tc *stanbul ün*vers*tes* mühend*sl*k fakültes* *n*aat

NEHİR MÜHENDİSLİĞİ
AKARSU KÖPRÜ AYAKLARINDAKİ
OYULMALARIN İNCELENMESİ
Recep ÖZTÜRK
1450Y04251
Danışman:Doç.Dr.Emrah DOĞAN
22.12.2015;Sakarya
1
▪
▪
▪
▪
Genel Bilgiler
İzahlar,Faktörler,Tedbirler
Örnekler
Sonuç
22.12.2015 ;
22.12.2015;Sakarya
2
22.12.2015 ;
22.12.2015;Sakarya
3
Akarsu köprülerinde alt yapı elemanlarının akım alanı içinde
konuşlanması nedeniyle yapı-su-zemin etkileşimi artmaktadır.
Geniş akarsuları geçmesi planlanan köprülerin tasarımı, yapı-suzemin etkileşimin derecesine göre karmaşık olmaktadır. Klasik
köprü tasarımı anlayışında öncelikle yapısal etkenler düşünülmüş,
hidrolik detaylar üzerinde fazla durulmamıştır. Son yıllarda
yürütülen istatistiksel araştırmalar büyük taşkınlar esnasında
köprü yıkılmalarının ana nedenlerinin hidrolik etkenlere bağlı
olduğunu göstermektedir.
22.12.2015 ;
22.12.2015;Sakarya
4
Bu etkenlerin başında ayaklar etrafındaki aşırı taban
oyulmaları, ayaklar arasındaki açıklığın akımla taşınan
malzemeyle birikmesi sonucunda membada ve köprü
açıklığında su seviyesinin artması, akımla taşınan kaba
malzemenin köprü alt yapı elemanlarına uyguladığı dinamik
itki, köprü açıklığının yeterli genişlikte olmaması nedeniyle
açıklıkta oluşabilecek hidrolik sıçrama, basınçlı ve savak tipi
akımların oluşması, insan kaynaklı problemler, vb. gelmektedir
(Yanmaz, 2002).
22.12.2015 ;
22.12.2015;Sakarya
5
Şekil 1.1: Köprü oyulmalarının şematik gösterimi (Deng & Cai, 2009’dan
uyarlanmıştır)
22.12.2015 ;
22.12.2015;Sakarya
6
22.12.2015 ;
22.12.2015;Sakarya
7
Köprülerde oluşan hasarda, en önemli sebep sel sularının
etkisiyle akarsuyun debisinin artması, taşınan sürüntü
maddesinin köprü ayakları civarında yığılmasıdır. Başlangıçta
denge durumunda olan köprü ayakları, bu dengesiz dolmanın
etkisi ile değişime uğramaktadır.
Bazen de durum bunun tam tersi olabilir. Yani sel suları
ayaklar civarındaki malzemeleri sürükleyerek oyulma meydana
getirir. Bunların sonucu olarak ayaklar köprü taşıyamaz hale
gelmekte veya tamamen yıkılmaktadır.
Bu sorunun çözümü için akarsu rejimine en uygun ayak
tipinin belirlenmesi veya akarsu rejimini mevcut ayak tipine
uygun hale getirilip getirilemeyeceği çalışmalarının yapılması
gerekir. Ayrıca debinin zaman ve Froude sayısına göre nasıl bir
değişim göstereceği araştırılmalıdır (Süme, 1995).
22.12.2015 ;
22.12.2015;Sakarya
8
Bu amaçla özel deney kanalları inşa edilerek seçilen değişik
köprü ayak tipi kesitler ile hazırlanan model üzerinde deneyler
yapılmalıdır. Bu incelemelerde genellikle, ayak tipine göre,
ayak etrafında oyulma ve dolma problemleri ile hacimsel
değişimlerinin debi, zaman ve Froude sayısına göre, boyutsuz
olarak ifade edilerek en uygun ayak tipinin belirlenmelidir
(Yücel, 2002).
Köprülerin hizmet ömrünün süresi; hidrolik, yapısal ve
malzeme yönlerinden seçilmelidir (Yanmaz, 2001).
22.12.2015 ;
22.12.2015;Sakarya
9
Oyulma; belirli bir akım hızı olan suyun, aşındırıcı etkisi
sebebiyle nehir yatağında veya köprü kenar ve orta ayaklarında
bulunan yatak malzemesini taşıması ile meydana gelen
problemdir.
Oyulma kavramı genel olarak üç başlık altında sınıflandırılabilir.
1. Akarsu yatağında meydana gelen genel oyulmalar (hareketli
taban oyulması),
2. Akarsu kesitinde meydana gelen daralmalardan ötürü oluşan
oyulmalar,
3. Köprü ayakları ile akım etkileşimi sebebiyle köprü ayakları
etrafında meydana gelen yerel oyulmalar (Raudkivi, 1986)
22.12.2015 ;
22.12.2015;Sakarya
10
Köprü yataklarında daraltma yapıldığında yatağın tabii
halinde bir değişim oluşur. Akarsu bu değişikliği yok ederek
eski halini bulmaya çalışır. Bu da yatağın taban ve yanlarında
aşınmanın meydana gelmesi ile mümkündür. Yatağın yol
imlasından dolayı daralması ile köprünün memba tarafında bir
su kabarması meydana gelir. Su seviyenin bu şekilde
yükselmesi buradaki potansiyel enerjinin artması anlamına
gelir. Bu ise su hızının köprü altında artması demektir. Hızın
artışı erozyona sebep olur. Su yataktan kopardığı parçaları
köprünün mansabına doğru sürükler ve hızın azaldığı yerde,
yani kanalın genişlediği yerde bırakır. Bu şekilde aşındırma ve
sürükleme olayı devam ettiği sürede köprü altındaki su kesit
alanı genişler ve bu genişlemeden dolayı membadaki kabarma
miktarı azalır. Bu olay, köprü altındaki su alanı yeterli
derecede genişleyip su hızı zemini aşındıramayacak bir
dereceye azalıncaya kadar devam eder.
22.12.2015 ;
22.12.2015;Sakarya
11
Köprü ayakları ana kayaya kadar iniyorsa aşınmanın memba
tarafındaki su kabarmasını azaltması bakımından faydası olur.
Bazen de suyun aşındırmasını beklemeden yatağı kazarak
suyun kesit alanını genişletmek ve kabarma miktarını da bu
son hali dikkate alarak hesaplamak gerekir.
Kanallara bir köprü ayağı yerleştirildiğinde birbirinden çok
farklı ve buna karşılık birbirinin tamamlayıcısı olan bir takım
seri olaylar gözlemlenir. Bu olaylar şu şekilde sıralanabilir:
22.12.2015 ;
22.12.2015;Sakarya
12
 Ayaktan dolayı akım çizgilerinde meydana gelen sapmalar ve
bunun neticesinde ayak etrafındaki hız ve basınç alanında
önemli değişiklikler,
 Ayak çevresinde sınır tabakasının oluşması hız ve basınç
alanındaki değişikliklerin sonucu olarak, sınır tabakasından
ayrılmalar,
 Sınır tabakasından ayrılmanın neticesinde ayak çevresinde
çeşitli biçim ve büyüklükte vorteks sistemlerinin oluşması ve
sekonder hareketlerin oluşması,
 Ayak çevresinde oluşan vorteks sistemler ve sekonder akım
etkisi ile tabanda dengede bulunan malzemelerin yerinden
sökülmesi ve taşınması,
 Ayak çevresinde oyulmanın başlaması ve oyulma çukurunun
oluşmasıdır (Aziz, 1996).
22.12.2015 ;
22.12.2015;Sakarya
13
Bu faktörlerin birincisi köprü ayaklarının tesiridir. Bir köprü
ayağı su akımına karşı bir engel teşkil ettiğinden akım
çizgilerinde bir eğrilik medyana getirir. Akım çizgilerinin eğriliği
ne kadar büyük ise, hızın düşey yöndeki bileşeni o kadar büyük
olmakta ve yatağın aşınması hızlanmaktadır.
İkinci bir faktör ise, ayak aliğmanının tesiridir. Akımın yönü
tespit edilirken feyezan anlarında meydana gelecek akımın
yönü göz önünde tutulmalıdır. Örneğin, herhangi bir vadide,
ana yatak köprü yerinde vadinin genel yönünden farklı olabilir.
Böyle hallerde aliğman tayin edilirken, feyezan esnasında,
bütün vadinin bir su yatağı olarak çalışacağı göz önünde
tutulup ayakların ona göre yerleştirilmeleri gerekir.
22.12.2015 ;
22.12.2015;Sakarya
14
Köprü ayaklarının sebep olduğu aşınma miktarını azaltmak
amacıyla, ayakların etrafına geçirilmiş plastik veya metalden
yapılmış hasırlar uygulanabilir. Bu şekilde uygulanması
düşünülen hasırların bazı şartları yerine getirmesi gerekir. Bu
şartlar:
Hasır aralıkları yukarı yönde olan su akımını kolayca
geçirebilecek derecede geniş fakat yatağı meydana getiren
maddelerin geçmesine müsaade etmeyecek derecede küçük
olmalıdır.
22.12.2015 ;
22.12.2015;Sakarya
15
Ayak
V
Yüksek basınç
bölgesi
Alçak basınç bölgesi
Şekil 2. Köprü Ayağı Altında Alt Akım (Aksöz, 1967).
Düşey istikametteki bu akımın yatağı aşındırmaması için hasırın
buraya gelen kısmının geçirimsiz bırakılması gerekir. Bunun diğer
bir faydası da şekil:2 de görüldüğü gibi yüksek basınçla alçak
basınç arasında meydana gelen “alt akım”ın önlenmesi
dolayısıyla yatağın mansap tarafında “akıcı kum” halinin
meydana gelmesinin önlenmesidir.
22.12.2015 ;
22.12.2015;Sakarya
16
Oyulma tahminleri ile alakalı şimdiye kadar sayısız çalışma
yapılmış ve bu çalışmalara bağlı olarak birçok ampirik formül
çıkarılmıştır (Lim, 1997; Melville & Sutherland, 1988; Shen ve
diğ, 1969). Bunlar ve benzeri diğer ampirik formüller genel
itibariyle laboratuvardan elde edilen verilere bağlı olarak
değişmektedir.Aralarındaki fark ise araştırmacıların gözönünde
bulundurdukları parametrelerin farklılığı, yani kurdukları model
yapısının birbirlerinden farklı olmasıdır (Deng & Cai, 2009).
Bulunan deneysel formüller incelenirse; göze ilk çarpanlardan
birisi, Amerika Birleşik Devletleri Ulaştırma Bakanlığı tarafından
da tavsiye edilen Colorado Üniversitesi denklemidir(Doc &
Factor, 1993). Bu denklemde oyulma çukuru derinliği;
22.12.2015 ;
22.12.2015;Sakarya
17
ifadesiyle tahmin edilmektedir.
Burada ;
ds oyulma derinliğini,
y ayağın memba tarafındaki akım derinliğini,
K1, K2 ve K3 sırasıyla ayak burun şekli, ayağa çarpan suyun açısı
ve yatak durumu düzeltme katsayıları, b ayak çapı, F ise Froude
sayısını ifade eder.
Yapılan deneylerde, ds/y değerinin, Froude sayısının F>0.8
olduğu durumlarda limit değer olarak 3.0 değerini aldığı
görülmüştür. Buna benzer birçok çalışmada aşağıda verilmiştir.
Terimlerin açıklamasını daha basitleştirmek adına ortak terimler
tekrar açıklanmayacaktır.
22.12.2015 ;
22.12.2015;Sakarya
18
Froehlich denklemi (Froehlich, 1989):
Burada ;
ⱷ ayak burnunun şekil katsayısını,
be köprü ayağının gelen akım doğrultusunun normali
doğrultusundaki genişliği ve
D50 ortalama yatak malzemesi tane boyutudur.
Melville ve Sutherland (1988) denklemi:
ds = KlKdKyKaKs
şeklinde olan Kl akım yoğunluğu faktörü, Kd yatak malzemesi faktörü,
Ky akım derinliği faktörü, Ka ayak hizalanma faktörü ve Ks de ayak şekil
faktörüdür.
22.12.2015 ;
22.12.2015;Sakarya
19
Shen ve diğ. (1969) denklemi ise,
Bu denklemde ;
V; ortalama akım yaklaşım hızını,
v; kinematik viskozite değeridir. v = 1 x 10-6 m2/s alınmıştır.
Çıkarılan bu denklemlerin doğruluğunu sınamak amacıyla bazı
araştırmacılar karşılaştırmalı çalışmalar yapmışlardır. Johnson (1995),
yaptığı çalışmada hem temiz su oyulması hem de hareketli taban
oyulmasına dair geniş bir veri kümesini, en çok kullanılan 7 oyulma
denkleminde test etmiştir. Bu testlerde önemli olan nokta ise
yapılan tahminlerin gözlemlenen değerden büyük çıkmasıdır. Bunun
sebebi ise güvenli tarafta kalıp doğru bir ayak tasarımı yapmaktır.
Johnson (1995), içerisinde Colorado State Üniversitesi denkleminin
de yer aldığı 7 denklem arasında en isabetli sonuçlara Melville ve
Sutherland (1988) denklemiyle ulaşmıştır.
22.12.2015 ;
22.12.2015;Sakarya
20
KÖPRÜ AYAKLARI ETRAFINDA OLUŞAN
VORTEKS SİSTEMLERİ
Bir engel etrafında yer alan akımın en belirgin özelliği, büyük
ölçekli çevrinti yapısı veya diğer bir deyişle vorteks sistemleridir
(Üç, 1979). Engelin hemen önünde meydana gelen basınç
gradyenindeki artımdan dolayı, engelin membadaki sınır tabakası
ayrılır. Bu ayrılma ve engelin memba durgunluk düzleminde
oluşan hızın düşey bileşenlerinin, taban zemini üzerinde
yansıması sonucunda engel etrafında vorteks sistemler meydana
gelir. Bu vorteks sistemleri üç ayrı biçimde oluşur:
22.12.2015 ;
22.12.2015;Sakarya
21
Şekil 3 . Sürüklenen Vorteks Sistem (Aziz, 1996).
Sürüklenen vorteks sistemler: Bu vorteks sistemler aynı
köşede birleşen yüzey arasında basınç farkları olan
durumlarda meydana gelirler. Engelin durgunluk
düzlemiyle kanal tabanının birleştiği yerde kabarmadan
dolayı oluşan yüksek basınç gredyenleri bu vortekslerin
oluşmasına neden olur ve tamamen batık engellerle
oluşur (Üç, 1979).
22.12.2015 ;
22.12.2015;Sakarya
22
Şekil 4. Atnalı Vorteks Sistem (Aziz, 1996).
Atnalı vorteks sistemleri: Engelin önünde meydana gelen aşağı
yönlü düşey durumdaki hız bileşeni tabana ulaşır ve sapar. Yön
değiştiren bu hız bileşenlerinin bir bölümü sürüklenen devam eder.
Bu olayların sonucunda engelin tabanı yakında bir çevrinti hareketi
olur.Bu çevrintiye atnalı vorteks sistem denir (Tison, 1940). Bu
vorteksin oluşması basınç değişiminin büyük olmasına bağlıdır. Bu
da ayak şekilleriyle ilgilidir.
22.12.2015 ;
22.12.2015;Sakarya
23
Şekil 5. Bir Engel Etrafında Oluşan Vorteksler ve Art-iz Vorteks Sistemi (Üç, 1979).
Art-iz vorteks sistemleri; Engel yüzeyindeki kararsız sürtünme
tabakasının yukarı doğru dönerek çıkmasından meydana gelir.
Bu sistem içinde konsantre olan çevrilen engelin kendisi
tarafından meydana getirilir. Sürtünme tabakaları, ayrılma
hattının her iki tarafından ayrılır. Art-iz vorteks sisteminde
çevrilerin şiddeti, engelin şekline ve akım hızına bağlı olarak
değişir. Ayağın arka tarafında, tabandan yukarı doğru kalkan bir
akım gözlenir (Üç, 1979). Şekildeki oklar su akımını
göstermektedir.
22.12.2015 ;
22.12.2015;Sakarya
24
Dere yatağından gelişigüzel kum, çakıl alınması sonucunda
suyun akış doğrultusu ve dere mecrası değişmekte yatakta
açılmalar olmakta, dolayısıyla köprü ayaklarında oyulmalar
meydana gelmektedir. Bunun için dere yatağından alınacak
malzeme yerleri köprünün memba tarafından olmalı ve
köprüye en yakın malzeme alma yeri hiçbir zaman en az 500 m
mesafeden daha yakında olmamalıdır. Mansap tarafından ise
mümkün mertebe malzeme alınmamalıdır. Malzemenin
alınması derenin akış doğrultusunu değiştirmeyecek şekilde
olmalıdır.
22.12.2015 ;
22.12.2015;Sakarya
25
Dere yatağını köprü yapıldığı zamanki durumunda korumak
için gerekli tedbirler alınmalıdır. Sahilleri tahkim etmek su
akımını köprü ayaklarına paralel gelecek şekilde tutmak için
gerekli ilave yapılar yapmak, dere yatağının alçalmasına mani
olacak ilave yapılar yapmak lazım geldiği gibi derenin getirdiği
malzeme ile dere yatağının dolması halinde temizlenmesi
gerekir.
22.12.2015 ;
22.12.2015;Sakarya
26
Yaklaşım imlasını tutmak,köprüyü ve yaklaşım imlasını
akarsuyun zararlı tesirlerinden korumak için pere, istifsiz
tahkimat (adi anroşman) ve istifli tahkimat (muntazam
anroşman), gabion kafes tel sandık, kardökon, gido, mahmuz,
şev tahkimatı, bağlama duvarı ve paralel tahkimatlar
yapılmalıdır. Bu malzemelerin yapılmasında kullanılacak
malzeme, ağaçlandırma, ahşap veya çelik kazık çakma, kafes
tel, beton blok ve taştır. Genel olarak en çok kullanılan
malzeme taştır. Tahkimatlarda kullanılacak taşların özellikleri;
ayrışmaya uğramamış büyük kitle halindeki kayadan patlayıcı
madde kullanılarak veya diğer bir yolla çıkartılan taştır. Bu
taşların ağırlıkları 35kg-12000kg’dır (Erdem, 1975).
22.12.2015 ;
22.12.2015;Sakarya
27
Riprap kullanımı
Zemin iyileştirmeye yönelik nehir yatağına yerleştirilen
koruyucu katman çeşitlerinden en etkili olanı “riprap” olarak
adlandırılan çeşittir. Bu katman nehir yatağı üst kotundan
başlayarak yapılabileceği gibi, doğal taşınım ile ortaya çıkan
oyulma çukurlarına da yapılabilir. Bunun yanısıra son
çalışmalar, nehir yatağı kotunun daha aşağısına yerleştirilen
riprap tabakasının oyulmaya karşı daha iyi bir önlem olduğunu
göstermiştir (Lagasse ve diğ, 2007).
Riprap tabakası birçok şekilde yerleştirilebilir.Riprap
tabakasının üst kotu nehir yatağının üzerinde olabileceği gibi,
nehir yatağı kotuyla aynı seviyede de olabilir.Hatta nehir
yatağına gömülü bir şekilde de yerleştirilebilir (Şekil 6).
22.12.2015 ;
22.12.2015;Sakarya
28
Şekil 6: Riprap uygulamasına bir örnek (Melville & Coleman, 2000)
22.12.2015 ;
22.12.2015;Sakarya
29
Şekil 7: Nehir yatağı üzerine yerleştirilen riprap (Lagasse ve diğ, 2007)
Riprap tabakasının kararlılığı, kullanılan taşların boyutları ve bu
taşların akımdan ötürü beliren kayma gerilmelerine göstereceği
direnç ile doğrudan alakalıdır.
22.12.2015 ;
22.12.2015;Sakarya
30
Köprü ayağı üzerinde oluşturulan yarıklar
Köprü ayağı üzerine açılan yarıklar, akarsuyun memba
tarafından gelen düşey akımın şiddetini azaltır ve böylelikle
meydana gelebilecek at-nalı çevrintilerinin de şiddeti
azaltılmış olur. Açılacak bu yarığın tahmin edileceği üzere
genişliği,uzunluğu, bulunduğu konumu gibi birçok özelliği
oyulma derinliğini doğrudan etkiler.
22.12.2015 ;
22.12.2015;Sakarya
31
Şekil 8 : Oyulma derinliğini azaltmak için kullanılan yarıklar (Shen ve diğ, 1966)
Şekil 9 : Nehir yatağı ve su yüzüne yakın olarak yerleştirilen yarıkların şematik
gösterimi (Chiew, 1992)
22.12.2015 ;
22.12.2015;Sakarya
32
Ayak üzerinde yatay plakalar
Yatay plakalar genel olarak akarsu yatak seviyesine yakın
olarak yerleştirilen elemanlardır. Bu elemanlar, düşey akım ve
at-nalı çevrintisi için bir set görevi görerek oyulma riskini azaltır
(Chiew, 1992). Literatürde ayak çevresine yerleştirilen yatay
plakalarla alakalı bir çok çalışma yapılmış, geniş tabanlı ve nehir
yatak seviyesinden daha derine konuşlandırılan plakaların
oyulma oranını ciddi derecede azalttığı görülmüştür (Lauchlan,
1999).
Şekil 10 : Plaka kullanımının at-nalı çevrintisi ve düşey akım etkileşimini engellemesi
(Zarrati ve diğ, 2010)
22.12.2015 ;
22.12.2015;Sakarya
33
Emme yöntemi
Bu yöntem riprap, plaka ve diğer kavramlara göre daha
yenidir.Bu teknikte, köprü ayağı yüzeyinde bulunan ve suyu
emmeye yarayan girişlerden su alınarak ayağın üst
kısmından pompa yardımıyla uzaklaştırılır. Bu konuda
Rooney (1977) dışında çalışma yapan pek fazla araştırmacı
bulunmamaktadır. Rooney yaptığı çalışmada, ayak etrafına
beş satır altı sütundan oluşan toplam otuz delik açmıştır. 0.1
l/s gibi düşük pompa kapasitesinde oyulma %50 civarında
azalırken, 0.4 l/s gibi bir pompalama neticesinde oyulma
mekanizması ortadan kalkmıştır.
Bu konuyla alakalı daha fazla araştırma literatürde
bulunmamaktadır. Ulaşılan en net sonuç ise, giriş
potlarından çekilen debinin düşey akım etkisi azaltmasından
dolayı bu tekniğin oyulmayı azalttığıdır. (Lauchlan, 1999).
22.12.2015 ;
22.12.2015;Sakarya
34
Şekil 2.27 : Oyulma azaltmaya yarayan emme sistemi (Rooney, 1997)
22.12.2015 ;
22.12.2015;Sakarya
35
Ülkemizde son yıllarda pek çok köprünün yıkılmasına veya ağır hasar
görmesine neden olan taşkın olayları yaşanmıştır. Bunlardan bazıları,
1990 Haziran ayında Trabzon, 1991 Mayıs ayında Malatya, 1998 Mayıs
ayında Bartın, 1998 Ağustos ayında Doğu Karadeniz ve 2001 Mayıs ayında
Hatay civarlarında yaşanmıştır. Şekilde 1998 yılı Mayıs ayında Devrek ilçe
merkezinde ağır hasar gören bir köprü sunulmaktadır.
22.12.2015 ;
22.12.2015;Sakarya
36
Ülkemizde genellikle aşırı taşkınlar sonrasında yıkılmaları veya
ağır hasara uğramalarıyla gündeme gelen akarsu köprülerine
karşın, bu konu gelişmiş ülkelerde sürekli araştırma konusu
halinde olup, uluslararası su mühendisliği kongrelerinin
önemli oturumlarını teşkil etmektedir. A.B.D.’de 1991 yılından
itibaren akarsu köprülerinin durumları incelenmektedir. Şubat
1998 itibariyle 66000 akarsu köprüsünün orta ve kenar
ayaklar etrafındaki oyulma problemine karşı hassas olduğu,
17000 kadarının ise oyulma problemine karşı kritik durumda
olduğu tespit edilmiştir. Hasara duyarlı köprülerin temelleri
sürekli gözlem altında tutulmakta, köprü ve çevresinde gerekli
onarım çalışmaları sürdürülmektedir (Lagasse ve diğerleri,
1998).
22.12.2015 ;
22.12.2015;Sakarya
37
Fotoğraf 1: Çaycuma Köprüsünde kırılan taş set
6 Nisan 2012 tarihinde ise Çaycuma nehir köprüsünün uzun yıllara dayalı taban
seviyesi alçalması ile birlikte çeşitli hidrolik zorlanmalara maruz kalması nedeniyle
köprünün temel seviyesinde bulunan koruma yapısının ve temel üstü zemin
örtüsünün iyice bozulduğu anlaşılmıştır. Bu bozulma sonucu köprünün yanal
zorlama etkilerine karşı direnci zayıflamıştır. Kuvvetli olduğu tahmin edilen bir
akıntıda zayıflamış olan temel oynamış ve ilk aşamada köprü üst yapısı mesnet
oturma uzunluğunun üzerinde bir harekete maruz kaldığından üst yapı suya
düşmüştür.
22.12.2015 ;
22.12.2015;Sakarya
38
Fotoğraf 2- Çaycuma Köprüsünde oluşturulan dolgu nedeniyle değişen akım
Bu olay sonrasında kurtarma çalışmaları için sağ sahil bölgesine yakın konumda
oluşturulan kurtarma amaçlı dolgu, yeni köprüyü hızlı bir su akışına maruz
bırakarak tehlikeye atmıştır.Yapılan dolgu sebebiyle su akış alanı daraltılmış ve
sadece iki açıklık arasından akımın geçmesine olanak sağlanmıştır. Bununla birlikte
suyun bir anda akarsu aksı boyunca bir boyutlu akarken mansabında kırılmış ve
bariyer etkisi oluşturmuş olan set sebebiyle ani yön değiştirmesi (planda iki
boyutlu akım) yeni köprü ayağı çevresindeki akım girdap etkilerini artırmıştır. Bu
durumda yeni köprü için de muhtemel oyulma etkileri hızlanmıştır
22.12.2015 ;
22.12.2015;Sakarya
39
22.12.2015 ;
22.12.2015;Sakarya
40
Adıyaman'ın tek giriş ve çıkış yolu olan Göksu Köprüsü'nün ayaklarının altının
oyulması ve boşa düşmesinin nedeninin yakınındaki kum ocağıdır.
22.12.2015 ;
22.12.2015;Sakarya
41
22.12.2015 ;
22.12.2015;Sakarya
42
22.12.2015 ;
22.12.2015;Sakarya
43
Köprü ayakları civarında oluşan en önemli değişiklikler,
suların meydana getirdiği aşınma dolma ve oyulmalardır. Bu
sorun için köprü inşaatlarında bazı tedbirler alınmalıdır.
Bunlar; her bölgede deneysel çalışmalar yapılarak o bölgeye
uygun köprü ayak tipi belirlenmeli, köprü ayakları sağlam
zeminlere özellikle kaya zeminler üzerine ve oyulma
derinliğinin altına oturtulmalıdır. Aşırı eğimli yerlere yapılan
köprülerde suyun hızını azaltan yapılar yapılmalı, mümkünse
böyle yerlere köprü inşa edilmemelidir. Köprü ve yollarlı
korumak için çeşitli tahkimat tedbirleri (pere, gabion kafes tel
sandık, kardökon, gido, mahmuz, şev tahkimatı, bağlama
duvarı vb.) alınmalıdır. Ayrıca köprülerin memba ve mansap
kısmından malzeme alınmasına izin verilmemelidir.
22.12.2015 ;
22.12.2015;Sakarya
44
Tablo 1. Köprü yıkılmalarındaki başlıca hidrolik etkenlerin neden ve sonuçları
22.12.2015 ;
22.12.2015;Sakarya
45
1. AKSÖZ, Y., 1967, Köprü Hidroliği. Bayındırlık Bakanlığı Karayolları
Genel Müdürlüğü., Yayın No:152, Ankara.
2. AZİZ, S., 1996, Ard Arda Dizili Köprü Ayakları Etrafında Oluşan
Oyulmanın Araştırılması. Yüksek Lisans Tezi, Yıldız Teknik Üni. Fen
Bil.Enst, İstanbul.
3. SÜME, V., 1995, Köprü Ayakları Etrafındaki Değişimlerin Etüdü.
Doktora Tezi, Karadeniz Tek. Üni. Fen.Bil.Enst., Trabzon
4. TISON, L, J., 1940 Erosion Autour Des Pilles De Pont En Riviere”
Annales Des Travaux De Belgique, Vol:41, No:3.
5. ÜÇ, S., 1979, Akarsu Kıvrımlarındaki Köprü Ayakları Etrafında
Oluşan Yerel Oyulmalar, İstanbul.
6. YANMAZ, A. M., 2002, Dynamic Reliability in Bridge Pier Scouring,
Turkish J. Eng. Env. Sci. 26 367-375, Ankara.
7. YÜCEL, A., 2002, Köprü Ayakları Etrafında Oluşan Değişimlerin
Araştırılması, Doktora Semineri, Fırat Üni. Fen Bil. Enst., Elazığ
8. YELEĞEN,M.,2014, Köprü Ayaklarında Meydana Gelen Yerel
Oyulmaların Veri Analiz Yöntemleri Kullanılarak İncelenmesi ,
Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üni. Fen Bil.Enst, İstanbul.
22.12.2015 ;
22.12.2015;Sakarya
46
22.12.2015 ;
22.12.2015;Sakarya
47