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