Geri dolgusu atık lastik ve geotekstil donatılı istinat duvarlarının deneysel ve nümerik analizi

Tez çalışmasında geri dolgu malzemesi atık lastik kırıntıları (ALK) ve geotekstil donatıdan oluşan model istinat duvarları için araştırma yürütülmüştür. Deneysel çalışmada geri dolgu malzemesi olarak kil zemin içerisine granüler atık lastik kırıntıları (ALK) %0-10-20-30 miktarında kullanılmıştır. İstinat duvarı arkasında geri dolgu malzemesi olarak ALK'nın %0, 10, 20, 30 miktarları ve %30 ALK+geotekstil donatı için model istinat duvarları üzerinde şerit temel sistemi için düşey yüklemeler gerçekleştirilmiştir. Bu karışımlar için ilk olarak Harward mini kompaksiyon aleti kullanılarak optimum su muhtevaları sırasıyla %16.2, 15.9, 15.2 ve 14.1 olarak elde edilmiştir. Karışımlar için yapılan kesme kutusu deneylerinde; ALK'nın %0, 10, 20, 30 miktarları için kohezyon değerleri sırasıyla c=66.88, 27.0, 20.88 ve 12.74kPa ve içsel sürtünme açısı değerleri sırasıyla 30, 11.30, 18.260 ve 27,70 olarak elde edilmiştir. Killi zemin içerisindeki ALK yüzdesi arttıkça zemin granüler özellik kazanmakta, kohezyon değerleri azalırken içsel sürtünme açısı değerleri artmaktadır. Laboratuvar ölçekli model deneylerinde; ölçeklendirme kurallarına göre laboratuvar ortamında betonarme istinat duvarı imal edilmiştir. Laboratuvar ölçekli yapılan yükleme deneylerinde istinat duvarı arkasında geri dolgu malzemesi üzerine yapılan yüklemede istinat duvarının tepe noktasında yaklaşık 5 mm yatay deplasman oluşana kadar yükleme yapılmıştır. %0ALK, %10ALK, %20ALK, %30ALK ve %30ALK + geotekstil donatı karışımları için bu deformasyon değerlerinde uygulanan gerilmeler sırsıyla 25kPa, 35kPa, 40kPa, 40kPa ve 50kPa olmuştur. Deneysel çalışma sonuçlarına göre; kil zemin içerisinde kullanılacak optimum ALK miktarı %20-30 aralığında olmuştur. %20 ALK ilaveli geri dolgu malzemesi durumu için saf kile göre %60 civarında daha iyi taşıma kapasitesi sağlanmıştır. %30 ALK + geotekstil donatı ilaveli geri dolgu malzemesi durumunda sadece %30 ALK ilaveli dolgu malzemeli duruma göre taşıma gücü kapasitesinde %25 artış elde edilmiştir. Geotekstil tabakalar zeminde oluşan çekme gerilmelerini karşılamış ve yatay deformasyonları azaltmıştır. Tüm karışımlar için model istinat duvarlarında Plaxis 3D programı kullanılarak analizler gerçekleştirilmiştir. Plaxis analizleri ile model yükleme deneylerinde elde edilen değerlere yakın sonuçlar elde edilmiştir. Plaxis ile yapılan analizlere göre de geri dolgu malzemesi için en iyi performans %20-30 ALK içeriği için elde edilmiştir. Ölçeklendirme ilkelerine bağlı kalarak model istinat duvarları üzerinde yapılan laboratuvar deneylerinde elde edilen değerlerle Plaxis ile yapılan analizlerde elde edilen yatay deformasyon ve taşıma kapasitesi değerleri birbiri ile örtüşmektedir. Hem laboratuvar deneyleri hem de Plaxis analizlerine göre optimum atık lastik yüzdesi %20-30 aralığında elde edilmiştir.