Ön yüzü beton kaplı Sakarya Akçay Barajı'nın sonlu elemanlar yöntemiyle tasarımı ve arazide yapılan ölçümlerle karşılaştırılması = Finite element analysis of deformation behavior of concrete faced Sakarya Akçay Dam and comparison of results with measurements

Abstract

Günümüzde önyüzü beton kaplı kaya dolgu barajlar yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu tip barajlar drenajlı kaya dolgunun üstüne daha ince bir kaya dolgudan oluşan geçiş zonu, bu zonun üzerinde ise memba tarafında filtre ile yüzey kaplama (beton kaplama) tabakasından oluşmaktadır. Yüzey kaplaması genellikle barajı oluşturan ana malzeme olan kaya dolgusunun bütünüyle yerleştirildikten sonra oluşturulur. Memba tarafında baraj suyunun kaplama üzerinde oluşturduğu deformasyonların yaratacağı çatlamayı kontrol için derzler ile geçirimsizliği sağlamak için su tutucu malzemeler kullanılmaktadır. Ön yüzü beton kaplı kaya dolgu barajlarda meydana gelebilecek deformasyon, şev stabilite sorunları veya aşırı boşluk suyu basıncı barajlarda önlenemeyecek ciddi hasarlara yol açabilir. Barajların göstereceği deformasyon, boşluk suyu basıncı ve stabilitesi arazinin jeolojik yapısı ve kullanılan malzemeye göre farklılık gösterebilir. Bu sebepten dolayı baraj imalatına başlanmadan önce yapılacak etüt ve fizibilite işlemleri ile gerekli çalışmaların yapılması önem arz etmektedir. Baraj tasarımında öncelikle kullanılacak malzemeler laboratuvar testlerine tabi tutulmalı ve ardından gerekli olan parametreler elde edilerek gerçeğe uygun bir şekilde analizinin yapılması gerekmektedir. Bu da mevcut durumun inşaat aşamasından önce sayısal yöntemle analizler yapılıp daha sonra uygulamaya geçilmesi gerekmektedir. Bu tezde, Sakarya ili, Pamukova ilçesine 21 km mesafede bulunan Eskiyayla köyünün 6 km kuzeyinde yer alan Pamukova Eskiyayla havzasında yapılacak Akçay Barajı Midas GTS-NX sonlu elemanlar yöntemiyle iki boyutlu (2D) ve üç boyutlu (3D) olarak statik koşullar altında analiz edilmiştir. Analizler sonucunda elde edilen deplasmanlar, barajın gövdesine yerleştirilen deplasman okuyucularla karşılaştırılmıştır.

Today, concrete-faced rockfill dams are widely used. This type of dams consists of a transition zone consisting of a thinner rockfill on top of the drained rockfill, and a surface coating (concrete coating) layer with a filter on the upstream side of this zone. The surfacing is usually created after the entire rockfill, the main material forming the dam, has been placed. On the upstream side, water-retaining materials are used to control the cracking caused by the deformations of the dam water on the coating and to provide impermeability with the joints. Deformation, slope stability problems or excessive pore water pressure that may occur in rockfill dams with a concrete front face can cause serious damage to dams that cannot be prevented. The deformation, pore water pressure and stability of the dams may differ according to the geological structure of the land and the material used. For this reason, it is important to carry out the necessary studies with the studies and feasibility processes to be carried out before starting the dam construction. The materials to be used in the dam design should be subjected to laboratory tests first and then the necessary parameters should be obtained and analyzed in a realistic way. This means that the current situation should be analyzed with a numerical method before the construction phase and then put into practice. In this thesis, Akçay Dam to be built in Pamukova Eskiyayla basin, located 6 km north of Eskiyayla village, 21 km from Pamukova district in Sakarya province, was analyzed under static conditions as two-dimensional (2D) and three-dimensional (3D) with Midas GTS-NX finite element method. The displacements obtained as a result of the analyzes were compared with the displacement readers placed in the body of the dam