Yeraltı Geçirimsiz Perde Duvarları

Geçirimli özellikteki zeminler içinde yapılan derin kazılarda kazı çukuruna gelen sular inşaatı olumsuz etkilediği gibi kazı şevlerinin duraylılığının da bozulmasına neden olmaktadır.

Geçirimli zeminlerde yapılacak derin kazılarda kazı çukuruna su gelişini engellemek ve dik şevli kazı yaparak kazı hacmini azaltmak amacıyla kazıya başlamadan önce zemin içerisine geçirimsiz perde duvarı inşa edilmektedir.

Geçirimsiz Perde Duvarları

Alüvyon türü geçirimli zeminler içinde yapılan kazılarda kazı çukuruna gelen suyun engellenmesi, ortamdaki yeraltı suyu akışının kısmen veya tamamen kesilmesi ile mümkündür. Bu amaçla kazı yapılacak bölgenin tüm çevresine veya yeraltı suyu akım yönünün ön tarafına perde duvarları inşa edilmektedir.

Zeminin özelliğine göre seçilen geçirimsiz perde duvarları, ince perde duvar (thin wall), kalın perde duvar (slurry trench) veya jet grouting, olmak üzere çeşitli şekillerde inşa edilebilmektedir.

Perdenin imalatında sadece çimento ve su kullanılarak rijit bir duvar yapılabileceği gibi karışımın içine bentonit ilave edilerek yapılan perdenin prizini aldıktan (sertleştikten) sonra elastik özellikte olması da sağlanabilmektedir.

Geçirimsiz Perde Duvarları Tipinin Seçilmesi

Alüvyon veya benzeri geçirimli zeminlerde uygulanması düşünülen geçirimsiz perde duvarı tipinin seçilmesi büyük ölçüde zeminin litolojik ve granülometrik özelliklerine bağlıdır. Buna göre;

• Alüvyonel zeminin kalınlığı ve altındaki ana kayanın cinsi
• Zemin içindeki şilt, kil, balçık ve benzeri seviyelerin tespiti,
• Zemin içindeki blokların cinsi, yaklaşık boyudan, seviyeleri ve miktarı,
• Zemin içindeki farklı seviyelerin taşıma güçlerinin belirlenmesi,
• Zemin içinde belirlenmiş seviyelerden alman örneklerin elek ve hidrometrik analizleri,
• Zeminin geçirimliliği, birim ağırlığı ve proktor değerlerinin belirlenmesi gerekir.

İnce perde duvar (Thin wall)

Geçirimsiz ince duvar az konsolide olmuş killi (taşıma gücü 1.5-2 kg/cm2), siltli, kumlu ve ince çakıllı alüvyon ile kendini taşıyamayan kum, şilt ve balçık zeminlerde ortalama 20 m derinliğe kadar uygulanır. İri çakıl (10 cm ’den büyük) ve blok içeren alüvyon ile konsolide olmuş zeminlerde başarılı olamamaktadır.

Sistem, herhangi bir statik yük olmamak üzere yeraltı suyunun sızma veya akımım önlemek amacıyla birbirini kesen ve birbirinin içerisine giren, 60-80 cm genişliğinde 6-10 cm kalınlığındaki anolardan oluşmaktadır. Zemin koşullarına uygun olarak seçilen karışım 2-4 kg/cm2 ’lik basınç altında alüvyon içerisine basılarak uygulanır.

Perdenin yapılacağı eksen üzerinde kolay çalışabilmek, iş makinalarının zemine batmasını önlemek ve putrelin düşey durmasını sağlamak amacıyla sıkıştırılmış dolgu ile su seviyelerinden en az bir metre yükseklikte çalışma platformu hazırlanır.

Perdenin yapılacağı yerde yüzeyden itibaren istenilen seviyeye kadar putrel düşey olarak çakılır. Putrel çakılma esnasında zemini ve iri çakılları kenara iterek ilerler. Putrelin çakma ve geri çekilmesi sırasında putrele monte edilmiş olan borudan bir pompaya bağlı bir hortumla perdeyi oluşturacak karışım verilir. İşlem sırasında basınç manometresi sürekli izlenerek istenilen derinliğe inildiğinde özel vibrasyon ve pnömatik çekici ile putrel yavaş yavaş geri çekilir. Çakma ve çekme sırasında her kademede sürekli olarak düşük basınç ile karışım verilir.

İnilen ilk putrelin oluşturduğu 6-10 cm kalınlığında, 60-80 cm genişliğindeki geçirimsiz ince perde duvar panosunun ardından aynı aks üzerinde ilk yapılan panoya 10-15 cm girecek şekilde putrel yerleştirilip 2. panonun çakma işlemine geçilir. Birbirinin içine giren karışım henüz katılaşmamış olduğundan mütemadi bir perde oluşur.

Kalın perde duvar (Slurry trench)

Geçirimsiz kalın perde duvar killi, siltli, kumlu ve iri çakıllı alüvyon zeminlerde 60 metre derinliğe kadar başarılı olarak inşa edilebilmektedir. Bu yöntemde zemin içerisindeki boyutları 50 cm’e kadar olan bloklar özel kırıcı ile kırılarak perde oluşturulabilmektedir.

Sistem, paletli bir kazı makinası üzerine monte edilmiş ve 2,20 x 0,80 metre boyutlu kazı yapabilen bir hidrolik kepçe ile, düşey olarak hareket edebilen putrelden ibarettir. Kazı, kepçe boyutlarına göre 2,20 x 0,80 m lik panolar halinde birer pano atlayarak yapılır. Pano kazılarının birer atlayarak yapılmasının amacı, önce yapılan panonun içindeki karışımın sonradan yapılan panonun kazısının içine akmasını önlemektir.

Kazı işlemi, kazı makinası üzerine monte edilmiş ve putrele bağlı hidrolik baskı ile çalışan bir kepçe vasıtası ile yapılır. Kazıdan çıkan malzeme (kum-çakıl) kamyonlar ile istenilen yere taşınır.

Bu sistemde kazı ve perde aynı anda yapılmakta, açılan kanal hazırlanan karışım (slurry) ile sürekli dolu tutulmaktadır.