Gabion Wall Application

Son yıllarda kullanımı sıkça artan Gabion istinat duvarlarını incelediğimizde ise iki ana özellik karşımıza çıkmaktadır. Bunlar gabion yapının esnekliği ve geçirgenliğidir. Özellikle heyelanlı bölgelerde ve zayıf zemin geçişlerinde tasarlanabilen gabion istinat duvarları alternatiflerine göre rakipsizdir. Heyelanlı bölgelerde esnek ve geçirgen gabion istinat duvarları ideal çözüm olmaktadır. Ayrıca gabion istinat yapıları kaya tutucu bariyer duvar şeklinde de tasarlanabilmektedir. Gabion (fildöfer) kullanımı sadece istinat yapıları ile sınırlı olmayıp dere yatağı ıslahı uygulamalarında da kullanılabilmektedir. Özellikle gabion içinde kullanılacak taşın arazide bulunduğu durumlarda rakipsiz ekonomi sağlamaktadır. %30 boşluklu yapısı sayesinde istinat duvarları tasarımlarında herhangi barbakana ihtiyaç duymamakta, geri planda oluşan fazla su basıncını rahatlıkla tahliye edebilmektedir. Ayrıca zayıf zemin geçişlerinde esnek yapısı sayesinde, zeminin oturmalarına uyarak uzun yıllar hizmet verebilmektedir. Gabion duvarlar literatürde ağırlık yapısı ve donatılı sistemler olarak (toprakarme mantığı doğrultusunda) iki ana prensip dahilinde çalışmaktadır.
Ağırlık yapısı olarak tasarlanan gabion sistemlerde gabion duvar piramit mantığı ile tasarlanmakta ve mevcut kesitin ağırlık merkezi belirlenmektedir. Bu doğrultuda gabion duvarın stabilitesine negatif yönde etki eden kuvvetler belirlenmekte olup (deprem, duvar üzerindeki yükler, geri plan dogusu vb.) bunlar duvarın stabilitesine pozitif yönde etki eden yükler (duvarın kendi ağırlığı, duvarın ön tarafında yapılacak dolgular vb.) ile karşılaştırılmakta ve kayma, devrilme vb. tahkikleri yapılmaktadır.

Donatılı gabion sistemlerde gabion duvarın çalışma mantığı daha farklı olmaktadır. Bu tarz sistemlerde ön tarafta 1 veya 0,5 metre yüksekliğinde kutu gabionlar (fildöfer) kullanılmakta olup bunlar geogrid, geotekstil veya çelik donatı malzemeleri ile güçlendirilmektedir. Burada sistemin stabilitesi kullanılacak donatı malzemeleri ile sağlanmakta olup, mevcut kayma düzlemleri belirlendikten sonra donatıların kayma düzlemleri üzerinde oluşacak kesme kuvvetlerini taşıması mantığı esas alınır. Bir önceki sistemdeki gibi duvarın inşa edileceği bölgenin depremselliği, duvar üzerinde oluşacak yükler evvelce hesaba katılmaktadır.

Heyelanlı bölgelerde esnek ve geçirgen gabion istinat duvarları ideal çözüm olmaktadır. Ayrıca gabion istinat yapıları kaya tutucu bariyer duvar şeklinde de tasarlanabilmektedir. Gabion kullanımı sadece istinat yapıları ile sınırlı olmayıp dere yatağı ıslahı uygulamalarında da kullanılabilmektedir. Özellikle gabion içinde kullanılacak taşın arazide bulunduğu durumlarda rakipsiz ekonomi sağlamaktadır. Gabionlar ile istinat yapıları teşkil edilebileceği gibi, dere yatağı ıslahlarıda yapılabilmektedir. %30 boşluklu yapısı sayesinde istinat duvarları tasarımlarında herhangi barbakana ihtiyaç duymamakta, geriplanda oluşan fazla su basıncını rahatlıkla tahliye edebilmektedir. Ayrıca dere ıslahı uygulamalarında esnek yapısı sayesinde, yatağın mevcut şekline uyarak uzun yıllar hizmet verebilmektedir. Gabion duvarlar literatürde ağırlık yapısı ve donatılı sistemler olarak (toprakarme mantığı doğrultusunda) iki ana prensip dahilinde çalışmaktadır.

Ağırlık yapısı olarak tasarlanan sistemlerde duvar piramit mantığı ile tasarlanmakta ve mevcut kesitin ağırlık merkezi belirlenmektedir. Bu doğrultuda duvarın stabilitesine negatif yönde etki eden kuvvetler belirlenmekte olup (deprem, duvar üzerindeki yükler, geri plan dogusu vb.) bunlar duvarın stabilitesine pozitif yönde etki eden yükler (duvarın kendi ağırlığı, duvarın ön tarafında yapılacak dolgular vb.) ile karşılaştırılmakta ve kayma, devrilme vb. tahkikleri yapılmaktadır.

Donatılı sistemlerde duvarın çalışma mantığı daha farklı olmaktadır. Bu tarz sistemlerde ön tarafta 1 veya 0,5 metre yüksekliğinde kutu gabionlar kullanılmakta olup bunlar geogrid veya çelik donatı malzemeleri ile güçlendirilmektedir. Burada sistemin stabilitesi kullanılacak donatı malzemeleri ile sağlanmakta olup, mevcut kayma düzlemleri belirlendikten sonra donatıların kayma düzlemleri üzerinde oluşacak kesme kuvvetlerini taşıması mantığı esas alınır. Bir önceki sistemdeki gibi duvarın inşa edileceği bölgenin depremselliği, duvar üzerinde oluşacak yükler evvelce hesaba katılmaktadır. Uygulama Yöntemi: Kutu gabionlar altıgen şeklinde çift bükümlü olarak örülmüş tel gözeneklerden (ağlardan) imal edilmiş malzemelerdir. Dolgu malzemesinin özelliğine bağlı olarak D = 60 mm, 80 mm ve 100 mm açıklık boyuna sahip tipleri vardır. Gabion imalatında kullanılan teller ağır galvaniz kaplı yumuşak çelik tellerdir. Tel kalınlığı 2.40 mm ile 3.00 mm arasında değişmektedir. Proje gerektirdiği takdirde galvaniz kaplı çelik tel 0.50 mm kalınlığa sahip bir PVC tabaka ile kaplanabilmektedir. PVC kaplamanın teknik özellikleri ve yıpranmaya karşı mukavemeti ilgili standartlara uygundur. Gabionlar daha dayanıklı olmaları için köşelerinden, gabion tellerinden daha kalın bir tel ile çerçevelenmiştir. Gabionlar çeşitli boyutlardaki kutular olarak hazırlanmıştır. Mevcut uzunluk, genişlik ve yükseklikler aşağıdaki tabloda özetlenmiştir. Bu boyutlardaki Gabionlar diyaframlı veya diyaframsız olarak üretilebilmektedir. Şantiyeye katlı ve paket edilmiş halde gelen gabion kafesler, yerinde açılarak kurulur. Panoların kurulması sırasında bağlama telleri veya çelik halkalar kullanılır. Böylece hazırlanmış Gabion sepetinin içi uygun boyuttaki taş ile doldurulur. Doğal olarak dolguda kullanılan taşların az aşınır, gözeneksiz, her türlü hava koşuluna ve dona karşı dayanıklı olmasına özen gösterilmelidir. Bu şekilde teşkil edilmiş Gabion’lardan yan yana ve arka arkaya yeteri kadar sıra yerleştirildikten sonra bir üst sıraya geçilir ve projesine uygun olarak duvar tamamlanmış olur. Bu tip Gabion kutular ile ağırlık tipi istinat yapıları çok ekonomik ve hızlı olarak teşkil edilebilir. Özellikle su kıyılarında taban erozyonunu engellemeye yönelik olarak duvar altına Gabion Şilteler yerleştirilebilmektedir. Gabion Şilte (Reno® Matrisler) standart olarak 2 m genişlikte elemanlar olup, boyları 3, 4, 5 veya 6 m olabilmektedir. Kalınlıkları ise 0.15 m ile 0.30 m arasında değişmektedir. Bu elemanlar tek başlarına dere ıslah projelerinde de erozyon önleyici olarak kullanılabilmektedir.
Tasarım: Gabion duvarların tasarımında ağırlık tipi istinat duvarlarında geçerli olan dış stabilite analizlerinin yanı sıra iç stabilite tahkikleri de yapılması gerekmektedir. Tasarım üzerinde etkili olan hususlardan birisi de Gabion ünitelerinin yerleşim şeklidir. Tabana konulan ilk sıranın eğimi birinci etken olmaktadır. İkinci ve çok önemli bir etken de üst sıralara çıkıldıkça daralan kesitin ne şekilde oluşturulacağı hususudur. Örneğin duvar dış görünümünün ön cephede düz ve toprak tarafında kademeli olması veya tam tersine toprak tarafında düz, ön cephede basamaklı olması istenebilir. Veya her iki taraftan da basamaklı bir geometri seçilebilir. Bütün bu tasarımlarda arzu edilen görünüm de etkili olabilir. Ancak bilinmesi gereken husus bu farklı geometrilerin sağlayacağı iç ve dış stabilite güvenlik sayılarının da farklı olacağıdır. Dolayısı ile önce teknik olarak en ekonomik ve emniyetli geometri aranmalı, daha sonra görünüm ile ilgili tercihlere göre tasarım modifiye edilmelidir. Doğaldır ki yapılan mühendislik tasarımında temel taşıma gücü değeri de göz önünde bulundurulmalıdır. Özellikle su kenarı yapılarında kullanılması durumunda erozyona karşı yapılacak tasarım da çok büyük önem taşımaktadır.