Karayolu Üst Yapısının Taşıma Kapasitesine Çeşitli Donatıların Etkilerinin İncelenmesi

Generally, in order to increase the road bearing capacity, base and subbase layer thicknesses can be increased. However, this method significantly affects the cost of the road. For this reason, this study examines the effects on cost by providing a more robust road construction by using various reinforcement types. The study consists of two main parts. In the first part, the effects of geotextiles, geogrids, and fiber reinforcements on the bearing capacity of the road and how the soil changes its behavior were examined with California Bearing Ratio (CBR) tests. In the prepared samples, reinforcements were tested in different depths, quantities and combinations, and the most efficient placement method was determined in the soil. In addition, the effects of knitting patterns and surfaces on the bearing capacity of the road were discussed by examining the reinforcements under a microscope. Also, by comparing the performances of the reinforcements with each other, the materials that increase the bearing capacity most were determined. In the second part, an uncoated road is designed according to the flexible road design criteria determined by AASHTO (American Association of State Highway and Transportation Officials), which sets the highway and transportation standards. Base and subbase layer thicknesses were calculated for reinforced and unreinforced conditions and compared. Then, considering the soil and reinforcement costs, the models were evaluated in terms of price and performance. As a result, it was observed that the behaviors changed in different reinforced road model samples, and as the settlement increased, it was determined that the reinforcements significantly increased the bearing capacity of the road and decreased the construction cost by decreasing the required layer thicknesses. Considering the price and performance criteria together, the most efficient results were observed in models reinforced with thin geotextile reinforcement.Genellikle yol taşıma kapasitesini arttırmak amacıyla, temel ve alt temel tabaka kalınlıkları arttırılabilmektedir. Fakat bu yöntem yolun maliyetini önemli ölçüde etkilemektedir. Bu nedenle bu çalışmada, çeşitli donatı tipleri kullanılarak daha sağlam bir yol inşası sağlanarak, maliyete etkileri incelenmektedir. Çalışma iki ana bölümden oluşmaktadır. İlk bölümde geotekstil, geogrid, ve lif donatıların yolun taşıma kapasitesi üzerindeki etkileri ve zeminin davranışını nasıl değiştirdiği California Bearing Ratio (CBR) testleri ile incelenmiştir. Hazırlanan numunelerde donatılar farklı derinliklerde, adetlerde ve kombinasyonlarda test edilerek, zemin içerisinde en verimli yerleştirme şekli saptanmaya çalışılmıştır. Ayrıca donatılar mikroskop altında incelenerek, örgü biçimlerinin ve yüzeylerinin yolun taşıma kapasitesine etkileri tartışılmıştır. Buna ek olarak, donatıların performansları birbirleriyle karşılaştırılarak taşıma kapasitesini en çok arttıran malzemeler tespit edilmiştir. İkinci bölümde ise, otoyol ve taşıma standartlarını belirleyen AASHTO (American Association of State Highway and Transportation Officials)’nun belirlemiş olduğu esnek yol tasarım kriterlerine göre, kaplamasız bir yol tasarlanmıştır. Temel ve alt temel tabaka kalınlıkları, donatılı ve donatısız durumlar için hesaplanmış ve karşılaştırılmıştır. Daha sonra ise zemin ve donatı maliyetleri de hesaba katılarak, modeller fiyat ve performans açısından değerlendirilmiştir. Sonuç olarak, farklı donatılı yol model örneklerinde davranışların değiştiği gözlemlenmiş, oturma arttıkça donatıların yolun taşıma kapasitesini önemli ölçüde arttırdığı ve gereken tabaka kalınlıklarını azaltarak inşaat maliyetini düşürdüğü tespit edilmiştir. Fiyat ve performans kriterleri birlikte düşünüldüğünde, en verimli sonuçlar ince geotekstil donatıyla güçlendirilmiş modellerde gözlemlenmiştir