İstinat Duvarları

Yol ve dere kenarlarında ya da meyilli bir arazide toprak kaymasının önüne geçmenin yanı sıra suyun zemini aşındırmasını da önlemek amacıyla yapılan duvarlara “istinat duvarı” adı verilir. Bu duvar, arkasında kalan zemini tutmak amacıyla inşa edilir. Genellikle derin kazıların olduğu alanlarda yapılan bu duvar, toprak kütlesi gibi birikimleri yerinde tutma görevi görür. Yapı, zemin yüksekliğinde toprağın yatma açısını aşan durumlarda yanal basıncına dayanacak şekilde yapılır. İstinat duvarları, su ve toprağın aşağıya doğru akmasını engelleyerek eğimleri daha kullanışlı hale getirir. Bu sayede suyun akışı istenen yöne yönlendirebilir ve yüzey akışının araziyi yıpratması veya aşındırması önlenebilir. Ayrıca bir alanın düzgün ve net bir şekilde tanımlanmış görünmesini sağlayarak estetik bir amaca da hizmet ederler.

Yol, köprü, eğimli arazi, bina veya bodrum katları gibi alanlarda istinat duvarı bulunabilir. Bu tip yapılarda zaman içinde kayma ve göçmelerden kaynaklı olarak mukavemet gücünde azalmalar dikkat çekebilir. Dolayısıyla yapı güvenliği açısından ve yol, zemin, bina veya köprü güçlendirme işlemlerinde gereken sağlamlığı kazandırmak amacıyla istinat duvarlarının da güçlendirilmesi önemlidir.

İstinat Duvarı Yapımı
Detaylı zemin analizi ve tasarım aşamalarını içeren istinat duvarı yapımında; zeminin fiziksel ve mekanik özellikleri ile yer altı suyu durumu dikkate alınır. Daha sonra duvarın geometrisi ve yüksekliği belirlenir. Seçilen malzemeye göre kerpiç, beton, taş, betonarme veya gelişmiş hibrit sistemler kullanılabilir. İnşaat sırasında tasarıma uygun adımların dikkatlice izlenmesi gerekir. Özellikle yeraltı suyu problemi olan alanlarda, su yönetimi için ek önlemler alınmalıdır. Bu süreç, duvarın stabilitesini ve dayanıklılığını sağlamak için gereklidir.

Duvarın tutacağı zemin özellikleri ya da yer altı su seviyesi gibi parametreler istinat duvarı tasarımında son derece önemlidir. Bu sebeple duvar yapılmadan hemen önce özenli bir sondaj çalışmasıyla bu durum belirlenmeli, yapı buna göre inşa edilmelidir. Örneğin duvarın arkasında bulunan yer altındaki su seviyesi fazla ise tasarım sürecinde mevcut suyun drenajının uygun şekilde sağlanmasına dikkat edilmelidir.

İstinat Duvarı Hesaplaması Nasıl Yapılır?
Yapıların güvenliğini ve dayanıklılığını sağlamak için istinat duvarı hesaplamasının doğru bir şekilde yapılması gerekmektedir. Bu tür duvarlar, toprak tutma, zemin destekleme ve farklı yüksekliklerde yapı inşası için mühendislik çözümleri sunar. Çeşitli malzemelerle inşa edilen duvarlar, basitten karmaşığa doğru bir yelpazede tasarlanabilir. Hesaplama aşamasında, zeminin fiziksel ve mekanik özellikleri, su durumu ve duvarın stabilitesi gibi faktörler dikkate alınır.

Duvar tasarımında zeminin detaylı bir analizi yapılır. Böylece duvarın geometrisi, amaç ve koşullara uygun şekilde belirlenir. Özellikle yeraltı suyu varlığı gibi durumlar, tasarım sürecinde özel dikkat gerektirir. Uygulama sırasında, tasarımın ayrıntılı bir şekilde takip edilmesi, sonuçların beklenen performansa uygun olmasını sağlar. Bu, istinat duvarlarının etkin ve güvenli bir şekilde inşa edilmesini garanti altına alır.

İstinat Duvarı Nerelerde Yapılır?
Zamanla yapılarda meydana gelen göçmeleri ve topraktan kaynaklı yanal kuvvetleri engellemek için arazi hafif eğimle kademeli olarak şevlendirilebilir veya istinat duvarları kurulabilir. Öyle ki bu duvarların ana kullanım alanları arasında toprak erozyonunu önlemeye yardımcı olmak ve sarp arazide kullanılabilir yataklar oluşturmak gibi özellikler yer alır. Bu gibi alanlarda uygulanmalarının yanı sıra karayolu veya demiryolu projelerinde de sıklıkla tercih edilirler.

İstinat Duvarı Çeşitleri Nelerdir?
Yapısal özelliklerine ve kullanılan malzemelere istinat duvarı çeşitleri göre dört ana grupta incelenebilir:

Ağır-Masif 
Betonarme
Prefabrik
Donatılı Toprak (Toprakarme)
Ağır-Masif İstinat Duvarları
Sıklıkla kireç harcı, taş ya da çimento kullanılarak inşa edilebilirken demirsiz betondan da yapılan duvarlardır. Büyük taşlar veya kayalar kullanılarak hem harçlı hem de harçsız olarak da kurulabilirler. Ayrıca ağır istinat duvarları, kendi ağırlıklarıyla toprak baskısını dengeleme eğiliminde olurlar. Bu sebeple 4 veya 5 metreden fazla yükseklikte inşa edilmemeleri tavsiye edilir. Harçla birbirine bağlanan malzemelerin çekme kapasitesi bulunmadığı için duvarın içinde hiçbir şekilde çekme gerilmesine izin verilmemelidir. Taş istinat duvarları uygulamasının yapım aşamasında kullanılan harcın durumlarına göre gabion, moloz ve pere gibi bazı çeşitleri vardır.

Betonarme İstinat Duvarları
Yüksekliği fazla ve kalınlığı az olan duvarlarda yapı betonarme şekilde inşa edilebilir. Ayrıca elverişli taş temin etmenin zor olduğu durumlarda betonarme yapılar tercih edilebilir. Bu tür yapılar, ağırlık duvarlarına göre çok daha ince kesitlerde, ekonomik ve güvenli mühendislik çözümü vadeden yapılardır. Dönme, kayma ve göçme gibi problemlere karşı öncesinde projelendirilip üretilirler. Betonarme istinat duvarları kendi içinde “zemine ankastre”, “yekpare”, “gergili”, “kademeli” ve “nervürlü-kontfor” gibi birkaç çeşide ayrılır.

Prefabrik İstinat Duvarları
Toprak kaymasının önüne geçebilmek amacıyla yüksekliği az olan prefabrik tip istinat duvarları hem oldukça kısa zamanda hem de kolaylıkla inşa edilebildiği için sıklıkla tercih edilmektedir. Daha çok karayolları ile demiryolları kenarlarında görülürler.

Donatılı Toprak (Toprakarme) İstinat Duvarları
Modern mühendislikte sıklıkla kullanılan donatılı toprak yöntemi yenilikçi bir çözümdür. Bu duvarlar, zeminin mukavemetini artırmak ve arazi stabilitesini sağlamak için sentetik malzemelerle güçlendirilir. Donatılar, toprağın içine yerleştirilir ve toprağın doğal tutunma yeteneğini artırarak daha yüksek ve daha stabil istinat duvarlarının inşa edilmesine olanak tanır. Bu yöntem, özellikle zorlu arazi koşullarında ve büyük yüklerin desteklenmesi gereken durumlarda tercih edilir. Donatılı toprak istinat duvarları, maliyet etkinliği ve çevre dostu yapısıyla da dikkat çeker. Çünkü doğal zemin koşullarına uyum sağlayarak çevresel etkiyi minimize eder.

İstinat Duvarları Neden ve Nasıl Güçlendirilir?
İstinat duvarlarını güçlendirmenin pek çok yöntemi vardır. Örneğin betonarme istinat duvarını güçlendirirken gövdesinde kullanılan takviye, ağır yükler altında kalan duvarın çökmemesine destek olan bir iskelet işlevi görür. Yapılan güçlendirici örgü sistemi, olası gerilme kuvvetine karşı dayanıklıdır; herhangi bir yükü aldığında deformasyona neden olmaz veya patlamaz. Bu çerçevede gerçekleştirilen temel güçlendirme işlemi, yapıların bütünlüğünü korumak adına uzun soluklu bir çözümdür. Uygulamalarda yer alan takviye kafesi, döküm esnasında dış alanlara 5 cm'den yakın olmayacak biçimde yerleştirilerek yapılmalıdır. Ayrıca bu süreçte çelik tel kesiti ve çerçeve hücre büyüklükleri özellikle hesaplanmalıdır.

Güçlendirmenin Önemi
Yapı güçlendirme çalışmaları kapsamında yer alan istinat duvarı güçlendirme sürecinde teknik bilgi ve mühendislik çalışmaları çok önemlidir. Öyle ki bu yapılar, göçme ve çökme riski olan bölgelerde taşıma işlevi üstlenir. Dolayısıyla gelişigüzel yapılmaları sonrasında oluşacak daha büyük riskleri de beraberinde getirebilirler.

Güçlendirme Yöntemleri
İstinat yapıları güçlendirme yöntemleri; istinat yapılarını, toprağı ya da kaya kütlesini tutmak için kullanılır. Bu nedenle zamanla oluşabilecek tahribatlara karşı ekstra bir çözüm sunarlar. Genellikle zemin kotundaki değişiklikleri korumak ve eğim topuğuna destek olmak için uygulanırlar. İstinat duvarı güçlendirme yöntemleri şunlardır:

Yüzey Drenajının Düzeltilmesi: Dolguyu değiştirmek veya duvar drenaj sisteminin tabanına ulaşmak ekonomik değilse çözüm, suyun duvarın arkasında birikmemesi için yüzeyde yeniden tesviye yapmak olabilir. Bu çerçevede ek drenaj delikleri de duvardan açılabilir.
Tutulan Yüksekliğin Azaltılması: Zemin basıncının düşürülmesi gerekiyorsa yüzeyin yeniden tesviye edilmesi, tutulan toprağın yüksekliğini azaltabilir.
Bağlamaların Kullanımı: Duvar gövdesinin aşırı gerilmesi halinde yenilme düzleminin ötesine uzanan ankrajlarını kullanmak ideal bir seçenektir. Çoğu zaman çözüm, duvarda delikler açarak ankrajların montajını sağlamaktır. Yüzeydeki bağlar beton ankraj bloğu ile kullanılabilir. Bunların kullanılması, değişen statik sistem nedeniyle duvar iç kuvvetlerinin (momentler ve kesme kuvvetleri) yeniden hesaplanmasını gerektirir.
Temelin Uzatılması: Zemin basıncını azaltmak adına ayağın burun kısmı uzatılabilir. Mevcut ve yeni temel parçasının birleşim yerindeki hem kesme hem de momentleri aktarmak için mevcut temelde delikler açılmalı, ardından ankrajlar takılmalıdır. Uzunlamasına artışlarla temelin önünde kazı yaparak yatay stabiliteyi korumak faydalı olabilir.
Dolgu Malzemesinin Çıkarılması ve Değiştirilmesi: Eğer sorun doymuş dolgu ise ve yüzeyde kontrol edilemiyorsa bu tek çözüm olabilir. Ezilmiş kaya veya çakıl dolgu kullanılması tavsiye edilir.
Duvarın Ön Tarafında Takviye: Bu, tabanı kalınlaştırmak için beton yerleştirerek ve ilave mukavemete artık ihtiyaç duyulmayan bir yüksekliğe doğru sivrilerek yapılabilir. Ayrıca kayma problemi varsa mevcut temelin önüne derinleştirilmiş kama da eklenebilir. Böylece tutma yapısının önündeki pasif direnci artıracaktır.
Günümüz teknolojisiyle hayata geçirilen güçlendirme çalışmaları, söz konusu duvarların restorasyonlarında çok daha dayanıklı ve uzun ömürlü kullanım sağlamaktadır. İstinat duvarı güçlendirme ve restorasyon çalışmaları adına ihtiyaç duyabileceğiniz kapsamlı hizmetler için çözümlerimizden faydalanabilirsiniz. Carbonier’in yüksek teknolojili ürünleri ile yapılarınızı daha dayanıklı hâle getirebilirsiniz.