taban kabarması tahkiklerinde hesaba katılan zemin kütlesinin genişliği

H: Kazı derinliği

Υ : Zeminin birim hacim ağırlığı

$S_u$: Drenajsız kayma mukavemeti

Şekil 3.5. Zemin Kapasitesinin Aşılması Problemi

Şekil 3.6. Kazı Destek Yapısı için Akım Ağı (CIRIA)

3.2.2.7. Genel Stabilite

Ankrajlı bir derin kazının genel stabilite kontrolleri, ankrajları içine alan ya da ankrajların arkasından geçen potansiyel kayma düzlemleri için yapılır. Tek ve çok sıralı ankrajlı sistemler için her bir ankrajın arkasından geçen olası kayma düzlemleri kontrol edilmelidir. Bu tahkikler her kazı aşaması için ayrı ayrı yapılarak imalat aşamaları geoteknik projede tanımlanmalıdır.

Şekil 3.7. Ankrajların Arkasında ve Destek Yapısı Önündeki Olası Kayma Düzlemleri

3.2.2.8. Sayısal Yöntemler

Kazı destek yapılarının tasarımında kullanılabilecek sayısal yöntemler kazı kategorisine bağlı olarak seçilir. Buna göre:

• a) Kategori 1'e giren kazı destek yapılarının tasarımında literatürde verilen genel kabul görmüş hesap yöntemleri kullanılabilir.

• b) Kategori 2 ve 3'e giren kazı destek yapılarında,

• i. Limit denge yöntemi (LEM),

• ii. Kazı destek yapısına çevre yapılardan gelen etkileri de dikkate alabilen gerilme-deformasyon analizleri (GDA),

• iii. Kazı destek yapısından dolayı çevre yapılarda meydana gelen etkiler (ii) maddesinde yapılan analizler ve/veya literatürde genel kabul görmüş yöntemler, kullanılarak tasarım yapılır. Tablo 3.5'te LEM ve GDA'nın birarada kullanılması durumunda yapılacak hesapların aşamaları tanımlanmaktadır.

Tablo 3.5. LEM ve GDA Kullanılarak Yapılacak Tasarımın Ana Hatları

3.2.3. Korozyon Koruması

Ankraj ve zemin çivilerinin dayanıklılığının uzun süreli sağlanabilmesi için metalik bileşenlerinin korozyon etkilerine karşı korunması gerekmektedir. Korozyon koruması için uygulanabilecek yöntemler bu bölümde kısaca tanımlanmıştır. Verilen koruma yöntemlerinden hangisinin uygulanacağına, yapı ömrüne (geçici veya kalıcı), zemin ve/veya yeraltı suyunun agresifliğine, eleman tipine ve sistemin göçmesinin doğuracağı muhtemel sonuçlara bağlı olarak, bu Uygulama Esaslarında belirlenen esaslar doğrultusunda, Geoteknik Sorumlu tarafından karar verilir. Kalıcı ankrajlar yapının kullanım ömrüne ve zeminin ve/veya yeraltı suyunun agresifliğine bağlı olarak mutlaka korozyonu önleyici bir sisteme sahip olmalıdır.

3.2.3.1. Genel Prensipler

• a) Genel olarak metal elemanların üzerinde ince bir film halinde bulunan ve tel fırça ile silindiğinde kolayca temizlenebilen pas zararlı değildir ve donatı ile çimento gövdesi

• arasındaki bağ (bond) dayanımını arttırıcı etkisi vardır. Ancak metal elemanda herhangi bir şekilde aşınma veya oyulma meydana gelmemelidir. Üzerinde kısmi dahi olsa aşınma veya oyulma meydana gelmiş olan ankraj ve çivi elemanlarının kullanılmasına izin verilmez.

• b) Korozyon koruması metal elemanın bütününe uygulanmalıdır. Kısmi uygulamalara, koruma uygulanmayan bölümde daha şiddetli korozyon meydana gelmesine sebep olabileceği dikkate alınarak izin verilmez.

• c) Korozyon koruma sistemleri metal elemanın rutubetli atmosferle temasını geçirimsiz bir kaplama ile tamamen sarmak suretiyle kesmelidir.

• d) Koruma prensipleri ankraj ve/veya çivi elemanının tüm bileşenleri/bölümleri için aynıdır. Ancak kök bölgesi, serbest bölge ve kafa bölgesi için farklı detaylar uygulanması gerekebilir.

• e) Koruma tedbiri olarak ankraj ve/veya çivi elemanının fabrikada imal edilmesi sırasında kendisine yapışık olarak uygulanan bir veya birden fazla kaplamalar ve bir kılıfın içine doldurulmuş akışkan maddeler kastedilmektedir. Sahada uygulama sırasında ankraj ve/veya çivi ile zemin arasındaki yük aktarımını sağlayan çimento şerbeti enjeksiyonu, şerbet kalitesi ve sürekliliğinin sağlandığı garanti edilemediğinden, kalıcı korozyon koruma tedbiri olarak sayılmaz.

• f) Aşağıda belirtilen koşullardan en az birinin ankrajın servis ömrü süresi içinde mevcut olduğu zemin ortamları “agresif zemin” olarak sınıflandırılır ve korozyon koruma tedbiri alınması gereklidir. Aşağıda belirtilen koşullar TS EN 206+A2’de Çizelge 2’de tanımlanan XA-3 sınıfı agresif zemin ve su koşulları esas alınarak hazırlanmıştır. Bu koşulların mevcudiyeti ilgili norm ve standartlara göre yapılacak arazi veya laboratuvar deneyleriyle belirlenir.

• i. Ph değeri (zeminde veya yeraltı suyunda) < 4.5

• ii. Zeminin elektrik rezistivitesi < 2,000 ohm-cm

• iii. Yeraltı suyunun Redox potansiyeli < 200 mv

• iv. Yeraltı suyunun Sülfat (SO42-) içeriği > 3,000 mg/l

• v. Zeminin Sülfat (SO42-) içeriği > 12,000 mg/kg

• vi. Zeminin Amonyum (NH4+) içeriği: > 60 mg/l

• vii. Zeminin Magnezyum (Mg++) içeriği: > 3,000 mg/l

• viii. Zeminin Klorid (Cl-) içeriği > % 0.05

• ix. Yeraltı suyunun kireç çözücü Karbondioksit (CO2) içeriği > 100 mg/l

• x. Yakın çevrede korozyona veya zararlı kimyasal etkiye maruz kalmış gömülü betonarme eleman bulunması

• xi. Yakın çevrede kaçak akım bulunması

3.2.3.2. Korozyon Koruma Sistemlerinin Genel Özellikleri

Korozyona karşı tasarımın amacı, ankrajın tasarım ömrü boyunca, korozyon oluşma ihtimalini minimize etmektir. Geoteknik Sorumlu, ankrajın servis şartlarını değerlendirerek uygun olan korozyon koruma sistemini seçer. Tüm çelik bileşenlerin korozyona karşı korunması TS EN 1537 ile uyumlu olmalıdır. Korozyon koruma sistemi aşağıdaki özelliklere sahip olmalıdır:

• a) Koruma sisteminin ömrü ankrajın kullanım ömründen az olmamalıdır.

• b) Çevreyi olumsuz etkilememelidir.

• c) Korozyona karşı korunan ankrajın taşıma kapasitesini olumsuz etkilememelidir

• d) Deformasyon, kalıcılık ve korozif durumlardan kaçınmak için birbiriyle uyumlu malzemeler kullanılmalıdır.

• e) Ankrajın zemin içinde kalan bölümlerinde (serbest bölge ve kök bölgesi) yer değiştirme ve bakım yapılamayacağı için korozyon koruması tek seferde yapılacak uygulama ile sağlanabilmelidir.

• f) Tüm sistemin koruyuculuk özelliğini kanıt yüküne kadar kaybetmemesi ve özellikle farklı ankraj elemanlarının bağlantı noktalarında korunma sürekliliği sağlanmalıdır.

• g) Üretim, nakliye ve yerleştirme aşamalarında yeterli dayanıma sahip olmalıdır.

• h) Mümkünse zemine yerleştirmeden önce kontrol edilebilir olmalıdır.

3.2.3.3. Korozyon Koruma Sistemlerini Oluşturan Elemanlar

Korozyon koruma sistemlerini oluşturan elemanlar genel olarak aşağıda belirtilmiştir:

• a) Ankraj Kapakları: Ankraj kafasını ve kafadan dışarıya taşarak havayla temas eden öngerme çeliğini korozyon ve fiziksel hasardan koruyan, çelik veya plastikten imal edilmiş kutulardır.

• b) Ağız Borusu (trumpet): Ankraj kafasından serbest bölgeye geçiş kısmındaki öngerme çeliğini ve ankraj plakasının arkasını korozyondan koruyan, çelik veya plastikten mamul borudur.

• c) Korozyon Önleyici Bileşikler (KÖB): Ankraj kafası ve serbest bölgedeki çelik elemanları koruyan, sertleşmeyen, gres veya parafin içeren maddelerdir.

• d) Çimento Şerbeti: Serbest bölge ve kök bölgesindeki öngerme çeliğini koruyan, çimento bazlı veya polyester reçinelerdir. Polyester reçine içinde boşluklar kalabileceğinden tek başına kalıcı bir korozyon koruma sistemi olarak değerlendirilemez. Çimento şerbeti plastik kılıfların, kapsüllerin, kapakların ve ağız borularının (trumpet) içlerini doldurmak için de kullanılırlar.

• e) Plastik Kılıflar: Serbest bölge ve kök bölgesindeki öngerme çeliğini koruyan plastik boru veya hortumlardır. Düz yüzeyliler sadece serbest bölgede kullanılırken koruge (içi ve dışı ondüle) borular hem serbest hem de kök bölgesinde kullanılır.

• f) Isıyla Büzülebilir Gömlekler (heat shrinkable sleeves): Genellikle çubuk ankrajların ek yerlerinde kullanılan manşonları ve çubuk ankrajları korozyondan korumak için kullanılırlar.

• g) Kapsüller (encapsulations): Kök bölgesindeki öngerme çeliğini koruyan koruge veya form verilmiş boru veya tüplerin tümüdür.

• h) Merkezleyiciler: Tendonun etrafında yeterli şerbet kalınlığının sağlanabilmesi için delgi kuyusu veya kapsül içinde kullanılan, genellikle çelik veya plastikten imal edilmiş elemanlardır.

3.2.3.4. Korozyon Koruma Sistemleri

Ankrajların korozyona karşı korunması için tek veya çift bariyerli korozyon koruma sistemleri kullanılabilir.

• a) Tek Bariyerli Korozyon Koruma:

• a.1) Ondüle Plastik Kılıf Boru

Ondüle plastik koruyucu kılıf borular çelik çubuk ankrajlar ve halatlı ankrajlar için kullanılır. Tek bariyerli korozyon korumasında kullanılacak plastik ondüle boruların taşınma ve yerleştirme sırasında hasar görmesini önlemek için TS EN

1537'de iç çaplara göre kullanılması gereken minimum et kalınlıkları Tablo 3.6'da özetlenmiştir. Yüksek kapasiteli, olağandan büyük delgi ve halat çapları gerektiren ankraj uygulamaları için daha yüksek et kalınlıkları gereklidir.

Tablo 3.6. Ondüle Plastik Kılıf Boru Et Kalınlıkları (TS EN 1537)

a.2) Epoksi Kaplamalar

i. Epoksi Kaplamalı Çelik Çubuk Ankrajlar

Üretim sırasında fırınlanarak yapılan epoksi kaplamalar gevrek olmaları nedeniyle hassas ve kırılgandır. Epoksi kaplamalı nervürlü çelik çubuk ankrajlarda, nakliye ve yerleştirme sırasında epoksi kaplamada meydana gelen çizikler ve sıyrıklar, korozyon kaplamasında hasara sebep olmaktadır. Çelik çubuk üzerinde sahada elle yapılan tamiratlar korozyon önemi bütünlüğünü garanti etmeyeceğinden, gerekli önlemlerin alınması durumunda korozyon koruma yöntemi olarak çelik çubuk ankrajlarda epoksi kaplama uygulanabilir. Epoksi kaplama kullanılması durumunda; epoksi ile enjeksiyon harcı arasındaki adreans değerinin, normal çelik çubuğa göre daha düşük olduğu göz önünde bulundurulmalıdır.

ii. Epoksi Kaplamalı Halatlı Ankrajlar

Epoksi kaplama uygulaması halatlı ankrajlarda kullanılmaz.

iii. Kendi Delen İçi Boş Çelik Çubuk Ankrajlar - Dubleks Kaplamalar

Dubleks kaplama genel olarak epoksi kaplama üzerine galvaniz veya polyester kaplama olarak tanımlanabilir. Bu tür ankrajlar genellikle çift bariyerli korozyon koruma olarak yanlış bir algıya neden olmakla birlikte, rotari imalat sırasında kaplamaların aşınması nedeniyle ikinci bir korozyon koruyucu bariyer olarak kabul edilemez.

a.3) Galvaniz Kaplama

Galvaniz kaplama işlemi zemin çivileri için kabul gören bir uygulama iken, öngermeli ankraj halatı ve çelik çubuklar için korozyona karşı koruyucu bariyer olarak kabul edilemez. Atmosferle temas eden çelik yüzeylerin korunması için uygulanabilir (ankraj kafası, ankraj plakası ve ankraj kapağı).

a.4) Kesit Alanının Arttırılması

Ankraj uygulamalarında kullanılan soğuk veya sıcak haddelenmiş çeliklerin büyük bir kısmı yüksek mukavemetli çeliklerden imal edilir. Bu tür çelikler imalat sırasında fiziksel özelliklerinin değişmesi nedeniyle korozyona karşı çok hassas hale gelirler. Germe yükü altındaki ankrajların korozyonu genellikle çelik elemanın içine doğru derinlemesine gelişir ve Şekil 3.8'de gösterildiği gibi bölgesel olarak çok derinlere ulaşabilir. Bu nedenlerle kalıcı ankrajlarda ilave

• koruma önemi alınmadan, çelik elemanın sadece kesit alanını arttırmak suretiyle ankrajın ömrünü uzatmak mümkün değildir.

a.5) Kuyu İçi Çimento Şerbeti

• i. Ankrajın delgi içerisine yerleştirilmesi sırasında uygulanan enjeksiyon ankrajın korunmasında bir miktar koruma sağlamasına rağmen uygulama sırasında kalınlığı ve bütünlüğü doğrulanamadığı için kalıcı ankrajlarda korozyon korumasında bariyer olarak kabul edilemez.

• ii. Kendi delen ankrajlarda delgi sırasında kullanılan enjeksiyon korozyon koruması olarak kabul edilemez.

Şekil 3.8. Genel Korozyon Tipleri

a.6) Katodik Koruma

Katodik koruma yöntemi korozyona karşı koruma önemi olarak kullanılabilir. Katodik koruma yapılması sırasında aşağıdaki hususlar dikkate alınmalıdır.

• i. Katodik korumanın tüm ankraj boyunca sürekliliği sağlanmalıdır.

• ii. Koruma için uygun bir anod sistemi oluşturulmalıdır.

• iii. En iyi uygulama için ankrajın tamamen elektrolite doygun ortamda bulunması gerekir. Doygun olmayan zeminlerin içinden geçen ankrajlar için bu bölgelerde koruma kılıfı kullanılmalıdır.

• iv. Anotların yenilenme peryodu dikkate alınmalıdır.

• v. Gerekli elektrik akımının hesabı ampiriktir ve yaklaşık sonuçlar verir. Gereğinden fazla büyüklüklerde akım verilmesi durumunda metal gevrekleşmesi takip edilmelidir.

b) Çift Bariyerli Korozyon Koruma:

Çift bariyerli korozyon koruma, çelik çubuk veya halatın iki geçirimsiz bariyer kullanılarak dış ortamla olan ilişkisinin kesilmesi uygulamasıdır. Bu uygulamada dıştaki bariyerin görevi ankrajın delgiye yerleştirilmesi sırasında iç bariyerin hasar görmesini önlemektir. Halatlı ve çelik çubuk ankrajlar için çift korozyon koruma uygulanması koşulları aşağıda belirtilmiştir.

b.1) Çelik Çubuk Ankrajlarda Çift Korozyon Koruma

Çubuk ankrajlar yüksek dayanımlı nervürlü veya öngerme çeliği olabilir. Sahada bu iş için özel olarak kurulan fabrika şartlarını sağlayan imalathanelerde, çelik çubuk ile ondüle plastik kılıf arasındaki boşluk enjeksiyonlanır. Kontrollü şartlarda yapılan bu enjeksiyon korozyon koruma sistemi olarak kabul edilebilir. Fabrikada imal edilerek sahaya getirilen hazır kalıcı çubuklardaki enjeksiyon da korozyon koruma sistemi olarak kabul edilir. Germe yükü altında kontrollü enjeksiyonda her bir nervürde oluşacak çatlak kalınlığı 0.1 mm'den az olduğu takdirde korozyona karşı bariyer oluşturduğu kabul edilebilir. Kullanılacak ondüle boru (plastik kılıf) uygunluk kriteleri Tablo 3.7 ve Tablo 3.8'de belirtilmiştir.

b.2) Halatlı Ankrajlarda Çift Korozyon Koruma

Halatlı ankrajlarda nervür olmadığı için çatlak kalınlığını belirlemek mümkün olmaz ve bu nedenle iç enjeksiyon koruyucu bir bariyer olarak kabul edilmez. Bu tür ankrajlarda iki plastik bariyer olması gerekir. Delgi içi enjeksiyonlama ve galvaniz işlemi hiç bir şartta korozyon koruma yöntemleri olarak kabul edilemez. Kullanılacak ondüle boru (plastik kılıf) uygunluk kriteleri Tablo 3.7 ve Tablo 3.8'de belirtilmiştir.

Tablo 3.7. Geçici ve Kalıcı Ankraj ve Zemin Çivilerinde Gereken Koruma Sistemleri

Tablo 3.8. Korozyon Koruma Sistemleri

Not: Çift bariyerli koruma sisteminde uygun olarak belirtilen iki korozyon koruma sistemi birarada kullanılacaktır.

3.2.4. Ankraj Testleri

Ankrajlara uygulanan testler aşağıda belirtildiği şekilde 3 ana başlık altında toplanmaktadır.

• a) Araştırma testleri,

• b) Uygunluk testleri,

• c) Kabul testleri.

Tüm ankraj testlerinde halatların gergin hale getirilmesi için uygulanan boşluk alma yükü Pₐ, başlangıç yük kademesi olarak kabul edilir. Herhangi bir testin ulaşılması hedeflenen en büyük yük değeri ise o testin ispat yükü Pₚ olarak tanımlanır. İspat yükü Pₚ'nin (B.3.11) genel tanımı aşağıdaki gibidir. Tüm ankraj testleri kama takılmadan yapılır.

$$ P_p = \begin{cases} 0.8 P_{t,k} \ 0.90 P_{t,01k} \ R_a \end{cases} \qquad (B.3.11) $$

Burada;

P_t,k : ankraj demeti veya çubuğunun karakteristik yük kapasitesi

P_t,01k : % 0.1 kalıcı birim şekil değiştirmenin olduğu yerdeki karakteristik çekme yükü

R_a : ankraj kök dayanımlıdır.

3.2.4.1. Araştırma Testleri

• a) Araştırma testleri proje ankrajlarının imalatından önce saha koşullarında ankrajın nihai çeper sürtünmesinin tespit edilmesi için yapılır. Kullanılacak makine-ekipman ile uygulama tekniğinin kanıtlanması ve yeni bir ankraj tekniğinin uygunluğunun gösterilmesinin gerektiği durumlarda bu test yapılır. Araştırma testleri kalıcı ankrajların kullanıldığı tüm projelerde zorunludur.

• b) Geçici ankrajların kullanıldığı diğer işlerde, araştırma testlerinin yapımına Geoteknik Sorumlun talebi doğrultusunda karar verilir.

• c) Araştırma testinin hedefleri; sıyrılma yükünün (yaklaşık nihai çeper sürtünmesi) belirlenmesi, uygunluk ve kabul testleri için ispat yükünün tespit edilmesi, krip (sünme) ihtimalinin olduğu zeminlerde kritik krip yükünün belirlenmesidir. Geoteknik Sorumlu aksini tercih etmediği takdirde, araştırma testi TS-EN 1537'de tanımlanan üç yöntemden birincisi kullanılarak yapılır.

• d) Yük Kademeleri ve Bekleme Süreleri

• d.1) Araştırma testi ispat yüküne kadar en az altı döngüde yapılır. Bu test için ispat yükü, enjeksiyon-zemin nihai çeper sürtünmesinin muhtemel en büyük değeri esas alınarak belirlenir.

• d.2) Yük kademeleri ve bekleme süreleri Tablo 3.9’da tanımlanmıştır. Eğer ankraj altı döngü gerçekleştirilmeden önce yenilirse (sıyırma veya halat kopması gibi) test sonlandırılır.

• d.3) Her döngüde maksimum yüke kademeli olarak ulaşılmalıdır. Yük kademeleri Şekil 3.9’da görüldüğü gibi döngülerde uygulanacaktır. Ön yükleme (boşluk alma) yükünün P_a = 0.10 P_p olması tavsiye edilir.

• d.4) Her döngünün sonunda ulaşılan maksimum yük kademesi, en az Tablo 3.9'da belirtilen süre boyunca korunmalıdır. Daha sonra aynı yük kademeleri kullanılarak boşluk alma yükü $P_a$'ya boşaltılmalıdır. Araştırma testinde uygulanacak yükleme ve boşaltma kademeleri Tablo 3.10'da görülmektedir.

• d.5) Yükleme ve boşaltma sırasında ara yük kademelerinde beklenilmesi gereken gözlem süreleri 1 dakikadan az olmamalıdır. Test sırasında yük kaybını önlemek ve yükü sabit tutabilmek için krikonun hidrolik pompa ünitesinin otomatik besleme ünitesine sahip olması tercih edilir.

Tablo 3.9. Araştırma Testi Yükleme Kademeleri ve Bekleme Süreleri

Şekil 3.9. İri Daneli Zemin ve Kayada Araştırma Testi Yükleme Döngüleri

e) Ölçümler ve Kontroller

• e.1) Her yük kademesinde halatta oluşan uzama değerleri ölçülür ve kaydedilir. İlaveten, yükün sabit tutulduğu bekleme sürelerindeki uzamalar da aşağıdaki zaman aralıkları takip edilerek ölçülmeli ve kaydedilmelidir.

1→2→3→4→5→7→10→15→20→30→45→60→90→120→150→180 (dakika)

• e.2) Her döngünün maksimum yük kademesinde ölçülen krip hızı ($\alpha_{krip}$) kontrol edilir. Bekleme sürelerinde ölçülen krip (sünme) değerleri ($\alpha_{krip,ULS}$) Şekil 3.10'daki gibi gösterilir.

• e.3) Krip hızı $\alpha_{krip}$ açıkça tespit edilemezse ilk kez ulaşılan yükleme aşamaları için gözlem süreleri uzatılmalıdır.

• e.4) Uzama okumaları için kullanılan ölçüm cihazları germe krikosundan bağımsız bir mesnet üzerine monte edilerek ölçümler yapılmalıdır.

f) Test Sonuçlarının Değerlendirilmesi

• f.1) Test sırasında alınan ölçümler aşağıda belirtilen grafiklerde gösterilecektir.

• i. Ankraj yükü - sünme hızı $\alpha_{krip}$ grafiği (Şekil 3.10),

• ii. Halat ucu uzaması - Ankraj yükü grafiği (Şekil 3.13),

• iii. Her yük kademesindeki halat ucu uzaması - zaman grafiği (Şekil 3.14).

• f.2) $R_{ULS,m}$ sıyrılma direncini tanımlayan $\alpha_{krip,ULS}$ limit değeri 2 mm olarak alınacaktır. Bu limit değer kullanılarak aşağıdaki parametreler belirlenir.

• i. Şekil 3.10'daki ankraj yükü - sünme hızı grafiği kullanılarak $R_{ULS,m}$ değeri 2 mm limit değere karşı gelen yük olarak belirlenir. Sünme hızı, deney süresi boyunca 2 mm'den düşük kalmışsa en büyük test yükü $R_{ULS,m}$ olarak kabul edilir.

• ii. Hesaplanan görünür tendon serbest uzunluğu $L_{app}$ kontrol edilir.

Tablo 3.10. Araştırma Testinde Uygulanacak Yükleme ve Boşaltma Kademeleri

• Bekleme süreleri Tablo 3.9'da belirtilmiştir.

Şekil 3.10. Araştırma Testi Sonuçlarına Göre αkrip ve Ankraj Test Yükü Değişimi (Şıyrılma Direncine %100Pp'den Önce Ulaşıldığı Durum)

3.2.4.2.Uygunluk Testleri

• a) Uygunluk testleri ankraj kapasitesinin, ankraj kök boyu ve toplam boyun doğrulanması, kullanılan makine-ekipman ve ankraj tekniğinin sahadaki zemin koşullarına uygunluğunun belirlenmesi için tercihen farklı zemin birimlerinde ve her cephede en az birer tane olmak üzere ve toplam ankrajların en az %2'sinde yapılmalıdır.

• b) Uygunluk testleri her cephenin imal edilen ilk ankrajında yapılacaktır. Uygunluk testlerinin yapıldığı ankrajlar proje ankrajlarıyla aynı özelliklerde olmak zorundadır. Uygunluk testleri kapsamında yapılacak kontroller aşağıdaki gibidir.

• i. Ankraj kapasitesi,

• ii. Yük-şekil değiştirme ve krip davranışı,

• iii. Görünen halat serbest uzunluğunun tasarım değeri ile karşılaştırılması.

• c) Testler sırasında ankrajlarda meydana gelen hareketlerin nedenleri irdelenmeli ve raporlanmalıdır.

• d) Uygunluk testleri geçici ve kalıcı ankrajların kullanıldığı tüm projelerde zorunludur.

• e) Geçici ankrajlarda yapılacak testlerde ispat yükü, ankraj tasarım yükünün en az 1.33 katı kadar olmalıdır. Kalıcı ankrajlarda yapılacak testlerde ise ispat yükü, ankraj tasarım yükünün en az 1.50 katı kadar olmalıdır.

• f) Geoteknik Sorumlu aksini tercih etmediği takdirde, uygunluk testi TS-EN 1537'de tanımlanan üç yöntemden birincisi kullanılarak yapılır.

• g) Uygunluk testleri proje ankrajları üzerinde yapılabileceği gibi bu iş için imal edilecek ilave ankrajlarda da yapılabilir.

h) Yük Kademeleri ve Bekleme Süreleri

• h.1) Uygunluk testinde boşluk alma yükü P_a'dan ispat yükü P_p'ye en az beş döngüde ulaşılmalıdır. Ön yükleme (boşluk alma) yükü P_a = 0.10 P_p olarak tavsiye edilir.

• h.2) Her döngüde maksimum yük kademesine ulaşıldığında halat ucu uzaması Tablo 3.11'de tanımlanan minimum bekleme süreleri boyunca ölçülür. Döngülerde uygulanacak yük kademeleri Şekil 3.11'de belirtildiği şekilde alınır. Daha sonra aynı yük kademeleri kullanılarak boşluk alma yükü $P_a$'ya boşaltılır. Tablo 3.12'de uygunluk testlerinde uygulanacak yükleme ve boşaltma kademeleri verilmektedir.

• h.3) Yükleme ve boşaltma sırasında ara yük kademelerinde beklenilmesi gereken gözlem süreleri 1 dakikadan az olmamalıdır.

• h.4) Test sırasında yük kaybını önlemek ve yükü sabit tutabilmek için krikonun hidrolik pompa ünitesi otomatik besleme ünitesine sahip olmalıdır.

Tablo 3.11. Uygunluk Testi Yük Kademeleri ve Bekleme Süreleri

Şekil 3.11. İnce Daneli Zeminlerde Kalıcı Ankrajlar için Uygunluk Testi Yükleme Döngüleri

Tablo 3.12. Uygunluk Testinde Uygulanacak Yükleme ve Boşaltma Kademeleri

• Bekleme süreleri Tablo 3.11'de belirtilmiştir.

i) Ölçümler ve Kontroller

• i.1) Her yük kademesinde halatta oluşan uzama değerleri ölçülür ve kaydedilir. İlaveten, yükün sabit tutulduğu bekleme sürelerindeki uzamalar da aşağıdaki zaman aralıkları takip edilerek ölçülmeli ve kaydedilmelidir.

1→ 2→ 3→ 4→ 5→ 7→ 10→ 15→ 20→ 30→ 45→ 60→ 90→ 120→ 150→ 180 (dk)

Örnek olarak; ince daneli bir zeminde yapılan geçici bir ankrajda uygunluk testinin 3. döngüsünde, ara kademelerde ve maksimum yük kademesinde halat ucu deplasmanlarının okuma alma zamanları aşağıda verildiği gibi olmalıdır.

Yükleme: P_a (1 dk)→% 40 P_p (1 dk)→ % 55 P_p (1 dk) → % 70 P_p (1→2→3→4→5→7→10dk)

Boşaltma: % 70 P_p (1 dk) → % 55 P_p (1 dk) → % 40 P_p (1 dk) → P_a

• i.2) Her döngünün maksimum yük kademesinde ölçülen krip hızı (α_krip) kontrol edilir. Bekleme sürelerinde ölçülen krip (sünme ) değerleri Şekil 3.12'deki gibi gösterilir.

• i.3) Tablo 3.11'de verilen minimum gözlem süresi için uzama sınırı aşıldığında, test süresi Tablo 3.13'te değerlere uygun olarak uzatılır. Uzatılmış test süresinin

sonunda $t_a$ ve $t_b$ süreleri (Tablo 3.13) arasında ölçülen krip hızı 1 mm'den fazla olmamalıdır.

Şekil 3.12. Uygunluk Testi Sonuçlarına Göre $\alpha_{krip}$ ve Ankraj Test Yükü Değişimi

Tablo 3.13. Uygunluk Testi için $P_p$ Yükündeki Minimum ve Uzatılmış Gözlem Süreleri

• i.4) Halat ucu uzaması, uzatılmış test süresi boyunca 10 dakikalık aralıklarla kaydedilmelidir. Uzatılmış testin süresi ($t_b$), sünme hızı Tablo 3.13'de belirtilen değer yakalanana kadar uzatılacaktır. Ancak, her durumda $t_b$'nin süresi Tablo 3.13'te tanımlanan uzatılmış gözlem sürelerinden daha kısa olamaz.

• i.5) Ölçülen ankraj sıyrılma direnci ($R_{ULS;m}$) sünme hızının ($\alpha_{krip}$) limit sünme hızına ($\alpha_{krip,1}$) ulaştığı değerdir. Eğer ankraj uygunluk testi sırasında ispat yükü $P_p$'ye ulaşmadan önce $\alpha_{krip}$ aşılırsa, test tarafından kapsanan tüm ankrajlar için tasarım ankraj yükü, sünme hızının esas alındığı (düşük) test yüküne göre belirlenmelidir.

• i.6) Görünür halat serbest uzunluğu $L_{app}'$a göre ölçülen elastik uzama $\ge 0.7 P_p$ yük seviyesindeki sınır çizgileri (Şekil 3.13) arasında olmalıdır.

j) Test Sonuçlarının Değerlendirilmesi

• j.1) Test sırasında alınan ölçümler aşağıda belirtilen grafiklerde gösterilecektir.

• i. Her döngünün sonundaki halat ucu uzamasının ankraj yüküne göre değişim grafiği (Şekil 3.13),

• ii. Her döngünün en yüksek yükünde halat ucu uzamasının logaritmik zamana göre değişim grafiği (Şekil 3.14),

• iii. Sünme hızının ankraj yüküne göre değişim grafiği (Şekil 3.12'ye benzer şekilde),

• j.2) Toplanan verilere göre aşağıdaki parametreler belirlenecektir:

• i. $\alpha_{krip}$ değerinin $P_p$ ispat yükünde tayin edilmesi (Şekil 3.14),

• ii. Hesaplanan görünür halat serbest uzunluğu $L_{app}$ (Madde 3.2.4.4'de belirtildiği şekilde),

• iii. Eğer ulaşılırsa ölçülen ankraj sıyrılma direncinin $R_{ULS;m}$ tayini.

Elastik ve plastik yer değiştirmeler ve a, b sınır çizgileri

a ve b sınır çizgileri, EN1537'ye göre $L_{aap}$'ın üst ve alt sınırına karşılık gelen elastik yer değiştirme davranışının üst ve alt değerini temsil eder Çizgi c, beklenen ankraj serbest uzunluğunun elastik uzamasını temsil eder. Dış uzunluk, $L_{tf} + L_{te}$

Şekil 3.13. Zemin veya Kayada Uygunluk Testi İçin Her Döngünün Sonunda Ankraj Ucu Yer Değiştirmesine Karşı Kök Bölgesi Yüküne Ait Örnek Grafik

Şekil 3.14. Zemin ve Kayalarda Uygunluk Testi Sonuçlarına Göre Ankraj Uzaması ve Zaman Grafiği

3.2.4.3. Kabul Testleri

• a) Kabul testleri imal edilen her bir ankrajın tasarım kriterlerini sağladığını göstermek için tüm ankrajlarda yapılır. Kabul testleri kapsamında yapılacak kontroller aşağıdaki gibidir.

• i. Ankraj kapasitesi,

• ii. Yük-şekil değiştirme ve krip davranışı,

• iii. Görünür halat serbest uzunluğunun tasarım değeri ile karşılaştırılması.

• b) Geçici ankrajlarda yapılan kabul testlerinde ispat yükü, ankraj tasarım yükünün en az 1.25 katı kadar olmalıdır. Kalıcı ankrajlarda yapılacak kabul testlerinde ispat yükü, ankraj tasarım yükünün en az 1.33 katı kadar olmalıdır.

• c) Geoteknik Sorumlu aksini tercih etmediği takdirde, kabul testi TS-EN 1537'de tanımlanan üç yöntemden birincisi kullanılarak yapılır.

d) Yük Kademeleri ve Bekleme Süreleri

• d.1) Test yapılan ankraj, boşluk alma yükü P_a'dan ispat yükü P_p'ye en az beş kademede yüklenir. İspat yüküne ulaşılan son kademede yük belirli bir süre boyunca sabit tutularak halat ucuun uzaması ölçülür.

• d.2) Her kademede maksimum yüke ulaşıldığında halat ucu uzaması Tablo 3.14'te tanımlanan minimum bekleme süreleri boyunca ölçülür. Yükleme aşamaları ve bekleme süreleri Şekil 3.15'de gösterilmiştir.

• d.3) Uygulanan yük, ara yük kademelerinde en az 1 dakika boyunca sabit tutulmalıdır.

• d.4) %100Pₚ yükünde Tablo 3.14'te tanımlanan asgari bekleme süresi boyunca yük sabit tutulur. Testin tamamlanmasının ardından ankraj yükü Pₐ'ya düşürülüp 1 dakika beklenildikten sonra yük sıfırlanır. Sonraki aşamada ankraj kilitleme yükü olan P₀ yüküne tek aşamada çıkılır ve ankraj kilitlenir.

Şekil 3.15. İnce Daneli Zeminlerde Kabul Testi İçin Yükleme ve Bekleme Süreleri

Tablo 3.14. Kabul Testi Yük Kademeleri

e) Ölçümler ve Kontroller

• e.1) Halat ucunun uzaması, yükleme ve boşaltma ara kademelerinde ölçülür. Son kademede ispat yüküne ulaşıldığında, sabit yük altında halat ucundaki uzama, gözlem süresi boyunca aşağıdaki zaman aralıklarında ölçülmelidir.

• e.2) Tüm yükleme kademeleri için yükün sabit tutulacağı süreler ve halat uzamalarının okuma zamanları aşağıda verilmektedir:

$P_a \rightarrow 1$ dk

% 40 $P_p \rightarrow 1$ dk

% 55 $P_p \rightarrow 1$ dk

% 70 $P_p \rightarrow 1$ dk

% 85 $P_p \rightarrow 1$ dk

% 100 $P_p \rightarrow$ İri daneli zeminde ve kayada : $1 \rightarrow 2 \rightarrow 3 \rightarrow 4 \rightarrow 5$ (dk)

İnce daneli zeminde : $1 \rightarrow 2 \rightarrow 3 \rightarrow 4 \rightarrow 5 \rightarrow 7 \rightarrow 10 \rightarrow 15$ (dk)

• e.3) İspat yükü altında halat ucunda ölçülen uzama değerlerine ait sınır değerler Tablo 3.15'de verilmektedir. Minimum gözlem süresi için uzama sınırı aşıldığında Tablo 3.15'de verildiği gibi süreler uzatılarak teste devam edilir.

• e.4) Uzatılmış testin sonunda $t_a$ ve $t_b$ süreleri arasında ölçülen krip yer değiştirme oranı ($\alpha$) 1 mm'den daha fazla olmamalıdır (Tablo 3.15).

Tablo 3.15. Kabul Testi İçin $P_p$ Yükündeki Minimum ve Uzatılmış Gözlem Süreleri

• e.5) Uzatılmış test süresi boyunca halat ucu uzaması 5 dakikalık aralıklarla kaydedilmelidir. Uzatılmış testin süresi ($t_b$), sünme hızı ($\alpha_{krip}$) sabit kalana kadar uzatılacaktır. Fakat her durumda $t_b$'nin süresi Tablo 3.15'de tanımlanan uzatılmış gözlem sürelerinden daha kısa olamaz.

• e.6) Başarılı bir kabul testinin ardından, ankraj kilitleme yükü olan $P_o$'a gerilmeli ve sonra kilitlenmelidir. Kabul kriterlerini sağlamayan bir ankraj yenilenebilir, reddedilebilir ya da krip uzaması gözlenmeyen en yüksek yükün en çok %50'sine kilitlenebilir. Bu konuda karar Geoteknik Sorumlu ve varsa Geoteknik Danışman tarafından verilmelidir.

f) Test Sonuçlarının Değerlendirilmesi

• f.1) Test sırasında alınan ölçümler aşağıda belirtilen grafiklerde gösterilecektir.

• i. Her döngünün sonundaki halat ucu uzamasının ankraj yüküne göre değişim grafiği (Şekil 3.13'de sadece artan yükleme adımları olan bir eğri),

• ii. Halat ucu uzamasının Pₚ yükünün uygulandığı zamana göre değişim grafiği (Şekil 3.14'te sadece Pₚ yükü için),

• f.2) Toplanan verilere göre, aşağıdaki parametreler belirlenecektir:

• i. α_krip değerinin P_p ispat yükünde tayin edilmesi (sadece Tablo 3.15'de verilen minimum gözlem süresi gereksinimleri testte yerine getirilmediğinde gereklidir),

• ii. Hesaplanan görünür tendon serbest uzunluğu L_app (Madde 3.2.4.4 (b)'de belirtildiği şekilde),

3.2.4.4. Ankraj Kabul Kriterleri

a) Krip Hızı (α_krip) kontrolü

Her kademenin en yüksek yükünde, α_krip değeri kontrol edilmelidir. α_krip değeri B.3.12 bağıntısı ile hesaplanır. Sonuçlar yarı logaritmik bir diyagramda gösterilmelidir (Şekil 3.16). Sünme hızı α_krip açıkça tespit edilemezse, ilk kez ulaşılan yükleme aşamaları için gözlem süreleri uzatılmalıdır.

$$ \alpha_{\text{krip}} = \frac{(s_b - s_a)}{[\log(t_b) - \log(t_a)]} = \frac{(s_b - s_a)}{\log(t_b / t_a)} \quad (\text{B.3.12}) $$

Burada:

s_a: t_a zamanındaki ankraj çubuk veya halatında ölçülen deplasman

s_b: t_b zamanındaki ankraj çubuk veya halatında ölçülen deplasman

t_a: ilgili zaman aralığının başlangıcı

t_b: ilgili zaman aralığının bitişi

1: minimum gözlem süresi ankraj 1

2: uzatılmış gözlem süresi ankraj 2

(Ankraj 2 kısa gözlem süresi için gereklilikleri yerine getirmeyen bir ankraj örneğidir. Bu nedenle sünme oranını belirlemek için gözlem süresi uzatılır.)

Şekil 3.16. İri Daneli Zeminlerde Kalıcı Ankraj Uygunluk Test Sonuçları - Ankraj Uzaması ve Zaman Grafiği

b) Görünür Serbest Uzunluk (L_app) Kontrolü

• b.1) Test edilen ankrajın görünür halat serbest uzunluğu, halat üzerindeki yük P_p'den P_a'ya boşaltılırken ölçülen boy kısalması değerleri kullanılarak aşağıdaki bağıntıyla (B.3.13) hesaplanır.

$$ L_{app} = \frac{A_t E_t \Delta s_{el}}{P_p - P_a} \qquad (B.3.13) $$

Bu bağıntıda;

L_app : Görünür halat serbest uzunluğu;

A_t : Toplam halat kesit alanı;

E_t : Ankraj halatı elastisite modülü;

Δs_el : Halat elastik kısalması;

P_p : İspat yükü;

P_a : Başlangıç yükü.

• b.2) Görünür halat serbest uzunluğunun sınırları aşağıda belirtilen sınır değerler arasında kalmalıdır:

$$ 0.8 L_{tf} + L_{te} \leq L_{app} \leq L_{tf} + L_{te} + 0.5 L_{tb} \quad (B.3.14) $$

Bu bağıntıda;

L_tf : Halat serbest uzunluğu

L_te : Kriko içindeki halat uzunluğu

L_tb : Halat kök boyu

• b.3) Görünür halat serbest uzunluğunun kabul edilebilir sınırların dışında kalması durumunda makine-ekipman ile uygulama tekniğinin yeniden değerlendirilmesi gerekir.

c) Kilitleme Yükü, P₀

• c.1) Ankraj testi tamamlandıktan sonra kabul kriterlerini sağlayan ankrajlar kilitleme yüküne getirilerek kilitlenir. Kilitleme yükü belirlenirken, kamaların yerine oturması sırasında germe yükündeki kayıplar da göz önüne alınmalıdır. Yaygın olarak bu yük kaybının %10 mertebesinde olduğu öngörülmektedir. Sahada yapılacak lift-off (gerili ankrajdaki mevcut yükün kontrolü) testleri veya yük hücresi kullanılarak bu kayıp daha hassas olarak belirlenebilir.

• c.2) Kazı derinliğinin artmasıyla daha önceden imal edilmiş ankraj sıralarındaki halat yüklerinin de artması beklenir. Geoteknik Sorumlu, hesap sırasında yapacağı kademeli analizlerle bu durumu göz önünde bulundurmalı ve kilitleme yüklerini buna göre belirlemelidir.

3.3. ZEMİN ÇİVİLİ SİSTEMLER

Zemin çivili sistemler, zemini çelik donatı elemanları kullanarak yerinde güçlendirmek suretiyle, zeminin stabilitesini korumak/artırmak için kullanılan alternatif bir kazı aynası destekleme tekniğidir. Mevcut heyelanların ve duvarların rehabilitasyonu, şev oluşturulması, derin kazı yapılması vb. nedenlerle kullanılmakta olup bu Uygulama Esaslarında belirtilen hususlar sadece derin kazı yapılması ile ilgili kullanımını kapsamaktadır. Derin kazı yapılması amacıyla kullanılan zemin çivili sistemler, zeminin güçlendirilmesi ve oluşacak yatay itkilerin karşılanması amacıyla, çelik çubukların (zemin çivisi) zemin içine belirli bir karelajla yerleştirilmesi ve kazı yüzeyine rijit bir yapısal kaplama teşkili adımlarının nihai kazı tabanına ulaşılana dek ardışık olarak uygulanması ile teşkil edilir. Sistemin inşası tipik olarak Şekil 3.17'de gösterilmektedir.

1. Adım: İlk küçük kazı

2. Adım: İlk sıra delgilerin açılması

3. Adım. Zemin çivisinin yerleştirilmesi ve enjeksiyon

4. Adım: Drenaj şeritlerinin yerleştirilmesi Püskürtme beton tabakasının yapılması Zemin çivisi plakasının yerleştirilmesi Somun ve rondela montajı

5. Adım: Her kazı kademesinde imalatların tekrarlanması

6. Adım: Kalıcı kaplamanın yapılması (Kalıcı destek yapılarında)

Şekil 3.17. Zemin Çivili Sistemlerin Tipik Yapım Aşamaları

3.3.1. Sistem Elemanları

Zemin çivili duvarların genel uygulama şekli, semboller ve tanımları Şekil 3.18'de belirtilmiştir.

H: Kazı Derinliği (m)

h₁ : En üst kademe zemin çivisiyle duvar üstü arasındaki düşey mesafe (m)

s_v : Zemin çivileri düşey aralığı (m)

s_h : Zemin çivileri yatay aralığı (m)

β₁ : Duvarın yatayla yaptığı açı (°)

θ : Olası kayma düzleminin yatayla yaptığı açı (°)

L_nj : j no.lu zemin çivisinin uzunluğu (m)

q: Yayılı yük (hareketli-sabit)

w : Zemin çivisi plakası genişliği (m)

β₂ : Duvar arkasındaki şevin yatayla yaptığı açı (°)

D : Zemin çivisi deliğinin çapı (m)

Dbar : Zemin çivisi donatısının çapı (m)

L_{aj} : j no.lu zemin çivisinin kayma düzlemi üstünde kalan uzunluğu (m)

L_{ej} : j no.lu zemin çivisinin kayma düzlemi altında kalan uzunluğu (m)

β₃ : Zemin çivisinin yatayla yaptığı açı (°)

p: Tekil yük (hareketli-sabit)

Şekil 3.18. Zemin Çivili Sistemlerin Genel Uygulama Şekli ve Tanımlar

• 3.3.1.1. Çivi Donatısı : Zemin çivili sistemlerin ana elemanlarından biri olan çelik çivi donatısı önceden hazırlanmış delikler (kuyu) içine yerleştirilir ve sonrasında kuyu enjeksiyonla doldurulur. Donatı için genellikle S420, B420C veya daha yüksek mukavemetli çelik kullanılır.

• 3.3.1.2. Çimento Şerbeti : Zemin çivisi ile yerleştirildiği kuyu cidarı arası çimento şerbeti ile doldurulur. Genellikle sadece çimento ve suyun karışımı ile elde edilen şerbetin ana amacı yanal toprak itkilerinin çelik donatıya aktarılmasıdır. Ayrıca kuyu cidarı ile donatı arasında çok düşük geçirimli bir zon oluşturarak çelik donatının korozyondan korunmasına yardımcı olur (Çift bariyerli korozyon koruma hariç).

• 3.3.1.3. Çivi Başı : Çivi başı, donatı çeliğinin kaplamadan dışarı çıkan diş açılmış ucudur.

• 3.3.1.4. Plaka, Somun ve Ayar Parçası : Bu parçalar zemin çivisinin kaplamaya tutturulması için kullanılır.

• 3.3.1.5. Kaplama : Kaplamanın ana görevi yapısal bütünlüğü sağlamak, kazı aynasını desteklemek ve yanal yükleri zemin çivilerine aktarmak için plakaya zemin oluşturmaktır. Kaplamalar rijit (yerinde dökme beton, prekast beton elemanlar, donatılı püskürtme beton vb.) ve esnek (metal ağlar) tiplerde yapılmakta olup dik ve dike yakın eğimli kazılarda sert kaplama kullanılmalıdır. Uygulamada genellikle püskürtme beton ve çelik hasır donatı (wiremesh) kullanılır.

• 3.3.1.6. Yatay Dren ve Barbakanlar : Yatay drenler, yatayla yukarı doğru 5-10 derece açıyla, yeterli boyda, kaplama arkasındaki zemindeki suyun birikerek basınç oluşturmasını engellemek amacıyla tesis edilen delgi kuyusu içindeki geotekstil kaplamalı drenaj borularıdır. Barbakanlar ise yatay drenlerle toplanan suyun kaplamadan tahliyesi için kaplama üzerinde bırakılan deliklerdir.

• 3.3.1.7. Geokompozit ve Şerit Drenler : Kaplamanın hemen arkasına kazı yüzeyinden gelebilecek suları tabana indirerek drene etmek amacıyla kullanılır.

• 3.3.1.8. Kafa Hendeği ve Topuk Drenajı : Duvarın hemen arkasında, yüzeyden yağmur vb. nedenlerle gelebilecek suyun duvar arkasına sızarak ek basınç oluşturmasını engellemek için kafa hendekleri kullanılır. Ayrıca duvar arkasında geokompozit ve şerit drenlerle toplanan suyun drenajı duvar önünde açılacak kanallar içinde oluşturulacak topuk drenaj sistemi ile sağlanır. Topuk drenajın atmosfere kapalı çıkışı, özellikle çok soğuk iklimlerde drenaj suyunun deşarj noktasında donarak deşarjı tıkamasını engellemek için yapılır. Tipik drenaj uygulaması Şekil 3.19’da gösterilmiştir.

Şekil 3.19. Zemin Çivili Sistemlerde Tipik Drenaj Sistemi

3.3.2. Çivi Uygulamaları İçin Uygun Olmayan Zemin Şartları

Genel olarak çiviler çoğu zeminde uygulanabilmektedir. Uygun olmayan durumlar aşağıda sıralanmaktadır.

• 3.3.2.1.Organik zeminler ve yumuşak kohezyonlu zeminlerde çok zayıf sıyrılma (tutunma) direnci nedeniyle çivilerin sıyrılma kuvvetleri çok düşük olmakta ve sık çivi yerleşimi hem ekonomi hem de uygulama açısından tercih edilmemektedir. Bu grupta yumuşak kil, siltli kil, silt ve organik zeminler bulunmaktadır. Zamanla gelişen deformasyonlar ayrıca sorun yaratabilmektedir. Drenajsız kayma mukavemeti 50 kPa'dan az olan kohezyonlu zeminler bu grupta yer alır. Bu gruptaki zeminlerde yukarıda bahsi geçen problemlere ek olarak kazı kademelerinde de sorunlar yaşanabilmektedir.

• 3.3.2.2. Yüksek plastisiteli orta katı ve katı killer kazı palyelerinde stabilizasyon yönünden ve delme işlemlerinde kuyu stabilitesi açısından avantajlıdır ancak ıslanınca veya kuruyunca hacım değişimine uğrarlar. Başta montmorillonit kil minerali yoğunluklu killer olmak üzere yüksek plastisiteli killer şişme ve büzülme gösterdiğinden kaplama yüzeyinde deformasyon ve çivi yüklerinde değişim görülür. Deplasmanlara hassas yapıların dik şevlere yakın olduğu durumlarda deformasyonlar etkili olabilmektedir. Bu zeminlerde çivili duvar veya şev kaplamalarına yakın ağaçlar su içeriğini etkilediğinden ayrıca deformasyonlar ortaya çıkabilir.

• 3.3.2.3.Daneli zeminler genel olarak çivi uygulamaları için uygundur ancak hiç kohezyonu veya zahiri kohezyonu olmayan gevşek ve temiz kum ve çakıllarda ara kazı kademelerindeki açık kazı aynalarının stabilitesi sağlanamamaktadır. Daneli zeminlerde hem kazı yükseklikleri hem de kazı genişlikleri az tutulmaktadır. Ayrıca, kohezyonsuz zeminlerde delme işlemlerinde genellikle muhazafa borusu gerekmektedir. Standart

• penetrasyon sayısı 10'dan küçük ve göreceli sıkılığı %30 dan az olan zeminler bu grupta tanımlanır. Bu tip zeminlerde, zemin çivisi uygulamaları önerilmez.

• 3.3.2.4. Daneli zeminlerde üniformluluk katsayısı 2 den küçük olan zeminler, zemin çivisi uygulaması için uygun değildir.

• 3.3.2.5. Gevşek daneli zeminlerde çevresel etkenler ve sismik aktivite nedeni ile kalıcı zemin çivisi uygulaması yapılmaz.

• 3.3.2.6. Yoğun taş, blok vb. içeren zeminlerde delme işlemi gerçekleştirilemediğinden çivi uygulaması mümkün olmamaktadır.

• 3.3.2.7. Kohezyonlu zeminlerde 1-2 m aralığında değişen ve en az bir-iki gün kadar bekleyebilen desteksiz kazı yükseklikleri, çok yumuşak-katı arası kıvamdaki killerde kazıyı sürdüremeyecek kadar azdır. Standart penetrasyon sayısı 10'dan küçük ve göreceli sıkılığı %30 dan az olan zeminler bu grupta tanımlanır.

• 3.3.2.8. Usulüne uygun teknikler ile sıkıştırılmamış ve değişken malzemeler içeren rastgele dolgularda çivi uygulaması yapılması uygun değildir.

• 3.3.2.9. Önceden oluşmuş kayma yüzeyi veya eklem yüzeyi, yumuşak ara katman, erime boşluğu ve maden boşluğu vb. durumlarda duvar arkasındaki zeminde daha fazla deformasyon meydana geleceği tasarımda dikkate alınmalıdır.

• 3.3.2.10. Yeraltı su seviyesi veya tünek su seviyesi altında ve artezyen su basıncı altında kalan zeminlerde çivi uygulaması yapılmamalıdır. Yeraltı su seviyesi olmasa bile püskürtme beton uygulaması için kaplama yüzeyine gelen sular drene edilmelidir.

• 3.3.2.11. Sülfat içeren yeraltı suyu ve zeminlerde, zemin çivisi yöntemi kullanılmaz. Benzer şekilde paslanmaya sebep olabilen zeminler (örneğin cüruf) ve yeraltı suyu durumunda zemin çivisi uygulanmaz.

• 3.3.2.12. Sıcaklık değerlerinin sıfırın altına düştüğü bölgelerde, ıslak kum ve siltler gibi donmaya yatkın zeminlerde zemin çivisi uygulaması yapılmaz.

3.3.3. Zemin Çivili Duvar Tasarımı

3.3.3.1. Tasarım Esasları

Zemin çivili sistemlerin tasarımında aşağıdaki hususların dikkate alınması gereklidir.

• a) Tasarım, imalat sırasındaki bütün yapım aşamalarını ve yükleme koşulları ile imalat sonrası yükleme durumlarını kapsayacak şekilde yapılmalıdır.

• b) İmalat sırasındaki bütün yapım aşamaları birebir modellenerek analiz edilmelidir. İmalat sonrası durumun değişik yük koşullarına göre analizinden sonra tasarıma esas kesit tesirleri belirlenmelidir.

• c) Zemin çivili sistemler geçici veya kalıcı kazı destek yapılarında tercih edilebilmektedir. Sistemin kalıcı olması durumunda çivi ve çivi başlarında gerekli korozyon önlemleri alınmalıdır (Madde 3.2.3).

• d) Kalıcı zemin çivili duvarlarda nihai kaplama, yapı ömrü boyu boyunca dayanıklılığını koruyacak şekilde tasarlanmalı ve imal edilmelidir.

• e) Drenaj koşulları tasarım sırasında dikkate alınmalıdır. İnşa edilecek kaplamanın hemen arkasındaki zeminin drenajının sağlanmaması imalat sırasında/sonrasında ciddi problemlere yol açabilir.

• f) Zemin çivili duvar tasarımı yapılırken ULS ve SLS durumları irdelenmeli ve asgari güvenlik koşulları sağlanmalıdır.

• g) Zemin çivili sistemlerin analizi ve tasarımında aşağıdaki hesap yaklaşımları esas alınmalıdır.

• g.1) Tablo 1.1'e göre Kategori 2'ye giren ve deplasmanları çevre yapılar için kritik olmayan ya da komşu yapı uzaklığı (d) kazı derinliğinden (H) büyük olan (d>H) duvarlar sadece ULS kontrolleri yapılarak tasarlanabilir.

• g.2) (g.1) maddesi dışında kalan tüm durumlarda ULS analizlerine ek olarak gerilme deformasyon analizleri (SLS) de yapılacaktır.

• h) Zemin çivili duvarların tasarımında dikkate alınacak yükleme durumları, Şekil 3.20'de gösterilmekte olup bütün ULS durumları için yeterli güvenliğin sağlandığı yapılacak analizlerle teyit edilmelidir. Tasarımda dikkate alınacak ULS durumları aşağıdaki gibidir.

• h.1) İç ve Dış Stabilite (ULS): Duvar içinden (iç stabilite) ve duvar arkasından (dış stabilite) geçen potansiyel kayma yüzeylerinde (diğer bir deyişle kayma yüzeyleri zemin çivileri ile kesişebilir veya kesişmeyebilir) oluşabilecek stabilite bozuklukları duvarın iç ve dış stabiliteye karşı tasarımında dikkate alınacaktır. Dış stabiliteye karşı tasarımda zemin çivili duvarın bir kütle olarak davrandığı kabul edilir ve kayma daireleri/yüzeyleri zemin çivileri ile kesişmez. Stabilite hesapları kayma yüzeyine etkiyen, kaymayı tahrik eden ve kaymaya karşı koyan kuvvetlerin dikkate alınmasıyla yapılır. Eğer kayma yüzeyi bir veya birkaç çivi sırasını kesiyorsa bu çivilerin etkisi kaymaya karşı koyan kuvvetlere eklenir.

• h.2) ** Tabanda Kayma (ULS)**: Kayma analizinde zemin çivili duvar, zemin çivilerinin zemin içinde kalan ucu ile kaplama arasında bir bütün olarak düşünülmeli ve bu kütlenin duvar tabanında kaymaya karşı güvenliği tahkik edilmelidir.

• h.3) ** Çivi Sıyrılması (ULS)**: Zemin çivisinin kayma yüzeyi arkasında kalan kısmında enjeksiyonlu çivi gövdesi ile zemin arasında oluşacak sürtünme ile oluşan/tasarım çivi yükünün güvenliği tahkik edilmelidir.

• h.4) ** Çivi Kopması (ULS)**: Zemin çivisi için kullanılan çelik çubuğun çekme kapasitesinin çivi üzerine gelen yükü emniyetli bir şekilde karşılayıp karşılamadığı tahkik edilmelidir.

• h.5) ** Kaplama Eğilmesi (ULS)**: Duvar yüzeyinde oluşturulacak kaplamanın (donatılı püskürtme beton) üzerine gelen eğilme momentini güvenli bir şekilde karşılayacağı, tahkiklerle teyit edilmelidir.

• h.6) ** Zımbalama (ULS)**: Kaplamanın zımbalama dayanımının çivi altındaki plaka ile kaplamaya uygulanan çivi kuvvetlerini yeterli güvenlikle karşıladığı hesaplarla gösterilmelidir.

• h.7) ** Deformasyon (SLS)**: Zemin çivili duvar yanal ve düşey deformasyonları ile duvar yapımı nedeniyle çevre yapı/yol/altyapılarda oluşacak deformasyonlar hesaplanmalı, izin verilen değerlerin altında olduğu gösterilmelidir.

• i) Yatay ve düşey çivi aralıkları tasarıma göre belirlenecek olmakla birlikte, 1.5-2.0 m'den daha fazla çivi aralığı seçilmemesi önerilir.

• j) Bir zemin çivili duvarın tasarımında Madde 3.3.3.1 (h) bendinde belirtilen bütün ULS durumlarının ayrı ayrı kontrol edilmesi ve her durum için faktörlenmiş tasarım direncinin ($R_d$), yüklerin yarattığı faktörlenmiş tasarım etkilerinden ($E_d$) büyük olduğunun gösterilmesi gerekir.

$$E_d \le R_d \qquad (B.3.15)$$

1. İç stabilite (kayma yüzeyi zemin çivilerini kesebilir)

2. Dış stabilite (kayma yüzeyi zemin çivilerini kesmeyebilir)

3. Dış stabilite (kabarma)

4. Tabanda kayma

5. Çivi sıklılması

6. Çivi kopması (yapısal dayanım)

7. Kaplama eğilmesi (yapısal dayanım)

8. Zımbalama (yapısal dayanım)

Şekil 3.20. Zemin Çivili Duvarların Tasarımında Dikkate Alınacak ULS Durumları

3.3.3.2. Tasarım Yöntemi ve Tasarımda Kullanılacak Kısmi Faktörler

Tasarımda kullanılacak yüklere, malzeme özelliklerine ve dayanımlara uygulanacak kısmi faktörler Tablo 3.16'da verilmektedir.

• a) Yüklerin tasarım değerleri hesaplanırken karakteristik değerleri Tablo 3.16'da verilen kısmı faktörlerlerle çarpılacaktır.

• b) Malzeme özelliklerinin tasarım değerleri ise karakteristik değerlerinin Tablo 3.16'da verilen kısmi faktörlere bölünmesi ile elde edilecektir.

• c) Zemin çivilerinin tasarım dayanımlarının hesaplanmasında zemin ve enjeksiyon gövdesi arasındaki adezyon/sürtünme (bond stress) ve çivi donatısının karakteristik çekme dayanım Tablo 3.16'da verilen faktörlere bölünecektir.

Tablo 3.16. Tasarımda Kullanılacak Kısmi Yük Faktörleri

3.3.3.3. İç Stabilite Tahkikleri (ULS)

• a) Tasarım sırasında madde 3.3.3.1 (h) bendinde tariflenen sınır göçme durumları (ULS) ayrı ayrı tahkik edilmelidir. ULS sınır durumunda oluşabilecek göçme tipleri Şekil 3.21'de gösterilmektedir. Buradaki amaç faktörlü dayanımların faktörlü

etkilere eşit veya daha yüksek olduğu durumlar için çivi boyu ve yoğunluğu ile kaplama kalınlığının tasarlanmasıdır. Bu amaçla analizlerde göz önüne alınacak iç stabilite tahkikleri aşağıda sıralanmıştır.

• a.1) Tamamıyla çivileri kesen veya çivilerin bazılarını kesen dairesel kaymalar, zemin çivilerinde kopma/sıyrılma ve yüzey kaplama tahkikleri (Şekil 3.21 - C, D, H)

• a.2) Zemin çivileri içindeki düzlemsel kaymalar, zemin çivilerinde kopma/sıyrılma ve yüzey kaplama tahkikleri (Şekil 3.21 - F, I)

• a.3) Zemin çivilerinin bölgesel aşırı yüklenmesi/kopması (Şekil 3.21 - K)

• a.4) Yüzey kaplaması bölgesel göçmesi (Şekil 3.21 - G,L)

Açıklamalar:

A, B, E: Dış dönel göçmeler

C, D, H: İç dönel göçmeleri

F, I: İç ötelenme göçmeleri

1: Yüzey

G, L: İç lokal kaplama göçmeleri

J: Dış ötelenme göçmesi

K: İç, çivilerin lokal aşırı yüklenmesi

2: Zemin çivileri

Şekil 3.21. ULS Duraysızlık Tipleri

• b) Limit denge yöntemiyle iç stabilite tahkiklerinde Bishop, Spencer vb. dilim yöntemleri kullanılabilir. Hesap aşamasında aşağıda belirtilen tahkiklerin yapılması gereklidir.

• b.1) Her kazı safhası için bütün olası kayma daireleri tahkik edilir.

• b.2) Faktörlü etki ve faktörlü dirençler kullanılarak kayma dairesinin merkezindeki kaymayı tahrik eden (Mdevrilme) ve kaymaya karşı koyan momentler (Mdirenç) hesaplanır.

• b.3) Bütün olası kayma dairelerinde;

$$ \gamma_{sd} \cdot M_{\text{devrilme}} \leq M_{\text{direnç}} \tag{B.3.16} $$

eşitsizliği sağlanacak şekilde çivi tasarımı optimize edilir.

• b.4) $\gamma_{sd}$ model faktörü olup basitleştirilmiş Bishop yöntemi için 1.0 olarak alınabilir.

• b.5) Kaymaya karşı koyan momentlerin ($M_{direnç}$) hesabında zemin çivilerinin kayma dairesi dışında kalan bölümündeki kısmi faktörlerle azalmış sürtünme değeri ve kısmı faktörlerle azaltılmış çivi çekme kapasitesinden en düşük olanı kullanılır. Tasarım sırasında çivilerin kayma yüzeyindeki kesme ve eğilme dirençleri dikkate alınmayacaktır.

• b.6) Yukarıda tariflenen hesaplar çivilerin modellenebildiği limit denge yöntemini kullanan yazılımlar kullanılarak yapılmalıdır.

3.3.3.4. Dış Stabilite Tahkikleri (ULS)

Dış stabilite zemin çivileriyle hiçbir noktada kesişmeyen kayma yüzeylerini tariflemekte olup aşağıda verilen koşullardaki stabilite analizleri yapılmalıdır. Bu analizlerde iç stabilite tahkikleri için tariflenen dilim yöntemleri kullanılabilir.

• a) Derin kayma daireleri (Şekil 3.21-A, B),

• b) Duvarın öne doğru ötelenmesi (öne doğru kayma) (Şekil 3.21-J).

3.3.3.5. Tabanda Kayma (ULS)

Şekil 3.21'de tariflenen modlara ek olarak duvar tabanından itibaren düşük dayanımlı zeminlerin bulunması halinde duvarın bir blok olarak tabanda kayma ve taşıma gücü sınır durumları tahkik edilmelidir. Bu amaçla ağırlık tipi istinat duvarları için geliştirilen yöntemler kullanılabilir.

3.3.3.6. Çivi Sıyrılması (ULS)

• a) Çivinin nihai sıyrılma direnci (adezyon/sürtünme), zemin ve kaya tipinin kayma direncine, kuyu cidarının pürüzlülüğüne, yeraltı su durumuna, delme ve enjeksiyon yöntemi tekniklerine ve delgiden sonra enjeksiyon yapılana kadar geçen bekleme süresi ve diğer faktörlere bağlıdır. Çivinin nihai sıyrılma direnci, zemin-enjeksiyon ara yüzünde gerçekleşen ortalama kayma direncidir. Kohezyonlu zeminlerde, zemin üzerindeki jeolojik yükten doğrudan etkilenmez ve bu değer birim adezyon olarak adlandırılır. Kohezyonsuz zeminlerde ise sürtünme değerleri, zemin-enjeksiyon ara yüzündeki düşey basınçtan etkilenir.

• b) Öngermeli ankrajlarda kullanılan basınçlı enjeksiyon yöntemleri çivi için açılan delgilerde uygulanmaz ve ankrajlar için önerilen değerlerler çiviler için kullanılamaz.

• c) Zemin çivisinin karakteristik sıyrılma direnci (enjeksiyon gövdesi ile zemin arasındaki sürtünme) aşağıdaki yöntemler kullanılarak hesaplanabilir.

• c.1) Ampirik yöntemler,

• c.2) Efektif gerilme yöntemleri,

• c.3) Toplam gerilme yöntemleri,

• c.4) Çivi çekme deneyleri.

• d) Tasarım sıyrılma direnci (adezyon/sürtünme), yukarıdaki yöntemlerle hesaplanan karakteristik sıyrılma direnci değerlerinin Tablo 3.17'de verilen güvenlik sayılarına bölünmesi ile belirlenecektir.

Tablo 3.17. Enjeksiyon Kolonu İle Zemin Arasındaki Sınır Sürtünme Değerlerine Uygulanacak Kısmı Güvenlik Faktörleri

• e) Çivili duvar tasarımında kullanılan nihai birim adezyon/sürtünme değerleri literatürde referans verilen daha önceki denemelere dayanan ampirik tablolardan, saha çekme deneylerinden veya kohezyonlu zeminlerde drenajsız mukavemetin bir faktör (α_a) ile azaltması ve kohezyonsuz zeminlerde efektif basınç altındaki sürtünme değerleri ile elde edilir.

• f) Nihai birim adezyon/sürtünme değerlerinin, ampirik olarak kohezyonlu zeminlerde, drenajsız mukavemetin 0.25-0.75'i (α_a) olarak alınması önerilir. Kumlu ve siltli killerde α_a değerleri için bu değer aralığının biraz daha yüksek değerleri önerilmektedir. Alt limite yakın değerler katı ve sert killer içindir.

• g) Kohezyonsuz zeminlerde zemin-çivi arayüzünde sürtünme açısı 0.75-1.00.tanφ aralığında önerilir. Burada φ daneli zeminin kayma direnci açısıdır. Ayrıca presiyometre deneyi limit basınçları daneli zeminlerin birim sürtünme değerlerini tahmin etmede ampirik yöntem olarak kullanılır.

• h) Kaya ortamlar için nihai kaya-enjeksiyon adezyonu 4 MPa ile limitli olmak üzere serbest basınç mukavemetinin %10'u olarak alınmalıdır.

• i) Çeşitli referanslarda verilen birim nihai sıyrılma dirençleri ön tasarım için kullanılmalı ve özellikle Kategori-2 ve Kategori-3'e giren projelerde tasarım parametreleri çekme deneyleri ile belirlenmelidir.

• j) Tablo 3.18'de nihai birim adezyon/sürtünme değerleri gösterilmektedir. Bir aralıkta gösterilen uç değerler, o değerin en gevşek/yumuşak ve sıkı/katı kriterini temsil etmektedir.

Tablo 3.18. Nihai Birim Adezyon/Sürtünme Değerleri (τbu)

Tablo 3.18'e göre çivi tasarım taşıma kapasitesi P_d aşağıdaki gibi hesaplanır.

$$ \tau_{bk} = \frac{\tau_{bu}}{\gamma_k} \qquad (B.3.17.a) $$

$$ \tau_{bd} = \frac{\tau_{bk}}{\gamma_{\tau b}} \qquad (B.3.17.b) $$

$$ P_d = \tau_{bd}\pi DL_b \qquad (B.3.17.c) $$

• k) Kategori-3'e giren yapılarda imalata başlamadan önce veya imalat başlangıcında en az 3 adet çivi çekme deneyi yapılarak hesaplarda kullanılan karakteristik sürtünme değerleri kontrol ve teyit edilmelidir.

• l) Yapılacak testlerin sonucuna göre zemin çivisinin karakteristik sürtünme değerinin elde edilmesinde B.3.18 bağıntıları ve Tablo 3.19'da verilen korelasyon faktörleri kullanılır.

Yük testlerinden belirlenen tasarım adezyon/sürtünme değeri ($\tau_{bd,t}$):

$$ \tau_{bu,t} = \frac{P_{ult}}{\pi D L_{b,t}} \qquad (B.3.18.a) $$

$$ \tau_{bk,t} = \frac{\tau_{bu,t}}{\xi} \qquad (B.3.18.b) $$

$$ \tau_{bd,t} = \frac{\tau_{bk,t}}{\gamma_{\tau b}} \qquad (B.3.18.c) $$

Testler sonucunda çivi tasarım taşıma kapasitesi $P_d$ aşağıdaki gibi hesaplanır.

$$ P_d = \tau_{bd,t} \pi D L_b \qquad (B.3.18.d) $$

Burada;

$P_{ult}$ : Çivi çekme deneyinde ölçülen nihai taşıma kapasitesi

$\tau_{bu,t}$ : Çivi çekme deneyinde ölçülen nihai çeper sürtünmesi

$\tau_{bk,t}$ : Çivi çekme deneyinden hesaplanan karakteristik çeper sürtünmesi

$\tau_{bd,t}$ : Çivi çekme deneyinden hesaplanan tasarım çeper sürtünmesi

$\xi$ : Çivi çekme deneyi korelasyon faktörü

$L_{b,t}$ : Çekme deneyi yapılan çivinin kök boyu

• m) $P_d$ çivi tasarım taşıma kapasitesi, $T_{maks}$ maksimum tasarım yükünden büyük olmalıdır.

Tablo 3.19. Testlerle Elde Edilen Çivi Sıyrılma Direncine Uygulanacak Korelasyon Faktörü (ξ)

3.3.3.7. Çivi Kopması (ULS)

• a) Zemin çivisi donatısı olarak S420 veya daha yüksek dayanımlı özel üretim çelik çubuk veya nervürlü inşaat demiri kullanılmalıdır.

• b) Kullanılacak çelik çubuğun yüzey pürüzlülüğü çevresindeki enjeksiyon gövdesi ile yeterli aderansı sağlayacak özelliklere sahip olmalıdır.

• c) Bu Uygulama Esaslarının 3.3.3.1.g.1 maddesindeki şartı sağlayan ve sadece ULS kontrolleri yapılarak tasarlanabilecek duvarlar için zemin çivileri üzerindeki maksimum tasarım çekme kuvvetleri literatürde genel kabul görmüş yönetmelikler (Clouterre, FHWA vb.) tarafından tariflenen analitik ve ampirik yöntemler kullanılarak belirlenebilir. Bu Uygulama Esaslarının 3.3.3.1.g.2 maddesindeki şartı sağlayan zemin çivili duvarlar için literatürde genel kabul görmüş yönetmeliklerdeki yaklaşımlara ilaveten GDA analizleri ile çivi yüklerinin kontrol edilmesi gerekir.

• d) Analizlerden elde edilen veya analizlerde kullanılacak maksimum tasarım yükü $T_{d,maks}$ ve tasarım çekme mukavemeti $R_{td}$ aşağıdaki koşulu sağlayacaktır.

$$T_{d,maks} \leq R_{td} \tag{B.3.19}$$

$$R_{td} = \frac{R_{tk}}{\gamma_s} \tag{B.3.20.a}$$

$$T_{d,maks} = \gamma_s \cdot T_{maks} \tag{B.3.20.b}$$

Burada;

$R_{tk}$ : çelik çubuğun karakteristik çekme mukavemeti,

$\gamma_s$ : çekme mukavemetine uygulanan kısmi faktördür.

$R_{tk}$, B.3.21 bağıntısı ile hesaplanır.

$\gamma$ : statik yükler için 1.35 ve dinamik yükler için 1.0 alınır.

$$R_{tk} = A_{s,nom} \cdot f_{yk} \tag{B.3.21}$$

Burada;

$f_{yk}$ : çelik çubuğun karakteristik akma mukavemeti,

$A_{s,nom}$ : çelik çubuğun nominal alanıdır.

Kısmi malzeme faktörü $\gamma_s$ olarak aşağıdaki değerler kullanılacaktır:

$\gamma_s = 1.15$ (kalıcı ve geçici yükleme durumları için tasarımda)

$\gamma_s = 1.0$ (arazi deneyleri yapılırken).

3.3.3.8. Kaplama Eğilmesi ve Zımbalama (ULS)

• a) Kaplamanın ana görevi yapısal bütünlüğü sağlamak, zemin yüzeyini desteklemek ve yanal yükleri zemin çivilerine aktarmak için plakaya zemin oluşturmaktır. Kaplama

sert (yerinde dökme beton, prekast beton elemanlar, donatılı püskürtme beton vb.) ve esnek (metal ağlar) tiplerde yapılabilmekte olup, dik ve dike yakın kazılarda sert kaplama kullanılmalıdır. Dike yakın uygulamalarda genellikle püskürtme beton ve hasır çelik donatı (wiremesh) kullanılır.

• b) Kaplama tasarımı yapılırken betonarme kaplamanın eğilme ve zımbalamaya karşı yeterliliği, TS 500'de düzgün yayılı basınç ile yüklenmiş çift yönlü kirişsiz döşeme tahkik esasları kullanılarak gösterilmelidir.

• c) Eğilme tahkiklerinde kullanılacak düzgün yayılı basınç değeri B.3.22 bağıntısı ile hesaplanır.

$$P = T_o / s_v \cdot S_h \tag{B.3.22}$$

$T_o$ değeri aşağıdaki bağıntılardan çivi aralığına bağlı olarak hesaplanır;

$$T_o / T_{maks} = \left[0.5 + ((s-0.5)/5.0)\right] \qquad 1m \le s \le 3m \text{ için} \tag{B.3.23}$$

$$T_o / T_{maks} = 0.6 \qquad s \le 1m \text{ için} \tag{B.3.24}$$

$$T_o / T_{maks} = 1.0 \qquad s \ge 3m \text{ için} \tag{B.3.25}$$

Burada;

P : kaplama tasarımında kullanılacak düzgün yayılı basınç değeri

$s_v$ : düşey çivi aralığı,

$s_h$ : yatay çivi aralığı,

s : $s_v$ ve $s_h$ değerlerinden büyük olanı,

$T_o$ : çivi kafasındaki çekme yükü,

$T_{maks}$ : duvar tasarımında kullanılan maksimum çivi çekme yüküdür (kopma ve sıyrılma yüklerinden küçük olanı).

• d) Zımbalama tahkiklerinde kaplama üzerinde kullanılan çelik plaka boyutları dikkate alınmalı ve $T_o = T_{maks}$ olarak alınmalıdır.

3.3.3.9. Deformasyon Analizi (SLS)

• a) Çivili zemin duvar tasarımı kapsamında, duvarın yanal ve düşey deplasmanlarının tahmin edilmesi gerekir. Beklenen deplasmanların duvarın tolere edebileceği limitleri aşmadığı teyit edilmelidir.

• b) Çivili duvarlardaki deplasmanlar genellikle duvarın yanal ötelenmesi şeklinde gelişir. İri taneli kum çakıl zeminlerde deformasyonlar kazının hemen akabinde oluşur ve kil zeminlerdekine benzer inşaat sonrası uzun süreli (krip) deplasmanları oluşmaz.

• c) Maksimum yatay deplasmanlar duvarın tepesinde oluşur. Yatay deplasmanların mertebesi çivi aralığı, duvar yüksekliği, duvar yüzeyi eğimine ve duvar gerisindeki sürşarj gerilmesi değerine bağlıdır. Duvar tepesinde uzun dönemde oluşabilecek yatay ve düşey deplasmanlar B.3.26 bağıntısı kullanılarak tahmin edilebilir.

$$\delta_v \approx \delta_h = (\delta_h / H)_i \cdot H \tag{B.3.26}$$

Bu bağintıda;

δ_v : duvar tepesindeki düşey deplasmanı,

δ_h : duvar tepesindeki yatay deplasmanı,

H : duvar yüksekliğidir (Şekil 3.18).

Değişik zemin türleri için (δ_h/H)_i değerleri Tablo 3.20'de verilmektedir.

• d) B.3.26 bağintısı aşağıdaki koşullar sağlandığı durumlar için geçerlidir:

i. L_nj/H ≥ 0.7;

ii. Sürşarj gerilmelerinin ihmal edilebilir değerlerde olduğu durumlar.

iii. Statik yükleme koşullarında: faktörsüz genel stabilite hesaplarında güvenlik sayısı GS ≥ 1.5, faktörlü genel stabilite hesaplarında ise güvenlik sayısı GS ≥ 1.0 olduğu durumlar.

Yukarıdaki koşulların sağlanmadığı durumlarda gerilme deformasyon analizleri yapılarak deplasmanlar hesaplanmalıdır.

• e) Duvar gerisindeki deformasyonlar Şekil 3.22'de belirtildiği gibi duvar tepesinden D_DEF mesafesine kadar önemli boyutlara ulaşabilir. D_DEF mesafesi B.3.27 bağintısı ile hesaplanabilir.

$$D_{DEF} = C (1 - \tan \beta_4) \cdot H \quad (B.3.27)$$

Burada;

β₄ : duvar yüzeyinin düşeyle yaptığı açı (β₄ = (90 - β₁), Şekil 3.18)

C: Tablo 3.20'den alınan zemin cinsine bağlı katsayı,

H : duvar yüksekliğidir.

Tablo 3.20. (δh/H)i Oranları ve C Katsayısı Değerleri

• f) Çivili duvarlarda yanal deplasmanlar için δ_h = 0.005H değerini aşmamalıdır. Bu değeri aşan deformasyonlar için aşağıda belirtilen şekilde önlem alınır.

i. çivi boyları uzatılarak,

ii. çivi aralıkları azaltılarak,

iii. duvar yüzey eğimleri yatırılarak.

• g) İmalat sonrasında krip deformasyon potansiyelinin, plastisite indisi PI> 20 ve likidite indisi LI > 0.2 olan zemin koşullarında yüksek olduğu deplasman hesaplarında göz önünde bulundurulmalıdır.

• h) Duvar gerisinde D_DEF mesafesi içerisinde deplasmanlara hassas kritik yapıların olması durumunda (Tablo 2.5) duvar deplasmanlarının mertebeleri ve çevre yapılara yansımaları detaylı nümerik analizlerle belirlenmelidir. Bu analizlerde genellikle 2 boyutlu sonlu elemanlar veya sonlu farklar yazılımları kullanılmaktadır.