Post on 02-Sep-2019
PAMUKÇAY BARAJININ ÖLÇÜLEN
DEPLASMAN/BOŞLUKSUYU PARAMETRELERİNİN SONLU
ELEMAN ANALİZ SONUÇLARIYLA KARŞILAŞTIRILMASI
A COMPARATIVE STUDY BETWEEN MEASURED VALUES OF
DİSPLACEMENT/PORE WATER PRESSURES WITH FINITE ELEMENT
ANALYSIS RESULTS OF PAMUKCAY DAM
Taha TAŞKIRAN*
1 İbrahim
Halil ORAL
2
ABSTRACT
In this study; the settlement and seepage behaviour of Pamukcay Dam which is a 37.5 m high
earthfill dam with clay core, is investigated for the end of construction and reservoir
impoundment stages. Finite element analyses are performed to determine the displacements
via Geostudio software. Material model parameters for analysis have been taken from the
laboratory test results performed for the design of the dam which are mostly tri-axial and
permeability tests. Some other parameters which are not measured were also taken from the
related values of DSI specification. Dam were modelled by finite element model and analysis
were performed by Geostudio software. Predicted and measured displacements were
compared with the measured ones which has been recorded since 2012 by piezometers and
extensometers. The result of this model is compared with the observing data of DSI and it was
seen that both displacement and pore pressures are in well agreement with measured ones.
Keywords: earthfill dams, measured displacement, pore water pressure measurement
ÖZET
Bu çalışmada, kil çekirdekli, 37.5 m yükseklikli zonlu dolgu tipteki Pamukçay Barajının
sızma ve oturma analizleri sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak araştırılmıştır. Analizlerde
sonlu eleman metodu kullanan Geostudio programı kullanılmıştır. Yapılan analizler için
gerekli olan parametreler tasarıma yönelik önceden gerçekleştirilmiş olan üç eksenli ve
geçirgenlik deney sonuçlarından alınmıştır. İhtiyaç duyulan ancak deneysel olarak
ölçülmemiş diğer parametreler ise ilgili DSI şartnamelerinden alınarak kullanılmıştır.
Anılan parametreler kullanılarak baraj gövdesi sonlu eleman modeli oluşturulmuş ve
analizler Geostudio programı ile gerçekleştirilmiştir.
Gerçekleştirilen sonlu eleman analiz sonuçları ile elde edilen deformasyon ve boşluksuyu
basınçları DSİ’ nin 2012 yılından bu yana piyezometre ve ekstansometreler kullanılarak
ölçmekte olduğu boşluksuyu basıncı ve deformasyon ölçüm değerleri ile karşılaştırılmıştır.
Ölçümlerde, boşluksuyu basıncı “gövde tipi titreşen telli piyezometre” ve düşey
deplasmanları ölçmek amacı ile de manyetik ekstansometre’ kullanılmıştır.
*1 Ünvan., Kurum adı, email (Yazışma yapılacak yazar) 2 Ünvan., Kurum adı, email
257
7. Geoteknik Sempozyumu 22-23-24 Kasım 2017, İstanbul
Yapılan analizlerde, inşaat sonu aşaması için, hem boşluksuyu basıncı yönünden ölçüm
değerleri ile uyumlu sonuçlar elde edilmiş hem de, hesaplanan deplasmanların ölçüm
değerleri ile uyumlu olduğu görülmüştür.
Anahtar Kelimeler: toprak dolgu barajlar, ölçülen oturma, boşluk suyu basıncı ölçümü,
1. GİRİŞ
Barajlar büyük mühendislik yapıları olarak taşıdıkları önem nedeniyle inşaat süresi ve işletme
süresi boyunca çeşitli ölçüm aletleri ile izlenmektedirler. Barajlarda meydana gelecek
deformasyon, şev stabilite sorunları veya aşırı boşluk suyu basıncı barajlarda önlenemeyecek
ciddi hasarlara yol açabilir. Ülkemizde yer alan barajların çoğunda kullanılmış olan gövde
dolgu malzemelerin türü, şekli ve özellikleri farklılık gösterir. Bunun sonucunda inşası
tamamlanan her barajın gerçekleştireceği deformasyon, boşluk suyu basıncı ve stabilite
özellikleri farklılık gösterir. Sonradan oluşabilecek bu sorunlarla karşılaşmamak için
barajların önceden yeterli düzeyde etüt ve fizibilite işlemleri yapılmalıdır. Baraj gövdesinde
kullanılacak olan malzeme parametreleri, laboratuar testleri sonucunda, gerekli olan
parametreler elde edilerek gerçekçi bir modelleme yapılarak analizlerin yapılması önem arz
etmektedir. Sayısal yöntemler ile baraj modelenmesi günümüzde yaygın olarak başvurulan
başlıca yöntemlerden biridir.
Sayısal modellemede kullanılacak olan parametreler laboratuvar ve arazi deneyleri ile elde
edilmektedirler. Bu çalışmada sonlu eleman modellemesinde, kil çekirdek elastik-plastik
model kullanılarak modellenmiştir.
Bu çalışmada, Diyarbakır ili, Silvan yolu, 40. km’ de bulunan Pamukçay Çayı üzerinde yer
alan Pamukçay Barajı sonlu elemanlar yöntemiyle modellenmiştir Yapılan modellemede
parametrelerin çoğu, projeye veri temin etme amacı ile etüd çalışmaları kapsamında
gerçekleştirilen deneylerden alınmıştır. Herhangi bir nedenle elde edilemeyen parametreler
DSİ dolgu barajlar tasarım rehberi veya DSİ 103 nolu teknik bültene dayandırılarak elde
edilmiştir. Barajın 2012 ve 2015 arasında meydana gelen düşey deplasmanlar ve boşluk
basınçları sırasıyla manyetik ekstansometreler ve gövde tipi piyezometrelerle ölçülmüştür.
Ayrıca bu çalışma kapsamında anılan baraj yeniden Geostudio 2012 programı aracılığıyla
modellenerek düşey deplasmanlar, boşluk suyu basıncı ve şev stabilitesi hesaplanmıştır.
Ölçülen ve hesaplanan bu değerler mukayese edilmiştir.
2. PAMUKÇAY BARAJININ ÖZELLİKLERİ
Pamukçay Barajı Diyarbakır İlinin sınırları içerisinde Silvan yolu 40. km de Pamukçay Çayı
üzerinde bulunmaktadır. (Şekil 1). Pamukçay barajı GAP kapsamında yapımı devam eden
Silvan Barajı depolama barajlarından (Başlar, Kuruçay, Bulaklıdere, Kıbrıs, Pamukçay,
Ambar, Karacalar Barajı) biridir. Silvan barajından artan su kanallarla bu barajlarda
depolanacak ve yörenin su ve toprak kaynaklarını geliştirerek Dicle sol sahil ovalarının
Pamukçay vadisinde bulunan 5134 ha alanın cazibe ile sulanması sağlanılacaktır. 07.05.2010
yılında yapımına başlanılan Pamukçay barajı 19.11.2013 tarihinde yapımı tamamlanmıştır.
Baraj gövde alanında 356264 m³ kil, 887539 m³ kum-çakıl dolgu ve 102629 m³ filtre dolgu
malzemesi ve 55541 m³ kaya dolgu malzemesi kullanılmıştır. Gövde yüksekliği talvegden
258
7. Geoteknik Sempozyumu 22-23-24 Kasım 2017, İstanbul
31.50 m. olup, kret uzunluğu 512.14 m’ dir. Baraj gölü minimum işletme, normal ve
maksimum su seviyeleri sırası ile 18.28 ve 30.86 m, maksimum su seviyesinde göl hacmi
44.818 hm³, göl alanı ise 4. Şelmo formasyonu50 km² olarak belirlenmiştir.
Şekil 1. Baraj Gövdesi
3. SONLU ELEMANLAR YÖNTEMİNİN DOLGU BARAJLARA
UYGULANMASI
Deterministik metod, fiziksel kanunlara göre gerilme-şekil değiştirme ilişkisi ile malzemenin
özellikleri ve etki eden kuvvetler (yükler) hakkında bilgi sağlar. Deterministik metotta
genelde Sonlu Elemanlar Metodu kullanılır. Sonlu Elemanlar Metodu, deformasyonların
fonksiyonel modellenmesinde güçlü bir araçtır.
Sonlu elemanlar modellemesinde farklı zonların oluşturularak baraj geometrisinin
oluşturulması, uygun malzeme modelleri ve parametrelerinin atanması ve sonlu elaman ağının
oluşturulması aşamaları takip edilerek analiz yapılmaktadır.Yöntemi uygulamanın esas amacı
gerçeğe yakın mühendislik değerlerinin elde edilmesini sağlamaktır. Yöntem, incelenen
geometrinin sonlu parçalara bölünmesi, her parçanın bağlantı noktalarında bazı serbestlik
noktaları yer alır. Bu serbestlik noktalarında her bir parçanın serbestlik derecelerini kapsayan
denklemler mevcuttur. Bu sayede analizi istenen yapının sınır şartlarını içinde barındıran
matematik model sağlanmış olur. Bu sayede sonsuz serbestlik derecesi olan sürekli ortam,
sonlu serbestlik derecesi olan bir modele dönüştürülür ve buna “ Sonlu Elemanlar Modeli”
denir. Sonlu elemanlar ağında her eleman diğer elemana sadece bağlantı noktalarıyla bağlı
olduğu varsayılmaktadır lakin esasında sonsuz sayıda nokta ile bağlıdır. Böylece düşey
deplasmanların ve boşluk suyu basıncının bu noktalardan yapılan çözümlerle elde edilmesi
sağlanacaktır. Laboratuar deneyleri sonucunda elde edilmiş olan parametrelerin bu yöntemde
kullanılarak öngörülen düşey deplasmanlar veya boşluk suyu basıncı hesaplamaları
gerçekleştirilebilir.
Barajlarda sonlu elemanlar analizi en yaygın haliyle barajın temelinde rijitlik ve ölü yüklerin
tatbik edilmesinden sonra bu tabakada inşaat aşamasında meydana gelebilecek düşey
deplasmanlar ve boşluk suyu basıncının hesaplanması ve aynı yöntemle en son tabakanın
yapımına kadar süregelmesini ifade eder. Tabakalar oluşturarak analiz yönteminin bir diğer
yaygın kullanım alanı kil çekirdekli Dolgu Barajlardır. Kil çekirdekli dolgu barajlar tabaka
halinde inşa edildiklerinden dolayı tek tabakada analiz etmek yeterince gerçekçi bir
modelleme şekli olmayabilir. Örneğin tek kademeli bir baraj analizinde en çok oturma
gövdenin kretinde olduğu sonucunu doğururken kademeli yani tabakalı analizde kretin
259
7. Geoteknik Sempozyumu 22-23-24 Kasım 2017, İstanbul
ortalarında en çok oturmanın olduğu gözlenmiştir. Bu konuda bir çalışmada Zomorodian ve
ark. tarafından Sange Siah Barajı için yapılmıştır. Sange Siah, İran’da bulunan, 33 m
yükseklikte ve kret uzunluğu 351.6 m olan kil çekirdekli kaya dolgu tipte bir barajdır. Baraj,
1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 15 ve 31 kademeli olacak şekilde modellenerek on ayrı analiz
yapılmıştır. Analizlerde bir veya daha fazla kademeli modelin tanımlanmasının, oturma
dağılımı ve miktarında farklı sonuçlara ulaşılmasına yol açtığı belirlenmiştir. (Zomorodian ve
ark. 2006)
4. SONLU ELEMANLAR ANALİZİ
Kil Çekirdekli Zonlu Toprak Dolgu Baraj biçiminde yapımı tamamlanan Pamukçay Barajı, iki
boyutlu olarak analiz edilmiştir. Kil dolgu malzemesinin gerilme bağımlı, elastik ve plastik
davranışını yansıtmak amacıyla sonlu elemanlar analizi Geostudio’da mevcut olan Elastik-
plastik zemin modeli kullanılarak yapılmıştır. Baraj için gerekli olan parametreler proje
hazırlama aşamasında gerçekleştirilen laboratuar deneylerinden alınmıştır. Sonlu elemanlar
yöntemiyle analizi yapılan Pamukçay Barajı boşluksuyu basınçları ve deformasyonlar
açısından incelenmiştir. Baraj temeli şelmo formasyonu olarak anılan birime oturmakta olup,
kum-çakıl dolgu malzemesi, filtre malzemesi ve kil çekirdek malzemesiyle inşa edilen barajda
yalnız kil malzemesinin üç eksenli basınç deneyi yapılmıştır. Diğer malzeme parametrelerinin
çoğu projede yer verilen değerlerden alınmıştır. Proje yapım aşamasında da mevcut olmayan
bazı parametreler ise DSİ’ nin diğer barajlarda önerdiği değerler ışığında oluşturduğu “Dolgu
Barajlar Tasarım Rehberi ve Teknik Bülteni” nde yer alan Tablolardan alınmıştır. Barajın inşa
aşamasındaki gibi temel malzemesinin parametreleri de girilip daha sonra 3 m’ lik tabakalar
halinde ardaşık dolgu oluşturulması yerine tüm baraj gövdesinin tek tabaka olarak
modellendiği analizlerde maksimum oturma krette olacaktır. (Clough ve ark., 1967)
MESAFE (m)-20 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360
KO
T (
m)
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
Şekil 2: Pamukçay Barajının Sonlu Elemanlar Ağı
Bu çalışmada, inşa aşamasında değişen dolgu yüksekliklerine bağlı olarak, her kademe için
ayrı ayrı olmak üzere oturma davranışı Geostudio sonlu eleman analizi programı ile
incelenmiş ve yerinde ölçülen değerlerle karşılaştırılmıştır. Baraj kil çekirdeğinin içindeki
boşluk suyu basıncını hesaplamak için Geostudio sonlu eleman analizi yapılmış bu bulunan
değerler önceden ölçülen piyezometre değerleriyle karşılaştırılmıştır. Ayrıca şev analizi
yapılarak obe ve mde deprem koşulları incelenerek baraj gövde şevlerinin güvenli bölgede
kalıp kalmadığının kontrolü de yapılmıştır. Su tutulması durumu için ek bir analiz yapılarak
baraj gövdesinde meydana geleceği tahmin edilen deformasyonlar da ayrıca belirlenmiştir.
260
7. Geoteknik Sempozyumu 22-23-24 Kasım 2017, İstanbul
5. SONLU ELEMAN BARAJ MODELİNİN OLUŞTURULMASI
5.1 Kil Çekirdek Zemin Parametrelerinin Belirlenmesi
Baraj çekirdeğini oluşturan kil malzemenin sonlu elemanlar analizine veri teşkil edecek
değerler, üç eksenli basınç deneylerinden alınmıştır. kil çekirdek zeminine ait üç eksenli
basınç deney sonuçları ile Permeabilite katsayısı (k) ve birim hacim ağırlık değerleri ile
Tablo. 1de verilmiştir.
Tablo 1 . Kil Çekirdek Zemin Parametreleri (DSİ ES Proje, 2009)
Parametre Değer
Permeabilite Katsayısı K (cm/s) 8.59 10-6
Birim Hacim Ağırlık (g/cm³) 1.92
Kohezyon, c (kPa) 155
İçsel Sürtünme Açısı, Φ (˚)
15
Elastisite Modülü (kPa) 5000
Permeabilite katsayısı değerleri göz önüne alındığında DSİ Teknik Bültende geçirimsizliğin
sağlanabilmesi için bu değerlerin 10-6
- 10-8
cm/s değerleri arasında olması önerilmiştir.
Dokuz numuneden alınan bu değerlerin tavsiye edilen değer aralığına yakın olduğu
görülmüştür.
5.2 Baraj Temel Zemini Parametreleri
Basınçlı su testi (BST) sonuçlarına göre baraj yerinde bulunan birimler genel olarak
geçirimsiz birimlerdir. Lugeon hesaplamalarına göre ortalamada 1-2 Lu (m/d/l) değeri
bulunmuştur. Çok az seviyede 2 Lu (m/d/l) üzerinde değer elde edilmiştir. 1 lugeon değerine
karşılık gelen yaklaşık permeabilite katsayısının 10-7 m/s’ ye tekabül ettiği anlaşılmaktadır.
(Rockmass 2011) Buna göre Pamukçay barajı bent yerini oluşturan birimler su tutma
yönünden olumludur. Baraj temeli modeli için elastik-plasik model seçilmiştir. Şelmo
formasyonuna ait diğer laboratuvar deney sonuçları aşağıda verilmiştir. Şelmo formasyonu
baraj temelinde yer alması açısından baraja avantajlar sağlamıştır çünkü şelmo malzemesi
geçirimsiz özellikler göstermektedir. Şelmo formasyonun Permeabilite katsayısının 1x10-7
m/s olarak seçilmesi uygun görülmüştür. Proje geoteknik raporunda Şelmo formasyonuna ait
Elastisite Modülü 50000 Kpa, kohezyonu (c) 500 kPa ve birim hacim ağırlığı ise 20 kN/m3
verilmiştir (Tablo. 2).
Tablo 2. Baraj Temeline ait Malzeme Parametreleri
(DSİ ES Proje, 2009)
Parametre Değer
Permeabilite Katsayısı K (m/s) 1x10-7
Birim Hacim Ağırlık (g/cm³) 2
Kohezyon c (kPa) 500
İçsel Sürtünme Açısı Φ (˚) 35
Elastisite Modülü (kPa) 50000
261
7. Geoteknik Sempozyumu 22-23-24 Kasım 2017, İstanbul
5.3 Yarı Geçirimli Dolgu Malzemesi Zemin Parametreleri
Yarı geçirimli malzeme siltli, killi çakıl ve siltli kilden oluşan kısmen yamaç molozu ve
kısmen alüvyon ile alttaki yerinde ayrışmış kayadan oluşur. Bu alanda 5 adet araştırma çukuru
açılmış ve 3 adet torba örnek alınmıştır. DSİ Dolgu Barajlar Tasarım Rehberine göre yarı
geçirimli malzeme, geçirimlilik katsayısı K=10-4
-10-6
cm/s arasında olan ve içinde ince dane
oranı (Pamukçay Barajı ince dane oranı %9) %12’ den az olan malzemedir. Dolgu malzemesi
için Permeabilite deneyi yapılmadığı için Dolgu Barajlar tasarım rehberinde bahsedilen yarı
geçirimli Permeabilite katsayısı değer aralığında tavsiye edilen K=10-4 cm/s değeri alınmıştır.
Kum Çakıl karışımı malzemede maksimum tane çapı 7.5 cm’ den daha büyük olmamalıdır.
Tablo 3. Dolgu Malzemesine ait Parametreler olarak değiştirilebilir (DSİ ES Proje, 2009)
Parametre Değer
Permeabilite Katsayısı K (cm/s) 1x10-4
Birim Hacim Ağırlık (g/cm³) 2.03
Kohezyon c (kPa) 15
İçsel Sürtünme Açısı Φ (˚) 30
Elastisite Modülü (kPa) 2000
Pamukçay Barajı geoteknik raporunun ekli dosyası olan gövde sayısal hesap raporunda yer
alan parametrelerde geçen değerler sırasıyla içsel sürtünme açısı (Φ) 30˚, kohezyonu (c) 15
kPa, ve Elastisite modülü ise 2000 kpa’dır (Tablo 3.). Malzemenin parametre değerleri ve
diğer fiziksel özelliklerinin DSİ dolgu Barajlar tasarım rehberinde bahsedilen değer
aralıklarıyla örtüştüğü sonucuna varılmıştır.
5.4 Filtre Malzemesi Parametreleri
Filtre zonları baraj kil çekirdeğinden sızan suların en kısa yoldan ve en kısa sürede baraj
dolgusundan uzaklaştırılmasıdır. Bunun için filtre zonları yeterli deşarj kapasitesine sahip
olmalıdır. Borulanmaya karşı önleyici ve stabiliteye destek olmalıdır.
Geçirimsiz çekirdek zonun memba ve mansap taraflarında bulunan ince ve kaba filtre zonları
çok iyi derecelenmiş olmalı ve DSİ Dolgu Barajlar Tasarım Rehberinde söz edilen filtre
kriterlerine uymalıdır.
Geçirimli malzeme geçirimlilik katsayısı K=10-4
cm/s den az, ince tane içeren kum çakıl ve
blok olan malzemedir. İnce malzeme miktarı %5’ den fazla olmalıdır.
Filtre Çakılın permeabilitesi ise Proje Geoteknik raporunda 5 x 10-3
m/s olarak verilmiştir.
Filtre malzemesine ait Elastisite Modülü 70000 Kpa, kohezyonu 0 kPa ve özgül ağırlığı ise
20.2 KN/m3 verilmiştir (Tablo. 4).
262
7. Geoteknik Sempozyumu 22-23-24 Kasım 2017, İstanbul
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
0
100
200
300
400
500
Model parameters for H155P34 test
E=16 MPa
A=0,004
P0=34 kPa
d=15,5kN/m3
Vo
lum
e c
ha
ng
e (
cm
3)
Applied pressure (kPa)
Simulated curve
experimental curve
Figure 9e. H155P34 test (Boubanga, 1990) Figure 9. Comparison between simulated and experimental curve for mini-pressuremeter test
realized on Hostun sand in IMG, France
Table 1. Model parameters
Model parameters
Test d(kN/m3) P0 (kPa) E (MPa) A ’ (°)
H152P21 15.2 21 35 0.005 36 0
H155P18 15.5 18 13 0.015 36 0
H155P34 15.5 34 16 0.004 39 0
H157P47 15.7 47 15 0.01 35 0.001
H161P34 16.1 34 45 0.001 40 0.003
H161P57 16.1 57 35 0.0008 40 0.003
Table 2. Results comparison
Friction angle ’ (°)
Test Duncan Lade ECL Proposed method Triaxial test
H152P21 33 37 36 36 35
H161P27 38 39 38 40 37.5
H152P18 - - - 40 35
H157P27 36 - 34 35 35
H155P18 - 37 37 36 35
H155P34 39 40 40 39 37.5
In Table 1, we show the model parameters deduced from the different simulations.
Comparison of the friction angles in Table 2 shows that all methods including triaxial test
provide friction angles included in a thin range.
263
7. Geoteknik Sempozyumu 22-23-24 Kasım 2017, İstanbul
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
0
100
200
300
400
500
Model parameters for H155P34 test
E=16 MPa
A=0,004
P0=34 kPa
d=15,5kN/m3
Vo
lum
e c
ha
ng
e (
cm
3)
Applied pressure (kPa)
Simulated curve
experimental curve
Figure 9e. H155P34 test (Boubanga, 1990) Figure 9. Comparison between simulated and experimental curve for mini-pressuremeter test
realized on Hostun sand in IMG, France
Table 1. Model parameters
Model parameters
Test d(kN/m3) P0 (kPa) E (MPa) A ’ (°)
H152P21 15.2 21 35 0.005 36 0
H155P18 15.5 18 13 0.015 36 0
H155P34 15.5 34 16 0.004 39 0
H157P47 15.7 47 15 0.01 35 0.001
H161P34 16.1 34 45 0.001 40 0.003
H161P57 16.1 57 35 0.0008 40 0.003
Table 2. Results comparison
Friction angle ’ (°)
Test Duncan Lade ECL Proposed method Triaxial test
H152P21 33 37 36 36 35
H161P27 38 39 38 40 37.5
H152P18 - - - 40 35
H157P27 36 - 34 35 35
H155P18 - 37 37 36 35
H155P34 39 40 40 39 37.5
In Table 1, we show the model parameters deduced from the different simulations.
Comparison of the friction angles in Table 2 shows that all methods including triaxial test
provide friction angles included in a thin range.
264
7. Geoteknik Sempozyumu 22-23-24 Kasım 2017, İstanbul
Tablo 5. Manyetik Ekstansometre ile elde edilen Ortalama oturma Değerleri
EX 1 EX2 EX 3
(cm) (cm) (cm)
Deplasman 7 3 4
Tablo 6. Ölçüm ve Analiz ile Sonucu hesaplanan deplasmanların karşılaştırılması
EXmax, ölçüm EXORT, ölçüm Exanaliz
(cm) (cm) (cm)
Deplasman 7 4.67 5
Yukarıda verilen tabloda görüleceği üzere, inşaat aşamasının tamamlanmasının hemen
sonrasında ekstansometreler ile yapılan okuma değerlerinin 7, 3, 4 cm mertebesinde kaldığı
ve ortalama değerin 4,67cm olduğu görülmektedir. Yine benzer şekilde inşaat sonu aşamasını
temsil eden sonlu eleman analizinde krette meydana gelen deplasmanın 5 cm mertebesinde
olduğu görülmüştür. Bu nedenle ölçüm ve analiz sonuçları ile elde edilen deplasman değerleri
arasında uyumlu bir yakınlığın olduğu söylenebilir.
Ancak, analiz sonucu elde edilen Dolu Hazne Durumunda (İşletme Durumu) barajın nihai
olarak 0.8 metre oturma yapacağı hesaplanmıştır. Bu çalışmanın hazırlık aşamasında baraj 3
yıllık olduğu için henüz nihai oturmasını gerçekleştirmemişti. Bu aşamada bu değerlerin
karşılaştırılabileceği herhangi bir done bulunmamaktadır. Ölçümlerin devam etmesi
durumunda bu değerler önümüzdeki tarihlerde hesap ve ölçüm değerlerinin karşılaştırılması
daha anlamlı olacağı sonucuna varılmıştır. Pamukçay Barajının şu anda bu değerden oldukça
uzakta olduğu görülmektedir.
Tablo 7. Pamukçay Barajında Analiz Sonucunda Hesaplanan Boşluk Suyu Basıncı ve Sızma
hızı Değerleri
Boşluk Suyu Basıncı (kPa) XY yönündeki sızma hızı (m/s)
DPZ 1 -67.6468 1.20x10-7
DPZ 2 100.5982 7.01x10-8
DPZ 3 28.0563 3.04x10-7
Tablo 8. Pamukçay Barajı Dolgu Tipi Piyezometre Okuma Sonuçları(Sangari 2011-2015)
Başlangıç Boşluk suyu basıncı (Kpa)
Dolu Hazne Durumunda Boşluk Suyu Basıncı (Kpa)
DPZ 1 16.5 114.3
DPZ 2 14.3 119.3
DPZ 3 12 46.3
265
7. Geoteknik Sempozyumu 22-23-24 Kasım 2017, İstanbul
Tablo 9. Analiz sonucu elde edilen Boşluksuyu basınçları
Su Tutma İşlemi Başından–Dolu Hazne Durumuna kadarki ölçülen Boşluk Suyu Basıncı Değerleri Farkı (Kpa)
Analiz ile Hesaplanan (Kpa)
97.8 -67.6468
105 100.5982
34.3 28.0563
8. SONUÇLAR
Pamukçay Barajı 2013 yılında işletmeye açılan kil çekirdekli zonlu baraj tipinde yapılmıştır.
Pamukçay Barajı inşaatı Güneydoğu Anadolu Bölgesinde bitirilen barajlar içinde en yakın
zamanda yapımı tamamlanan bir baraj olmasının yanında baraj ölçüm değerlerinin güncel ve
düzenli olmasından dolayı seçilmiştir. Pamukçay Barajında ölçüm yapmak amacı ile 2 farklı
tipte ölçüm aletleri kullanılmıştır. Bunlardan biri boşluk basıncını ölçen Gövde Tipi Titreşen
Telli Piyezometre ve bir diğeri de düşey deplasmanları ölçen Manyetik Ekstansometre’ dir.
İncelenen baraj da zemini modellemek amacı ile Elastik-Plastik zemin modeli kullanılarak
modelleme yapılmıştır. Laboratuvar deney sonuçlarından ve DSI teknik şartnamesinden
alınan parametreler kullanılarak analizler gerçekleştirilmiştir. Analiz sonucunda Pamukçay
Barajı kreti için elde edilen oturma değerlerinin gerçekleşen oturma değerleri ile
karşılaştırıldığında birbirine yakın olduğu görülmektedir. Bu durum, oturmalar açısından,
zonlu baraj modellemesinde sonlu eleman yönteminin gücünü ve modellemenin başarısına
işaret ettiği şeklinde yorumlanmıştır. Benzer şekilde su tutma işlemi başı–dolu hazne
durumuna kadar geçen sürede ölçülen boşluk suyu basıncındaki değişim miktarı ve sonlu
eleman programı kullanılarak elde edilen boşluksuyu basıncı değerlerinin de uyumlu olduğu
görülmüştür.
TEŞEKKÜR
Çalışmada veri temini konusunda yardımlarını esirgemeyen DSI X. Bölge Müdürlüğüne
değerli katkılarından dolayı teşekkür ederiz.
KAYNAKLAR
[1] Clough, R.W, Woodward, R.J., (1967) Analysis of Enbankment Stresses and
Deformations J. of Soil Mech and Found Div.
[2] GAP Batman Silvan Projesi Diyarbakır Pamukçay Barajı Kati Proje Raporu ES Proje
Nisan 2009, Ankara S,1-120
[3] GAP Batman Silvan Projesi Diyarbakır Pamukçay Barajı Kati Proje Albümü ES Proje
2010, Ankara S,1-323
[4] Orman ve Su İşleri Bakanlığı Devlet Su İşleri Genel Müdürlüğü 1. Barajlar Kongresi
Dolgu Barajlar Tasarım Rehberi Ekim 2012 Ankara S, 1-151
266
7. Geoteknik Sempozyumu 22-23-24 Kasım 2017, İstanbul
[5] Orman ve Su İşleri Bakanlığı DSİ 10 Bölge Müdürlüğü Laboratuvar Deney Sonuçları
2015 Diyarbakır S,1-1
[6]Technical Units used in Rock Engineering 2011
[http://www.rockmass.net/articles/misc/useful/_info.html].
[7] Zomordion, A., Sahabzadeh, K., Oaria, A., 2006, Effect of Number of Layers on
Incremental Construction Analysis of Earth Dams, The Electronic J. Of Geotech.
[8] Önalp, A., Arel, E., Bol, E., Özocak, A., Sert, S. (2008), “Sıvılaşma Potansiyelinin
Belirlenmesinde Koni Penetrasyon Deneyi (CPT) Sönümlenme Yönteminin
Uygulanması”, Tübitak, Proje No: 104M387.
267
7. Geoteknik Sempozyumu 22-23-24 Kasım 2017, İstanbul