Geoteknik Projelendirme Kriterleri

7.3.1 Genel

Bu bölümde yer alan jeoteknik projelendirme kriterleri, asgari şartlar olup, gövde ve dolusavak, derivasyon-dipsavak tesisleri ile ilgili yapılarının jeoteknik, projelendirilmesinde kullanılacaktır. Kazı şevleri ve dolgu şevleri ile ilgili kriterler de verilmiştir.

7.3.2 Gövde Tasarımı

Bursa Harmancık Ballısaray Göleti, Kil Çekirdek Kaya Dolgu olacaktır. Gövde dolgusunda proje sahasında bulunan doğal yapı gereçleri sahalarından temin edilen malzemeler kullanılacaktır.

Gövde tasarımı şu başlıkların hesaplanması neticesinde şekil alacaktır. a) Baraj Şevleri ve Boyutlandırma

b) Baraj Zonlarının Tanımı ve Yerleşimi c) Hava Payı

d) Kamber

Baraj filtre kriterleri ve hesapları verilecektir. f) Rip-Rap tasarımı

g) Baraj Gövdesi Analizleri.

7.3.3 Temel İyileştirmesi

Ballısaray Göleti aks yeri sağ ve sol yamaçlarında sert, sıkı dokulu, kırıklı ve çatlaklı volkanik kayalar yer almaktadır. Dolayısı ile aks yerinde duraylılığı etkileyebilecek herhangi bir sorun beklenmemektedir Yamaçların üst kesimlerinde 6,8 – 7,5 m kalınlığında yamaç molozları tespit edilmiştir. Aks yerinde 11.5 metreye varan alüvyon kalınlığı tespit edilmiştir. Alüvyonun üst kesimleri kaya parçaları ve kumdan, alt kesimleri kil, silt, kum ve çakıldan oluşmaktadır. Örtü birimlerinin hemen altındaki bazaltların üst kesimlerinde alterasyon ürünlerini görmek mümkündür. Ayrıca sol yamaçtaki SK-1 kuyusunun 9.5-10.5 m arasında toz halinde krem renkli tüf ile 10.50 -12.80 m arasında yeşilimsi renkli aglomera seviyeleri bazaltlar arasında gözlemlenmiştir.

Gölet aks yerinde temel kayaç Üst Paleosen yaşlı Elmalıdağ volkanitlerine ait bazaltlar ve diğer volkanik kayaçlardır. Temel sondaj kuyularından elde edilen karotların RQD

değerleri yükseldikçe çatlak sıklığı azalmaktadır. Ayrıca her iki yamaçtaki kuyulara ait karotların RQD ve çatlak sıklığı değerleri farklılık göstermektedir. Sol yamaçta “Çok çatlaklı- Kırıklı” ve Orta-Zayıf- Çok zayof” nitelikdeki kayaçlar, sağ yamaçta “Az çatlaklı- Kırıklı” ve “Orta- İyi-Çok iyi” özelliktedir. Sondajdan elde edilen karotların karot yüzdeleri %100’e yakındır. Kayaçların yüzeye yakın kesimlerinde ayrışma ürünleri ile eklem-çatlak artışı görülmüştür. Bazaltlar çoğunlukla kırık ve çatlaklarında ikincil yerleşimli kalsit dolguları içerirler.

Alüvyon zemin kıvamının “Çok katı” olduğu görülmektedir. Bu tür zeminlerde yaklaşık kayma açısını (ø) 44° alına bileceği önerilmiştir.

Gövdenin ouracağı kayacın basınç dayanımları sol yamaçta 36.2 MPa, sağ yamaçta 39.3 MPa ve talvegde 97.1 MPa olarak belirlenmiştir.

Kil çekirdekli kaya gövde olarak yapılması önerilen gövde tipi için gövdenin ana kayaya oturtulması, kabuk kısmının altında sıyırma kazısı yapılması uygun müteala edilmiştir.

7.3.3.1 Stabilite Analizleri



Durum 1: İnşaat Sonu,

İnşaat sürecinde yapılarda oluşan boşluk suyu basınçlarının etkileri irdelenir. Geçirimsiz malzemeler için drenajsız dayanımlar, geçirimli malzemeler için drenajlı dayanımlar kullanılır 

Durum 1.1. Depremsiz Durum



Durum 2: Normal İşletme Hali,

Gölet rezervuar normal işletme su seviyesinde iken analiz pseudo-statik olarak, depremli tasarım için de analiz yapılacaktır.



Durum 2.2. Depremli Durum

Durum 3: Ani Boşalma Hali,

Mak. S.S.’den en düşük su kotuna düşme durumunda gölet gövdesi duraylılığı irdelenir.

7.3.3.1.1 Gövde Statik Stabilite Hesapları

Kil Çekirdekli Kaya Dolgu tipinde tasarlanmış olan Ballısaray Göletine ait genel özellikler şu şekildedir:

Kret kotu...: 837,45 m Talvegden yükseklik...: 40,50 m Normal su seviyesi...: 834,75 m Minimum su seviyesi...: 813,10 m

Ballısaray Göleti gövde altında kalan kısımda kalan alüvyonun tabakasının kaldırılması öngörülmüş ve gövde kesitleri bu esas üzerinden oluşturulmuştur. Stabilite analizleri gövdenin en yüksek olduğu kesitte yapılmıştır.

Analiz Yöntemi Ve Zemin Parametreleri

Gölet gövdesine ait stabilite hesapları, SLIDE isimli bilgisayar programı kullanılarak Limit Denge Yöntemi ile irdelenmiştir. Duraylılık analizlerinde kullanılan zemin parametreleri aşağıdaki tabloda özetlenmektedir. Gövdede kil çekirdek, filtre ve kaya ufağı zonları ve kaya dolgu zonu olmak üzere temel anlamda 3 zon bulunmaktadır.

Tablo 7.3: Stabilite Analizlerinde Kullanılan Malzeme Karakteristikleri.

Yaş birim hacim ağırlığı(kN/m³) Doygun birim hacim ağırlığı(kN/m³) Efektif kohezyon (kPa) Efektif içsel sürtünme açısı(˚) Kil çekirdek 20,00 22,00 30 15 Filtre malzeme 18,00 20,00 - 35

Temel kayası 22,00 24,00 500 44

Gövde şev eğimleri kum çakıl dolgu için membada 2.25 Y / 1D, mansapta 2.00 Y / 1 D alınmıştır.

Yükleme Durumları Ve Güvenlik Sayıları

Analizlerde kullanılacak yükleme durumları ve güvenlik sayıları ilerleyen sayfada verilmektedir.

Tablo 7.4: Yükleme Durumları ve Güvenlik Sayıları ( DSİ Genel Müdürlüğü ve USACE’ye uygun olarak).

Yükleme Durumu Mansap Şevi Memba Şevi

YAPIM SONU Statik _{1.30 1.30} Depremli _{1.00 1.00} İŞLETME DURUMU Maksimum işletme kotunda, Statik 1.50 - Maksimum işletme kotunda, Depremli 1.20 - ANİ BOŞALMA DURUMU Minimum işletme kotunda, Statik - 1.20 Minimum işletme kotunda, Depremli - 1.00

7.3.3.1.2 Gövde Oturma ve Deplasman Hesabı

Ballısaray Göleti Kil Çekirdekli Kaya Dolgu Tipinde inşa edilecektir. İnşaat aşaması bitiminde gölet gövdesinde yatay ve düşey deplasmanlar beklenmektedir. Söz konusu hareketlerin tespiti amacı ile gövde üzerinde ölçüm aletleri yerleştirilmektedir. İşletme esnasında ölçüm aletlerinde gözlenmesi beklenen limit deplasmanların belirlenmesi amacıyla Phase2 isimli bilgisayar programı kullanılarak “sonlu elemanlar yöntemi” ile gölet gövdesi oturma hesapları yapılacaktır.

Oturma hesaplarında kullanılacak zemin parametreleri aşağıda özetlenmiştir. Oturma Analizi yapılırken dolgu malzemelerinin USBR Desing of Small Dams’de belirtildiği üzere ve DSİ kriterlerine göre standart proktor sıklığında sıkıştırılacağı düşünülmüştür.

Tablo 7.5: Oturma Hesaplarında Kullanılacak Zemin Parametreleri.

Birim Ağırlık (kN/m3₎ Yenilme Kriteri/Malzeme Tipi Kohezyon (kPa) Peak/Res. İçsel Sürtünme Açısı (0₎ Peak/Res. Young’s Modülü (kPa) Poisson’s Ratio Kil 27,60 Mohr Coulomb/Plastic 10/5 34/30 50 000 0,35

Filtre 26,00 Mohr Coulomb/Plastic 1/1 35/32 50 000 0,3 Kaya 27,00 Mohr Coulomb/Plastic 1/1 45/38 150 000 0,25 zemin 24,00 Mohr Coulomb/Plastic 1/1 44/39 1 560 000 0,25

Phase 2 programında gölet gövdesi modellenmesi esnasında gölet gövdesinin 5 aşamada yapılacağı düşünülmüştür ve modelleme bu şekilde yapılmıştır.

7.3.3.1.3 Gövde Sızma Analizi Kriterleri

Ballısaray Göleti altında nebati toprak ve ayrışmış zemin kaldırılarak taşıma gücü, oturma ve sızma açısından sorun teşkil etmeyecek bir zemine gövde oturtulacaktır. Sızma analizi gövde maks. Kesiti üzerinde, rezervuar normal su seviyesine kadar dolu iken memba- mansap sınır koşulları düşünülerek yapılacaktır. Uzun dönemde mansapta su seviyesi talveg seviyesi ile aynı olarak kabul edilecektir. Sızma analizi yapılırken; enjeksiyon perdesi varken ve yokken sızma miktarları hesaplanacaktır ve enjeksiyon perdesinin efektifitesi

irdelenecektir.

Analiz Yöntemi ve Malzeme Parametreleri

Gölet gövdesine ait sızma analizi, phase2 isimli bilgisayar programı kullanılarak Sonlu elemanlar metodu ile yapılacaktır. Sonlu elemanlar metodu ile irdelenecektir.

Sızma analizlerinde kullanılan parametreler aşağıda özetlenmektedir. Parametreler belirlenirken USBR Design of Small Dams’de verilen ve standart proktor koşullarında sıkıştırılmış malzemelere ait geçirimlilik katsayıları kullanılacaktır. Bilindiği üzere gövdeye ait tabakalar DSİ pratiğinde de standart proktor koşulunda sıkıştırılmak durumundadır.

Tablo 7.6: Sızma Analizlerinde Kullanılacak Malzeme Karakteristikleri.

Kil 5x10-10

Filtre 2x10-4

Riprak ve Kaya 2x10-4

Temel 1x10-10

Enjeksiyon 1x10-15

7.3.3.2 Sıvılaşma

Gövde dolgusunun, yoğun örtü malzemesi veya kaya üstüne oturması

beklenmektedir. Bu nedenle gövde temelinde sıvılaşma potansiyeli bulunmamaktadır ve sıvılaşma analizlerine gerek görülmemiştir.