Atık çamur sahalarının rehabilitasyonu

Abstract

Halic'in temizlenmesi çalışmaları kapsamında yaklaşık 5 milyon metre küp dipsel çamur taranarak Alibeyköy'de kullanılmayan eski taş ocaklarında inşa edilen bir rezervuara depolanmıştır. Depolanmış çamur yüksek su muhtevasına ve düşük kayma mukavemetine sahip killi siltli alüvyonel zemin özellikleri göstermektedir. Bu tür yüksek su muhtevasına sahip zeminler kendi ağırlığı ve/veya sürşarj yükü altında çok fazla şekil değiştirme gösterdiğinden oturmaları tahmin etmek oldukça zor olup klasik konsolidasyon analizleri ile zamana bağlı oturmalarını tahmin etmek mümkün olmamaktadır. Bu konuda son yirmi yılda yapılan çalışmalar neticesinde oldukça iyi sonuçlar veren yöntemler geliştirilmiştir (Townsend and McVay 1990, Abu Hejleh, vd. 1996, Toorman 1996, Fox ve Berles 1997). Bu çalışmada Haliç'ten taranan sulu çamurun kendi ağırlığı altında konsolidasyon oturmalarını incelemek amacıyla yaptırılan bir model deney tankına, Alibeyköy çamur depo sahalarından getirilen çamur, pompalama sırasındaki su muhtevasına uygun hale getirilerek yerleştirilmiştir. Çamur tanka yerleştirilme aşamasından sonra kendi ağırlığı altında konsolidasyona bırakılmıştır. Kendi ağırlığı altında konsolidasyona bırakılma aşamasında derinlikle boşluk suyu basınçları da özel bir düzenekle ölçülmüştür. Ölçülen değerler yapılan nümerik analiz sonuçlan ile karşılaştırılmıştır. Nümerik analizlerde Fox ve Berles (1997) tarafından geliştirilen CS2 modeli kullanılmıştır. Bu model çok fazla şekil değiştirme yapan zemin tabakalarının konsolidasyonunu analiz edebilmektedir. Bu analizler için gerekli olan malzeme parametreleri laboratuvar sızıntı etkili konsolidasyon deneyinden elde edilmiştir (Berilgen vd, 2002). Yapılan analiz sonuçlarının model deneyde elde edilen ölçümlerde uyum içinde olduğu görülmüştür. Ayrıca, kendi ağırlığı altmda konsolide olan çamurun mukavemet kazanımı deneysel olarak araştırılmıştır. Derinlik boyunca drenaj sız kayma mukavemeti veyn aleti ile ölçülmüş, üç eksenli basmç deneyleri ile kayma mukavemeti parametreleri belirlenmiştir. Model Deney Tanklarına yerleştirilen çamur kendi ağırlığı altında konsolidasyonunu tamamladıktan sonra üzerinde plaka yükleme deneyleri yapılmıştır. Yükleme deneyi için laboratuvarda özel bir deney aleti kullanılmıştır. Deneylerden elde edilen sonuçlar Plaxis programından yararlanarak yapılan analizler ile karşılaştırılmış,analizlerde Mohr-Coulomb malzeme modeli ve drenaj sız malzeme tipi seçilmiştir. Doğrudan zemin yüzeyinde ve geotekstil+kum dolgu üzerinde yapılan yükleme deneyleri gözlemleri ile, bağımsız deneylerle belirlenen malzeme parametreleri kullanılarak yapılan analiz sonuçlarının oldukça iyi uyumlu olduğu saptanmıştır.