Zemin Taşıma Gücünün Rijit ve Esnek Üstyapıların Kalınlıklarına ve Maliyetlerine Etkisi

Abstract

Öz:Yol otoriteleri, minimum bakım gerektiren, trafik güvenliği yüksek, uzun ömürlü ve ekonomik yolları hedeflemektedirler. Taşıma gücü zayıf zeminlerde ekonomik bir üstyapı inşası güç olmaktadır. Bu nedenle, esnek ve rijit üstyapıların projelendirilmesinde kullanılan zemin parametrelerinin seçiminde, ortam ve koşullara göre en uygun seçeneğin tercih edilmesi ekonomik açıdan önem arz etmektedir. Bu çalışmada, esnek ve rijit yol üstyapısının projelendirilmesinde kullanılan AASHTO (1986) (American Association of State Highway and Transportation Officials) metodundaki ‘Taban Zemini Esneklik Modülü MR (psi)’ ile ‘Yatak Katsayısı k (pci)’ parametreleri, esnek ve rijit üstyapılarda hem maliyet hem de tabaka kalınlıkları açısından araştırılmıştır. Bu amaçla, esnek üstyapılarda esnek üstyapı sayısını en çok etkileyen parametre taban zemini esneklik modülü (MR) iken rijit üstyapılarda yatak katsayısı (k) üstyapı beton kaplama kalınlığını en az etkileyen parametre olarak tespit edilmiştir. Esnek üstyapılarda taban zemini esneklik modülü MR’nin gerçek değerinden %50 küçük değerin alınmış olması durumunda çift şeritli bölünmüş (platform genişliği 20 m) 100 km uzunluğundaki esnek bir üstyapıda maliyetin yaklaşık 2.568.000 TL artış gösterdiği, rijit üstyapıda ise yatak katsayısı (k)’nın gerçek değerinden %50 küçük değerin alınmış olması durumunda çift şeritli bölünmüş (platform genişliği 20 m) 100 km uzunluğundaki rijit bir üstyapıda maliyetin yaklaşık 114.000 TL artış gösterdiği tespit edilmiştir. Sonuçta, karayolu üstyapılarının tasarımı; tasarım ömrü boyunca tahmin edilen trafik yükleri ve çevre koşulları için üstyapı tabaka kalınlıklarının hesabı ve malzeme özelliklerinin belirlenmesi esasına dayandığından, ‘MR’ değerinin gerçek değerinden küçük alınması durumunda yatırım giderlerinin gereksiz yere artırılmış ve bu durumun ekonomik zararlara yol açabileceği, ‘k’ değerinin ise üstyapı maliyetine önemli bir etkisinin olmadığı tespit edilmiştir.

Öz:Road authorities aim at long-lasting and economic roads that require minimal maintenance with high traffic safety. It is difficult to build an economic superstructure on poor bearing soil. Thus, it is economically important to choose the most suitable option for the environment and conditions in the selection of the floor parameters used for the design of flexible and rigid top structures. In this study, 'Floor Base Flexibility Module MR (psi)' and 'coefficient of soil reaction k (pci)' parameters in AASHTO (1986) (American Association of State Highway and Transportation Officials) method that have been used in the design of flexible and rigid road superstructure were investigated in flexible and rigid superstructures in terms of both cost and layer thicknesses. For this purpose, it has been determined that while the parameter that affects the flexible superstructure number in superstructures most is floor flexibility module (MR), the bed coefficient (k) in the rigid superstructures is the parameter that affects the thickness of the superstructure concrete cladding least. It is evaluated that the cost of a flexible pavilion with a double-stranded split (platform width 20 m) with a length of 100 kilometres increases by approximately 2.568.000 TL in the event that the base floor flexibility module has a value of %50 smaller than the actual value of MR in flexible superstructures, however it has also been determined in rigid superstructures that if a value which is %50 smaller than the actual value of the bed coefficient (k) is taken, the cost of a rigid superstructure with a double-strand split (platform width 20 m) is reduced by approximately 114.000 TL. As a result, it has been determined that since the design of the highway pavements is based on the determination of the superstructure layer thicknesses and material properties for the estimated traffic loads and environmental conditions throughout the design life, the investment costs are increased unnecessarily and this can cause economic losses if the ‘MR’ value is greater than the actual value, and ‘k’ value has no significant effect on the cost of superstructure.