Geomembran Kaplamalı Kaya Dolgu Bir Barajın Sismik Şev Deformasyonu Tahmini

Depremler dolayısıyla dolgu barajların kretlerinin fazla oturması veya şev kaymalarının meydana gelmesi neticesinde yıkılması mansapta büyük kayıplar ve tahribat oluşturur. Baraj yıkılmasa dahi, hasarların giderilmesi oldukça maliyetli ve zahmetli olmaktadır. Bu sebeple, barajların yapıldığı bölgenin deprem potansiyeline göre şev stabilitesinin sağlanması kret ve şev kalıcı deformasyonlarının analiz edilerek tahmin edilmesi deformasyon miktarları dikkate alınarak tasarımının yapılması önem arz etmektedir. Örneğin deprem neticesinde kret oturmalarını dikkate alacak şekilde hava payı oluşturulmalıdır. Aksi halde depolanan suyun baraj üzerinden aşma ve yıkılma riski oluşur. Önyüzü geomembran kaplı dolgu barajlarda ise deprem neticesinde oluşan kalıcı aşırı şev ve kret deformasyonları geomembran da hasar oluşturabilir. Böyle bir durum barajın içerisinde sızma kuvvetleri ve mansap şevi stabilitesinin bozulması gibi sonuçlara yol açar. Ülkemizde ve dünyada son yıllarda dolgu barajlarda geçirimsizlik perdesi olarak geomembranın kullanılması çok yeni olup, halen özellikle büyük rezervuarlı yüksek baraj tasarımı yaygın değildir. Bu çalışmada aktif Dinar ve Tatarlı fayları etki alanı içerisinde kalan önyüzü geomembran ile kaplı kaya dolgu bir baraj olan Yıprak barajının sismik kalıcı şev deformasyonları yarı ampirik metotlarla analiz edilerek barajın emniyeti açısından sonuçları tartışılmıştır.

Estimation ofSeismic Permanent Deformation of a Geomembrane Faced Rockfill Dam

If any dam fails because of excessive settlements of crest of embankment dams or slope failures due to earthquakes, heavy damages and louses of life may occur at the downstream. Even if the dam does not fail, rehabilitation of the damages is not easy and cheap. Therefore, depending on the earthquake severity risk of a region, providing slope safety of a dam and also designing the slopes and crest level by analyzing and evaluating the permanent crest and slope deformations are very important. For instance, freeboard of an dam crest should tolerate (not less than) the permanent deformations due to an earthquake. Otherwise, reservoir water may overtop the dam and cause a failure. In addition, excessive permanent slope and crest deformations of a geomembrane faced embankment dam due to an earthquake may cause damages on the geomembrane. In that case, excessive seepage forces may occur in the dam and downstream slope safety may diminish. Application of geomembranes as seepage barriers on the embankment dams is quite new in Turkey and in the world. A large dam designed with a geomembrane seepage barrier has not still been common in the world. In this study, permanent slope deformations of Yiprak rockfill dam which is an geomembrane faced embankment and under the effect of active Dinar and Tatarlı faults are determined by the way of semi empirical methods. Then, safety of the dam is evaluated.

PDF

___

Newmark N.M., 1965. Effects of earthquakes on dams and embankments. Geotechnique, London 15(2): 139-160.
Seed H.B. and Martin G.R., 1966. The seismic coefficient in earth dam design. Journal of the Soil Mechanical and Foundation Division, ASCE 92 No. SM 3: pp 25-58.
Makdisi F. and Seed H., 1978. Simplified procedure for estimating dam and embankment earthquake induced deformations. Journal of Geotechnical Engineering, 104(7): 849-867
Abrahamson N.A. and Silva W.J., 1997. Empirical response spectral attenuation relations for shallow crustal earthquakes. Seismological Research Letters 68(1): 94-127.
Bray J.D. and Rathje E.R., 1998. Earthquakeinduced displacements of solid-waste landfills. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, ACE 124(3): 242-253.
Bray J.D. and Travasarou T., 2007. Simplified procedure for estimating earthquake-induced deviatoric slope displacements. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, ASCE 133(4):381-392.
Lin J.S. and Whitman R., 1986. Earthquake induced displacements of sliding blocks. Journal of Geotechnical Engineering 112(1): 44-59.
Elgamal A.W., Scott R., Succarieh M. and Yan L., 1990. La Villita dam response during five earthquakes including permanent deformations. Journal of Geotechnical Engineering 10(116): 1443- 1462.
Bray, J.D., 2007. Simplified seismic slope displacement procedures. Earthquake Geotechnical Engineering, Springer, 327-353.
DSİ (2011) Yıprak barajı planlama raporu, DSİ 18. Bölge Müdürlüğü, Isparta.
MTA (2016), Afyonkarahisar- Dinar diri fay haritası, http://www.mta.gov.tr/v2.0/default.php?id=yeni_ diri_fay_haritalari (01.02.2016).
Polat G. and Erol K., 2002. Attenuation modeling of recent earthquakes in Turkey. Journal of Seismology, 6: 397-409.
Morgenstern, N.R. and Price, V.E., 1965. The analysis of stability of general slip surface. Geotechnique, Vol. 15. No.1, pp. 79-93.
Janbu, N., 1968. Slope stability computations. Soil Mechanics and Foundation Engineering Report, Technical University of Norway, Trondheim, pp. 47- 86.
Spencer, E., 1978. Earth slopes subject to lateral acceleration. Journal of Geotechnical Engineering Division, ASCE, Vol. 104(GT12), pp. 1489-1500