DOLGU BARAJLARDA GÖVDE STABİLİTESİ VE ÇUKURCA BARAJI ÖRNEĞİ

Abstract

ÖZET

Dolgu tipi barajlarda, barajın dengede kalabilmesi için minimum sınırların belirlenmesi amacıyla yapılan stabilite yöntemleri arasında; “şev stabilite analizi” yaklaşımı, en yaygın yöntem olarak kullanılmaktadır. Stabilite analizindeki en kritik kayma yüzeyinin belirlenmesinde, kaymaya neden olan kuvvetler ve bu yüzey boyunca kaymaya karşı koymaya çalışan kuvvetler ele alınarak değerlendirme yapılır. İnşaat sonu, işletme aşaması, deprem hali ve ani boşalma durumları gibi farklı yükleme koşulları için memba ve mansap şevlerinin stabilitesi değerlendirilmiş ve güvenlik sayıları hesaplanarak gövde analizleri yapılmıştır.

Bu çalışmada; elektrik üretimi, sulama ve içme suyu temini amaçları için inşa edilmesi planlanan Çukurca Barajı ve Hidroelektrik Santrali (HES) projesinin topoğrafik özellikleri göz önünde bulundurularak Devlet Su İşleri (DSİ) teknik şartnamesine uygun şekilde; Ön Yüzü Beton Kaplı Kaya Dolgu Baraj (ÖYBK), Kil Çekirdekli Kaya Dolgu Baraj ve Asfalt Çekirdekli Kaya Dolgu Baraj olmak üzere üç farklı alternatif açısından karşılaştırılmış, sızma, stabilite analizleri ve gövde hacimlerinin büyüklükleri de göz önüne alınarak yapılmasına karar verilen en ekonomik ve güvenli gövde tipinin çözümlemesi yapılmıştır. Stabilite ve sızma analizleri Rocscience-Slide programı ile baraj gövdesinin hacimlerinin bulunması ise Autocad Civil 3D programları yardımıyla yapılmıştır.

Tez çalışması sonucunda stabilite ve sızma tahkiklerinin tamamı olması gereken güvenlik katsayılarını sağlamıştır. Sadece işletme hali muhtemel maksimum deprem (EED) değeri ÖYBK ve Asfalt Çekirdekli Kaya Dolgu Baraj alternatifleri için olması gereken güvenlik katsayısını sağlayamamıştır. İşletme aşamasındaki EED baraj stabilite tahkikinde güvenlik katsayısını sağlayan Kil Çekirdekli Kaya Dolgu Baraj alternatifi seçilebilir, fakat mevcut durumun 2475 yılda bir gelebilecek depremden hesaplandığı ve Leps diyagram eğrilerinden minimum değerlerinin kullanıldığı düşünüldüğünde, sızma ve borulanma tehlikesinin büyüklüğü ve ekonomiklik açısından küçüklüğü sebebi ile ÖYBK gövdesinin seçilmesinin daha uygun olacağı sonucuna varılmıştır.

ABSTRACT

Among the stability methods used in determining the minimum limits for the dam to remain in balance in embankment dams; The most common method is the "slope stability analysis" approach. In the stability analysis, an evaluation is made by considering the forces that cause the slip and the forces that try to resist the slip along this surface in determining the most critical slip surface. The stability of the upstream and downstream slopes was evaluated for different loading conditions such as the end of construction, operation phase, earthquake and sudden discharge conditions, and hull analyzes were performed by calculating the safety numbers.

In this study; in accordance with the Technical Specifications of The General Directorate of State Hydraulic Works (DSI), taking into account the topographical characteristics of the Cukurca Dam and Hydroelectric Power Plant (HEPP) project, which is planned to be built for electricity generation, irrigation and drinking water supply; The front side of the concrete-covered rock filling dam (CRFD), clay core rock filling dam and asphalt core rock filling dam were compared in terms of three different alternatives, leakage, stability analyses and analysis of the most economical and safe body type decided to be made taking into account the size of the body volumes. Stability and leakage analyses were carried out with the help of Rocscience-Slide program and the discovery of volumes of the dam body with the help of Autocad Civil 3D programs.

As a result of the thesis work, all stability and leakage investigations provided the safety coefficients that should be. Only the maximum possible earthquake (EED) value in operation failed to provide the safety coefficient that should be for CRFD and Asphalt Core Rock Filling Dam alternatives. The Clay Core Rock Filling Dam alternative, which provides the safety coefficient in the EED dam stability investigation in the operation phase, can be selected, but considering that the current situation is calculated from the earthquake that may occur every 2475 years and the minimum values of leps diagram curves are used, it is concluded that it would be more appropriate to select the CRFD body due to the size and smallness of the leakage and piping hazard in terms of size and economics.