Tez özetleri Astronomi ve Uzay Bilimleri Anabilim Dalı

KIRBAŞ Ufuk
Tez Adı : Şehiriçi Yollarda Üstyapı Bakım Yönetim Sistemi Kurulması, Türkiye Örneği

Danışman : Prof. Dr. Mustafa KARAŞAHİN

Anabilim Dalı : İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı

Programı : -

Mezuniyet Yılı : 2013

Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Mustafa KARAŞAHİN

Prof. Dr. Ekrem MANİSALI

Prof. Dr. Serdal TERZİ

Doç. Dr. Murat ERGÜN

Doç. Dr. Mustafa GÜRSOY

Şehiriçi Yollarda Üstyapı Bakım Yönetim Sistemi Kurulması, Türkiye Örneği

Üstyapı Yönetim Sistemi; sistem genelindeki tüm işlerin koordinasyonunu kurarak, temelde topluma ait olan bütçeyi en uygun biçimde yapılan harcamalarla düzgün, güvenli ve ekonomik olarak üstyapıların işletimini sağlamayı amaçlayan çalışmaların tamamına verilen genel isimdir. Ülkemizde, insanların ağırlıklı olarak yaşadığı belediye sınırlarında, ülke genelinde yılda yaklaşık 1 milyar 800 milyon TL asfalt yatırımının yapıldığı göz önüne alındığında, şehiriçi yolların üstyapılarını yöneten sistemin ya da sistemlerin bulunması zorunluluğu kaçınılmazdır.

Üstyapıların yönetimini sağlamak amacıyla kurulan bir sistemde en zor olan adımın üstyapıların mevcut performansını belirlemek olduğu bilinmektedir. Çalışmada esas amaç, şehiriçi yolların yönetiminde sıklıkla tercih edilen, ASTM D 6433-11 standardıyla tanımlanan PAVER üstyapı yönetim sisteminin, üstyapıların mevcut performansını belirlemede kullanılan yönteminin kolay hale getirilmesidir. Üstyapıların yapısal performansı ile sürüş konforu arasında güçlü bir ilişkinin olduğu yapılan birçok çalışmada saptanmıştır. Söz konusu bu prensipten yola çıkarak, PAVER sistemine ait üstyapıların mevcut performansının belirlenmesi işleminin, sürüş konforunu en iyi yansıttığı kabul edilen ve araç içinde oluşan düşey doğrultudaki titreşim değerleri ile yapılabileceği düşünülmüştür. Bu hedefle çalışmada, PAVER sisteminde kesimin mevcut durumunu (performansını) gösteren PCI değerleri ile düşey titreşim parametreleri arasındaki ilişkiler araştırılmıştır. Böylelikle üstyapının performansını belirlemede kullanılan PAVER sisteminin zor ve meşakkatli olan arazi çalışmaları minimuma indirilerek, ülkemizde belediyelerin üstyapı yönetiminde kullanabileceği hale getirilmeye çalışılmıştır.
Bu amaçla çalışmada, öncelikli olarak Samsun ili sınırlarında farklı türde belediyelerin sorumluluğunda olan, farklı hizmet (anaarter, arter, sokak vb) ve yönetim (büyükşehir belediyesi, ilçe belediyesi vb.) seviyelerindeki farklı türde ve yoğunlukta bozulmaların bulunduğu, üstyapısı Bitümlü Sıcak Karışım (BSK) olan 20 adet karayolu seçilmiştir. Seçilen bu yollarda PAVER sistemine göre önce kesimlere ayırma ve ağ oluşturma aşaması tamamlanmış daha sonra, kesimlerin üstyapılarının mevcut performansları belirlenmiştir. Her bir kesim için, PAVER sisteminin bir kesimin mevcut durumu değerlendirmek için kullandığı yüzey bozulma verileri kullanılarak Üstyapı Performans İndeksi (Pavement Condition Index – PCI) değerleri hesaplanmıştır. Sonrasında, PAVER sisteminde yolların ilk yapım tarihleri ve bugünkü durumları arasındaki farklar değerlendirilerek mevcut Bakım & Onarım stratejisini değiştirmeksizin BSK üstyapılı yolların gelecek performanslarının tahmin edilmesinde kullanılabilecek bir üstyapı bozulma tahmin modeli geliştirilmiştir.
Çalışmanın sonraki aşamasında PAVER değerlendirmesi yapılan 20 adet yolda, üç adet ivmeölçer, bir adet GPS anteni ve bir adet veri toplama cihazından oluşan ivme ölçüm seti aracılığıyla, araç içerisinde sürücü koltuğu, orta aks üzeri ve sağ ön koltuk olmak üzere üç farklı noktada titreşim ölçümleri yapılmıştır. Kaydedilen titreşim verileri ISO 2631-1 kodlu standart kurallarına uyularak değerlendirilmiştir. Her üç noktada yapılan düşey titreşim ölçümleri için kesimlerin ISO 2631-1 kodlu standarda uygun olarak aw, MTVV ve VDV titreşim parametreleri hesaplanmıştır. Seçilen tüm yol ağının değerlendirmesine geçmeden önce bir pilot değerlendirme yolu seçilerek farklı hızlarda titreşim ölçümleri yapılmış, PCI değerleri ile arasındaki benzerlik ilişkileri araştırılmıştır. Öte yandan, farklı ağırlıklardaki sürücülerin sonuçlara etkilerini değerlendirmek amacıyla yüzeyi homojen ve PCI değeri en yüksek kabul edilebilecek bir yolda çok sayıda farklı hızlarda titreşim ölçümleri yapılmıştır. Ayrıca, yapılan değerlendirmenin geliştirilmesi için araç kaynaklı düşey titreşimlerin etkisinden kurtulmak amacıyla her bir ölçüm noktası için kalibrasyon parametreleri üretilmiştir. Elde edilen bu kalibrasyon parametreleri kesimler için hesaplanan titreşim verilerinden çıkarılarak her bir ölçüm noktası ve her bir titreşim parametresi için düzeltilmiş titreşim parametreleri bulunmuştur. Yapılan tüm bu değerlendirmelerde, elde edilen veriler arasındaki benzerlik ilişkileri ve istatistik değerlendirmeler sonucunda ulaşılan sonuçlar kullanılarak en uygun ölçüm hızı belirlenmiş ve diğer kesimlerin titreşim ölçümleri bu ölçüm hızında tamamlanmıştır. Ölçülen titreşim verileri değerlendirilerek kesimlere ait titreşim parametreleri bulunmuş, kalibrasyon parametreleri çıkartılarak düzeltilmiş titreşim parametreleri elde edilmiştir.
Çalışmanın son aşamasında, elde edilen tüm bu titreşim parametreleri ile PAVER sistemi çıktıları karşılıklı olarak değerlendirilmiş, regresyon analizleri yapılarak gerek tek bir noktada yapılacak ölçümleri kullanarak gerekse geliştirilen ölçüm cihazı benzeri bir cihazla birden çok noktada ölçüm yapılarak elde edilen titreşim parametrelerini kullanarak PCI tahmini yapabilecek modeller geliştirilmiştir.
Yapılan bu çalışma ve üretilen modeller yardımıyla, herhangi bir belediyenin sorumluluğunda bulunan, üstyapıları bitümlü sıcak karışım türündeki yollardan oluşan bir şehiriçi karayolu ağında, Ağ Düzeyinde, üstyapı yönetim sistemi kurulmasının oldukça kolay ve işlevsel olacağı düşünülmektedir.

Aralık 2013, 188 Sayfa.

Anahtar kelimeler: Üstyapı yönetim sistemi, karayolu, üstyapı, asfalt, titreşim.