Drenaj Geokompozitleri

Drenaj Geokompozitleri, İnşaat Mühendisliğinde geosentetik malzemelerin ve bilhassa drenaj geokompozitlerinin kullanılması, geleneksel çözümlerin alternatifi olarak uygulamada yer bulmaktadır. Geokompozitler, genellikle dolgu bir yapı içerisindeki suyun drenajı için tasarlanmış, tek veya iki tarafı filtre edici geotekstil ile kaplanmış, esnek polimer drenaj çekirdeğinden oluşmuştur. (Şekil-1). Geokompozit malzeme içerisinde yer alan polimerik çekirdek, su ve sıvı akışı için serbest bir iletim yolu sunmaktadır. Düşük eğimlerde ve basınç altında, yüksek akış kapasitesine sahip olan geokompozitler, çevrenin korunmasında da, mineral dolgulara olan ihtiyacın ortadan kalkmasıyla, büyük rol oynamaktadırlar.
Geokompozitlerin işlevlerini; basıncın dağıtılması, yeraltı yapılarında yapılan yalıtımın korunması, suyun kolektörlere taşınması, kolektör ya da drenaj borularının ince toprak ya da dolgu parçacıklarıyla tıkanmasının önlenmesi, fazla suyun zeminden uzaklaştırılması, su muhtevası yüksek zayıf zeminlerin iyileştirilmesi gibi sıralayabiliriz.

2- Malzemeler
2.1. Drenaj Çekirdeği
Genellikle ekstrude polipropilen liflerden ya da yüksek yoğunluklu polietilen (HDPE) ızgaradan imal edilmiş, paralel ya da diyagonal olarak kanal yapısında şekillendirilmiş, 3 boyutlu yapıya sahip bir Geomattan oluşmaktadır.

2.2. Geotekstil
Drenaj çekirdeğinin her iki yanında yer alan muhtelif kalınlıkta ve mukavemette iğneleme yöntemi ile üretilmiş ve ısıl işlem görmüş polipropilenden mamul, tasarlanmış mühendislik örtülerinden oluşmaktadır.

3. Uygulama Örnekleri
3.1. Yol Kenarı Drenajı
Gerek yüzey ve gerekse yeraltı sularının, yol dolgu katmanlarından ve temelinden uzaklaştırmak için bankette yapılan uygulamadır. Geleneksel olarak açılan en az 50-60cm genişliğindeki bir hendek içerisine geotekstile sarılmış mıcır doldurmak yerine, kullanılan drenaj borusunun genişliğine göre açılan dar bir kanal içine (Şekil-2), altında drenaj borusu bulunan MacDrain® geokompoziti yerleştirilir. Uygulaması geleneksel yönteme göre çok kolay ve ekonomiktir.

3.2. Bina, Köprü, İstinat Duvarı Gibi Rijit Yapı Arkası Drenajı
Her hangi bir rijit yapı arkasında drenaj, geleneksel olarak geotekstil ile bohçalanmış mıcır içine yerleştirilen drenaj borusu ile sağlanmaktadır (Şekil-3a). Bu çözümün alternatifi, rijit yapının dolgu ile temas eden yüzeyine yalıtım yapıldıktan sonra MacDrain® geokompoziti yerleştirilerek dolgu yapılmasıdır (Şekil-3b).

3.3. Yol Dolgusu Altının Drenajı
Her hangi bir yol inşaatı sırasında, tabi zeminde yapılan gerekli sıyırmadan sonra yol kenarına beton drenaj kanalları inşa edilir. Yol dolgusuna başlanılmadan evvel, MacDrain® geokompoziti serilir ve uçları beton drenaj kanallarına gelecek şekilde yerleştirilir (Şekil-4).

Şekil-4 Yol Dolgusu Altında MacDrain® Geokompozit Uygulaması

3.4.Şev yüzeylerinin drenajı
Mevcut bir şevin önüne dolgu yapılması durumunda, şev yüzeyinden gelecek olası yeraltı suyunun, yapılan dolgunun bütünlüğünü etkilememesi için şev yüzeyi MacDrain® geokompoziti ile kaplanır (Şekil-5). Daha sonra tabakalar halinde dolgunun serilip sıkıştırılmasıyla kapatılır. Geleneksel olarak bu işlem, dolgu ile şev arasına mıcır doldurularak yapılır ve zahmetli bir işçilikle, maliyetli bir imalat olmaktadır.

4.Geokompozit Kullanılmasının Avantajları
Geokompozitlerin kullanım alanları;
– Karayolu, demiryolu ve diğer saha dolgularının yatay drenajı,
– İstinat yapıları, köprüler, tüneller, binalar ve diğer yeraltı inşaatlarının düşey drenajı,
– Oyun alanları, spor sahaları ve arazi dolgularının drenajı
– Maden atık depolama alanları, çöp sahalarının drenajı ve gaz havalandırma tabakası; ana konu başlıkları altında özetlenebilir.
Geleneksel yöntemlerle (granüler dolgular kullanılarak), yapılan drenaj çözümlerine göre geokompozitlerin kullanılması karşılaştırıldığında kolay ve hızlı kurulum (bir işçi tarafından rahatlıkla taşınıp serilmesi) ile ekonomi (ürün ruloların hafif olması, hacim ve ağırlık olarak taşınacak malzemenin önemli oranda azalması), başta gelmektedir.
Geokompozitlerin kullanımının yaygınlaşması, granüler dolguların üretilmesi sırasında fosil yakıtların kullanılması ve sonradan ortaya çıkan sera gazı emisyonunu azaltmaktadır.
Bilinenin aksine, petrol yan ürünü olan geokompozitlerin imalatı sırasındaki sera gazı emisyonu, geleneksel yöntemlerle oluşan emisyondan fazla değildir ve sürdürülebilir gelişme stratejisi ile tam uyumludur.
Geokompozitlerin kullanılması ile granüler dolgu temini için taş ve ariyet ocaklarının kazılarak, çevrenin değiştirilmesi, bozulması ve kirlenmesi önlenmiş olmaktadır.
Gelecek nesillere bırakılacak çevrenin korunması ve sera gazları emisyonun azaltılması için küresel farkındalık yaratılmasında geokompozitlerin etkisi günden güne artmaktadır. Şöyle ki; eşdeğer hidrolik performans için gerekli geleneksel granüler drenaj tabakası yerine geokompozitlerin kullanılması, karbondioksit emisyonunu %87 oranında azaltmaktadır.