KONU: GEOMEMBRAN UYGULAMA REHBERİ SUNUM YAPAN: … · 2013. 12. 3. · 1- Bulletin 135 – ICOLD, 2- Geosynthetic Barriers Systems for Dams (Prof. Jean-Pierre GIROUD ,5-6 Haziran

KONU: GEOMEMBRAN UYGULAMA REHBERİSUNUM YAPAN: HÜSEYİN KÜSMEZ

KAYNAKLAR:1- Bulletin 135 – ICOLD,2- Geosynthetic Barriers Systems for Dams (Prof. Jean-Pierre GIROUD ,5-6 Haziran –ANKARA,3- Geosynthetic Barriers Systems for Dams (Extra)(Prof. Jean-Pierre GIROUD ,5-6 Haziran –ANKARA,4 – International Water Power &Dam Construction,5- A Drained Synthetic Geomembrane System for Rehabilitationand Construction of Dams – Scuero& Vaschetti,6- GFR Engineering Solutions.

1. Barajlar Kongresi – Ekim 2012

2

Geomembranlar ve geokompositler gibi yapay

geçirimsizlik malzemeleri göreceli olarak yeni ve

alternatif bir çözüm oluşturmaktadır.

Bu çözüm sadece doğal geçirimsiz malzemenin

bulunmadığı, uygun olmadığı, temininin ekonomik

olmadığı veya kullanılmasının zor olduğu durumlarda

alternatif olarak değerlendirilmektedir.


3

Geomembran, geçirimsizlik elemanını oluşturur.Geomembran ile teşkil edilen gövdelerin tasarımında

sızma, alttan kaldırma, stabilite vb. konularla ilgili tüm

projelendirme kriterleri geçerlidir.


4

Geomembran Sızdırmazlık Sistemi (GSS) aşağıdaki tekniklerleuygulanabilir:

1- Geçirimsiz geomembran tabakasının barajınmembasında yer aldığı, Memba Sistemi (The UpstreamSystem),

- Korumasız (Açıkta, exposed)- Korumalı,(Kapalı, covered)

2- Geçirimsiz geomembran tabakasının barajınmerkezinde yer aldığı, Merkezi Sistem (The InternalSystem)


5

ToplamMemba Sistemi

Merkezi Sistem

Memba Açıkta

Memba Kapalı

Toplam dolgu baraj sayısı 17348

% 27106

% 6120

% 12Toplam yeni inşa edilen baraj sayısı

103 22 66 15

Toplam rehabilite edilen baraj sayısı

56 21 31 5

Yeni inşa edildiği veyarehabilite edildiği belli olmayan

14 5 9 0

Geomembran Kullanıldığı Bildirilen Dolgu Barajlar


6

Geomembransızdırmazlıksisteminin temelgereksinimleri:

* Geçirimsiz geomembran sisteminin baraj temeline ve beton yapılarauygunbir şekildebağlanması,* Oturmalardan dolayı gövde deformasyonlarına uyum sağlayabileceközellikteolması,* Geomembranı sabitlemek için ankraj sistemi (ankraj veya ağırlık),alttan kaldırmayı önlemek ve geomembranın sızdırmazlığınıölçebilmek için geomembran mansabında olası kaçakları toplayacakdrenaj sistemiyapılması.


7

GEOMEMBRAN SERİLMESİNDNE BAZI ÖRNEKLER;


8



9



10

Geomembran Sızdırmazlık Sistemi yeni inşa edilecek barajlarda gövde içinde de inşasına imkân verir. Merkezi Geomembran Sistemi

sınırlı sayıda uygulamada kullanılmıştır.(Geomembranın konumu bilinen 174 uygulamanın 20 tanesinde % 12)

Benzer durum şuan Türkiye de projelendirilen ve imalatı başlayan baraj/gölet inşaatlarında görülmektedir.

GEOMEMBRAN SİSTEMİNİN MERKEZİ OLARAK KULLANILMASI SADECE DOLGUNUN YARI GEÇİRİMLİ

VEYA ÇOK AZ GEÇİRİMLİ OLDUĞU DURUMLARDA UYGULANABİLİR.


11

1-) Transizyon / Filtre / Drenaj Zonu , 2-) Geomembran, 3-) Perde Enjeksiyonu

•İki Tip aynı olmak ile birlikte aralarındaki fark zig-zag aralıkların farklı olmasıdır. •Örnek: Fencheng ve Wantuzhou Barajları (Çin)


12

1-) Transizyon / Filtre / Drenaj Zonu ,2-) Geomembran, 3-) Enjeksiyon

•Geomembran açılı konumda. Örnek: Valence d’Albi (Fransa)•Geomembran düşey konumda. Örnek: Atbashinsk (Kırgızistan)


13

Geomembranın açık veya kapalı olarak dolgu barajın memba yüzüne yerleştirildiği"memba sistemi" en yaygın uygulanan sistemdir. (% 88)

AVANTAJLARI:• Dolgunun tamamının zati ağırlığı hidrolik itkiye karşı destek teşkil

eder. Rezervuar su yükü dolgunun memba kısmında şev stabilitesiniartırır.

• Baraj kesitinin hiçbir bölgesinde boşluk suyu veya sızıntı suyubasınçlarının oluşmadığı kabul edilmektedir. Dolayısı ile MembaSistemi boşluk suyu basıncı olmadığından stabiliteyi artırır.

• İnşaat süresini önemli ölçüde azaltabilir. Uygulanması sadece havakoşullarından etkilenir.

• Uygulama aşamalar halinde yapılabildiği için inşaat programınagöre ayarlanabilir ve inşa hızı artırılabilir.


14

AVANTAJLARI:

• Üst kotlarda gövde dolgusu devam ederken alt kotlarda geomembranuygulaması yapılabilir. Tabi ki bunun için ilave sabitleyici sistemgerekir ve üst kotlardan kaya düşmelerine karşı çok dikkatliolunmalıdır.

• Alt kotlarda sızdırmazlığın daha erken teşkil edilmesi geçici derivasyonyapılarının daha ekonomik tasarlanabilmesine yardımcı olur.

• Daha az malzeme kullanılmasının yanında örnek olarak ön yüzü betonkaplı kaya dolgu barajlara kıyasla daha kısa inşaat süresi gerektirir.

• İşletme sırasında Açık Memba Sistemi pratik ve ekonomik tamir imkânısağlar. Kapalı Memba Sisteminde ise örtünün kaldırılması halinde budurum geçerlidir.


15

Memba yüzü geçirimsizlik sistemi için aşağıdaki temel ilkelerdeğerlendirilmelidir:

• Geomembran temas edebileceği pürüzlü tabakalar tarafındanoluşabilecek delinmelere karşı korunmalıdır. Koruyucu geotekstil ilebu koruma sağlanabilir.

• Bir sızıntı durumunda oluşabilecek sızmaları azaltabilecek uygungeçirimsiz karakterde geomembran altında yastık (destek) tabakasısağlanmalıdır.

• Bir sızıntı durumunda Geomembran altında alttan kaldırmakuvvetlerini (uplift) önleyecek uygun serbest drenaj sağlanmalıdır.


16

Geomembran sızdırmazlık sistemi detayları uygulama tipine bağlıdır.

G :Geomembran (opsiyonlu olarak koruyucu geotekstile lamine)SL : Destek TabakasıDZ/GZ :Drenaj Zonu/Geçiş Zonu


17

C2 : Beton Plaklar C1 : GeotekstilG : GeomembranS2 : Geotekstil (opsiyonel) S1 : Asfalt Beton (opsiyonel) B1,B2 : Geçiş Dolgu ZonlarıD : Baraj Gövde Dolgusu - Kaya

1-) Transizyon / Filtre / Drenaj Zonu ,2-) Geomembran, 3-) Perde Enjeksiyonu

Memba sistemi değişik biçimlerde ve değişik koşullarda uygulanmıştır. Bu uygulamaların kombinasyonları da mevcuttur.

Bu tipler açık ya da kapalı geomembran uygulaması ile tesis edilebilirler.


18

1-) Transizyon / Filtre / Drenaj Zonu , 2-) Geomembran, 3-) Cut-Off, 4-) Batardo



19

1-) Transizyon / Filtre / Drenaj Zonu ,2-) Geomembran, 3-) Perde Enjeksiyonu



20

1. Tranzisyon / Filtre / Drenaj zonu2. Geomembran3. Enjeksiyon4. Kısmen kaplanan zon

1. Tranzisyon / Filtre / Drenaj zonu2. Geomembran3. Enjeksiyon4. Tamamen kaplanan zon

Kapalı Memba Sistemi Uygulama Tipleri


21

1-) Transizyon / Filtre / Drenaj Zonu ,2-) Geomembran,


22

Sadece Memba sistemi

TOPLAMAçık + Kapalı +

MerkeziAçık Kapalı

Uygulama sayısı 173 48 (% 27) 106 (% 61)

En büyük uygulama alanı (m²)

165 000 30 000* 165 000**

En yüksek Baraj (m)

101 (Salt Springs, USA) 101 (Salt Springs, USA)

91 (Bovilla, Arnavutluk)

198 (Karahnjukar, Iceland)

198 (Karahnjukar, Iceland)

En eski uygulama

1959 (Contrada Sabetta, Italy

1973 (Banegon, Fransa)

1959 (ContradaSabetta, İtalya)

Memba Sisteminin Uygulandığı Barajlar

* Sadece baraj içindeki miktardır. Geomembranın rezervuar altında blanket olarak uzatıldığı uygulamada alan maksimum120 000 m2 artmıştır.** Sadece baraj içindeki miktardır. Geomembranın rezervuar altında blanket olarak uzatıldığı uygulamada alan maksimum1 200 000 m2 artmıştır.


23


24

Yeni inşa edilecek barajlarda açık sistemin avantajları:

• Baraj gövdesinin daha hızlı ve kolay inşa edilmesi,

• Geomembranın gözle muayene imkânı,

• Ekonomik inşaat maliyeti sağlaması,

•Tamir gereğinde kolay ve hızlı müdahale imkanı,


25

Yeni inşa edilecek barajlarda açık sistemin dezavantajları:• Kötü niyetli kişiler veya yamaç ve kretten düşen keskin

objeler sisteme zarar verilebilmesi,• Doğru tasarlanmadığında memba sistemi rüzgâr ve

dalgalardan dolayı kaldırma kuvvetlerine maruz kalması,• Geomembranı gövde yüzünde sabitlemek için onu

yamaç etek çizgisine ve gövde yüzüne ankrajlamakgerekmesi,

• Minimum su seviyesi altında biriken iri, sivri uçlu rusubatın geomembrana zarar vermesi.


26

1996 yılında inşa edilmiş MoravkaBarajı Çek Cumhuriyeti'nde bulunan 39 m yükseklikte toprak dolgu bir barajdır.Geçirimsiz bitümlü betondan olan orijinal memba yüzü bozulması sonucu 1999 yılında, barajın üst kısmında ek bitümlü beton katman çıkarıldıktan sonra yeni bir PVC Geomembran (2,5 mm) + Geotekstilkompozit astar tüm baraj yüzü üzerinde mevcut bitümlü beton üzerine doğrudan yerleştirilmiştir.25 400 m². 500 yıllık taşkına dayanıklı gergi hatlarına ankrajlanmış. Sızıntı miktarı < 2 l/s.


27

Depolaması:175 milyon m3.Tipi: Ön yüzü beton kaplı kayadolguİnşaat sırasında zayıf konsolidasyon var. Sızıntıların sebep olduğu oturmalar, çatlaklar yüzünden sık sık tamir gördü. Sorun büyüyünce 2004 de geomembran kaplanmaya karar verildi.


28

Geomembran sistem kurulumu:• Yüzey hazırlama maliyetlerinin azaltılması için barajın pürüzlü yüzeyine, 2000g/m2 geotekstil.• Drenaj toplama katmanı için Tri-düzlemsel geonet.• PVC Geocomposite (Geotekstil500g/m2 +2,5 mm PVC geomembran ).


29

Kretten itibaren 51 metrelik kısmın bitmiş halinin membadan görünümü.


30

Geomembran ömründeki artış örtü maliyetini dengelediği zaman veya yukarıda bahsedilen hasar sebeplerinden kaygı

duyulursa kapalı geomembran sızdırmazlık sistemi seçilebilir.

En yaygın uygulama şeklidir. (% 61)


31

Photo 47 years after construction


32


33


34


35


36

8inçuzunluk,3inçkalınlık


37

Kaplamaişibitmeküzereyken…


38

İnşaatıntamamlanmasından4yılsonrakuvvetlibirfırtınabazıbloklarıkaldırdı.


39

Fakatgeomembran

zarargörmedi.


40

Buolaydanalınandersler;•Geotekstil ,geomembran vekaplamabloklarıarasındayastıkişlevigörmüşvegeomembran zarargörmemiştir.•Tamiraynıkaplamabloklarıvebetonileyapıldı.

SONRAKİBARAJLARDA,BETONDÖŞEMETERCİHEDİLECEKTİR.


41


42


43

GeomembranıKorumakİçinBetonPlakaDüzenlemesi


44

GSSninTopuk

KirişlerineBağlanması


45

GSSnin TopukKirişlerineBağlanması

Pürüzsüzçıtaşeridi

etrafındageomembranbetonuniçinegömülmeden

önce.


46

GeomembranıKorumakİçinBetonDöşemeİnşaatı


47

U.S:1,7H/1VD.S:1,5H/1V


48

YapımProblemleri:

• Geomembranıaltadöşenengeotekstildenbağımsızdı.Buiseikibüyükproblemesebepoldu.

� Geomembran yapımesnasındaşevdenaşağıyadoğrukaydı,� Geomembranzarargörmedenrüzgartarafındanyukarı

kaldırıldıfakatgeotekstilgeomembranınaltındançıkarıldı.• Geomembrangeotekstilyenidenkonumlandırmakiçin

çıkarılmakzorundaydıvegeomembranın%50'siçöpeatılmakzorundakaldı.


49

Buhadiselerdenalınandersler:

� Geotekstililegüçlendirilmemişgeomembrandikeğimlerde(i<2)kullanılmamalıdır.

� Geomembranın‐büyükihtimalleinşaatesnasında‐ rüzgartarafındanyukarıkaldırılmasınakarşıgeotekstililegeomembranbirbirinebağlanmalı,lamineedilmelidir.


50

1996 ya kadar dünyadainşa edilen GSSkullanıldığı en büyükbaraj.Orijinal tasarımı sulama veelektrik üretimi amaçlıCFRD barajı.Baraj alanında farklıyerleşimler ve sismikolaylar olasılığı vardı. sugeçirmez eleman rijitliğive sututucularıngüvenilirliği önemli birendişe kaynağı oldu.


51

1.55H/1V

1.6H/1V

Ayrıca,* Baraj dik eğiminin sebep

olduğu önemli inşaat zorlukları,* Uzun bir süre ( çalışmalar zaten zamanlamanın gerisinde),* Çok fazla işgücü,* Kesintilerin sızdırmazlık sistemini tehlikeye sokma ihtimali vardı.


52

Sonunda, sentetik geomembran seçeneği ; benzer başarılı uygulamalar ve su yalıtımı yüklenicisi ile tasarımcısı tarafından yürütülen kapsamlı test programı tatminkar bulunarak seçilmiştir.


53

0,2 m

0,3 m

Donatısızbetonkalınlıkları:BetonKorumanınDuraylılığı:1‐ Geomembran (GM)ilebetonarasınaörgüsüz750gr/m2 geotekstil (GTX)konuldu.2‐ GMileGTXarasındakisürtünmeaçısı:220,şeveğimi:330,3‐ Betondöşemeucuçevreselkiriştarafındandesteklenmektedir.


54

(pp,750g/m2)örgüsüzgeotekstilelamineedilmiş3mmPVCgeomembran.

3mx6mlik anolar halinde,düşeyderzler/drenajdevamlı,yatayderzlerşaşırtmalı,yatayderzlerçevrekirişinedikolacak


55


2 : Membran3 : Jeotekstil4 : Beton Plak 5 : Polyester Topuk 6 : Jeotekstilli serbest drenaj yer

56


57


58


1 : Çelik Plaka 2 . Genleşme ankrajı3‐4 : Kaynak 5 : Beton 6 : Primer 59

Birleşik Devletlerin Sierra Nevadasıradağlarının tabanında yer alan, MudLake Barajı, 100 yılı aşkın bir süre önce,atların çektiği kazıyıcılar ve buharlıkepçelerle, bir toprak baraj olarak inşaedilmişti.Artık Nevada Eyaletinin Baraj GüvenlikDairesi tarafından belirlenen güvenlikşartlarını karşılayamadığından, birrehabilitasyon gerekli görülmüştü.

Önerilen geosentetik çözüm geotekstilkoruyucu tabakalar içeren bir geomembranve bir beton dolgulu geocell (geohücre)koruyucu kaplaması içermekteydi.


60

Geosentetik çözüm üç nedenle seçilmişti.� Maliyet tasarrufu sağlıyordu. Müşteri geleneksel betonarme yöntemlere göre $600,000-$700,000 arasında tasarruf etti.

�Baraj yüzünde bir su geçirmez koruma sağladı, müşteri daha fazla su tasarruf edecek ve çok uzun bir süre işlev görecek bir çözüme sahip olacak,

�İnşa edilebilirlik ve özel inşaat ekipmanlarına ihtiyacı olmaması.


61

TASARIM KRİTERLERİ:• Örgüsüz geotekstil koruyucu alt tabaka 435 gr/m2,• 1,14 mm takviyeli poli-propilengeomembran,•Örgüsüz geotekstil koruyucu alt tabaka 435 gr/m2,• 75-mm (3-in.) bağlanmış, delikli Geocellhücresel kısıtlama sistemi;• 75-mm (3-in.) yerinde-dökülen çimento ön kaplama elemanı, altta yer alan geomembranıkorumak için.


62

Geleneksel kazıklar ile ankraj mümkün olmadığında burada olduğu gibi entegre tendonlar/bağlar ve yük-transfer kenetleyicileri geocell/geohücre sisteminin geomembran

üzerine onun bütünlüğünü tehlikeye atmadan, asılmasını mümkün kılmakta ve hasar görmesini engellemekte olumsuz hava şartlarına karşı korumaktadır.


63

75 mm derinliğindeki geohücre tabakasının montajından sonra baraj yüzündeki geohücre içine 10 mm (3/8 inç) ince çakıl agregalı beton dökülmüştür.

Geohücre bölmelerinin esnekliği de inşaat işçilerinin hücreler içerisinde yürümelerine ve beton dolguyu tararken eğim yüzeyinde

kolaylıkla hareket etmelerine imkan vermiştir.


64

Sonuç olarak;• Geomembran üzerine yayılmış olan, beton dolgulu geohücresel yapı, geomembranın

bütünlüğünü bozmadan stabilite ve koruma sağlar.• Bu tür baraj rehabilitasyonu oldukça kısa bir programda gerçekleştirilebilir.(Bu proje

tasarım, inşaat ve havza doldurma dahil altı ayda bitirilmiştir.)


65


66

Documents

KONU: GEOMEMBRAN UYGULAMA REHBERİ SUNUM YAPAN: … · 2013. 12. 3. · 1- Bulletin 135 – ICOLD, 2- Geosynthetic Barriers Systems for Dams (Prof. Jean-Pierre GIROUD ,5-6 Haziran