GeoArme ve Deprem Yüklerine Karşı Davranışı: Gaziantep Sanayi Kavşağı

GeoArme istinat yapı sistemleri, geleneksel duvar istinat sistemi olan betonarme ve taş duvarlara alternatif bir sistemdir.
Geleneksel sistemlerin aksine, arkasında oluşan yanal toprak yükünü kendi yapısal mukavemeti veya ağırlığıyla karşılamaz. Bunun yerine çekme mukavemetine sahip ForTex GG tek yönlü geogrid donatı elemanları sayesinde elde edilen mukavemet ile karşılar. Geosentetik donatılı duvarın, betonarme duvarlara göre temele aktardığı yük daha azdır ve dönmeye karşı büyük emniyet sağlar. Betonarme istinat duvarlarının arka dolgu işlemi tamamlandıktan sonra zamanla oturma problemlerinin oluşması muhtemeldir. GeoArme yapılarda ise zemine kenetlenme prensibiyle çalışan yüksek çekme mukavemetine sahip ForTex geogridleri dolgudaki yatay yükleri karşılayarak dolguyu stabil hale getirmektedir.

Duvar yüksekliği arttıkça, maliyet avantajı sağlanmakta ve uygulama süresi kısalmaktadır.

Geosentetik donatılı duvarların yapımı esnasında ihtiyaç duyulan ekipmanlar ve iş gücü geleneksel duvarlara göre daha azdır. Özellikle kalifiye işçilik konusunda aksaklıklar yaşanan bu süreçte kolaylık sağlamakta olup her ekipmanın bakımonarım maliyetleri göz önünde bulundurulduğunda geosentetik donatılı duvar kullanımı ekonomik açıdan daha da avantajlı hale gelmektedir. Estetik açıdan ise ön cephe elemanlarında projenin gereklilikleri ve uygulama yapılan alanın durumuna göre görsel seçenekler oluşturmaktadır. Bu sayede ön cephe elemanlarında özellikle doğaya uyumlu yapıda yeşil doku oluşturma konusunda bir avantaj sağlar.

Geosentetik donatılı duvarların uzun süreli dayanım açısından daha avantajlı, daha sürdürülebilir ve daha güvenli çözümler sunması tüm bu avantajlar içindeki en önemli ve kritik faktörlerdir. Özellikle depremler açısından riskli bir coğrafyada bulunmamız nedeniyle, bu duvarların deprem davranışı da büyük önem taşımaktadır. 1995 Kobe depreminden sonra deprem tasarım ivme değerinin (PGA 0.8g) artması nedeniyle, tüm dünyada geosentetiklerin kullanımı artış göstermiştir. Şekil 1’de 7,2 Mw büyüklüğünde gerçekleşmiş olan Kobe depremi sonrasındaki bir duvar görseli görülmektedir. Bu büyüklükteki bir deprem çeşitli yapılarda ciddi hasara sebep olmuştur. Fakat geosentetikler, istinat duvarları vb. yapılarda depremden kaynaklanan hasarın azaltılmasında ve önlenmesinde önemli bir rol oynamıştır.

Şekil 2 ve 3’te, betonarme duvarlar ile geosentetik donatılı duvarlar arasındaki sismik etkilere karşı davranış farkı gösterilmektedir. Betonarme istinat duvarları sismik etki ile karşılaşması durumunda, beton yapı parçası döner ve duvar arkasındaki ağırlık ve atalet etkisinden dolayı kayma meydana gelir.

Şekil 2: Betonarme duvarların sismik etkilere karşı davranışı (IGS) Geosentetik donatılı duvarlarda ise, sismik kuvvetler nedeniyle her dolgu kademesinde serilmiş olan geosentetik donatılar yükü dağıtır ve sönümler. Geosentetik donatılar, duvarı stabil halde tutmak için direnç oluşturur ve birleşerek duvarın toplam direncini artır. Bu nedenle, geosentetik donatılı duvarlar yüksek sismik kuvvetlere karşı daha iyi performans göstermektedir.

Şekil 3: Geosentetik donatılı duvarların davranışı (IGS) Geosentetik donatılı duvarlarının yüksek sismik performansı birçok deprem deneyimiyle kanıtlanmıştır. Bu konuyla ilgili olarak Şekil 1’de verilmiş olan Kobe depremi değerli bir vaka geçmişidir. 6 Şubat 2023 tarihinde dokuz saat arayla meydana gelen, merkez üssü Kahramanmaraş’ın Elbistan ve Pazarcık ilçeleri olan 7,8 Mw ve 7,5 Mw büyüklüklerindeki depremler, Kahramanmaraş, Gaziantep, Şanlıurfa, Diyarbakır, Adana, Adıyaman, Osmaniye, Hatay, Kilis, Malatya ve Elazığ illerini yoğun bir şekilde etkilemiş, can ve mal kayıplarına sebep olmuştur.

Depremin yaşandığı illerimizden Gaziantep’te hat uzunluğu yaklaşık 4200 metre, maksimum yükseklikleri 25 metre olan ve 6 farklı tipte ForTex tek yönlü geogrid kullanılmış 19 adet ön yüzü bloklu GeoArme duvarımız yer almaktadır. Gaziantep Tog Otoyolu Organize Sanayi Bölgesi Kavşağında yer alan GeoArme duvarlarımızın deprem sonrası durumları incelediğinde depremi en yoğun şekilde hisseden bölgelerden birinde bulunmasına rağmen çok iyi performans gösterdiği ve yalnızca hafif deformasyonlar olduğu gözlemlenmiştir.

Şekil 1: Kobe depremi sırasında incelenen duvar (Tatsuoka ve diğerleri: S&F, 1996)