A Mechanistic Modeling and Sensitivity Analysis Based on Permanent Deformation and Fatigue for Flexible Pavements

Abstract

Esnek üstyapı tasarım metotlarından olan ampirik yöntemler büyük ölçüde yol testlerine dayanmaktadır. Fakat mekanistik-ampirik tasarım yönteminde belirli faktörler göz önünde bulundurularak ortamın çevresel ve fiziki şartları hesaba katılarak bölgeden geçen araç trafiğinin sebep olduğu gerilme, deformasyon ve deplasmanlar ve bunun sonucunda da kaplamada oluşan yorulma düzensizlikleri, tekerlek izleri, termal çatlaklar göz önüne alınır, üstyapı kalınlıkları belirlenir ve o yol için gerekli servis ömrünün bulunması hedeflenir. Bu çalışmada, esnek üstyapı tasarımında mekanistik-ampirik bir metodu kullanan KENPAVE yazılımına, Karayolları Genel Müdürlüğü, Esnek Üstyapı Projelendirme Rehberi’nde bulunan tasarım kombinasyonlarından birkaç senaryo girilerek yolun servis ömrünün tahmin edilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla, elastik ve tabakalı bir kaplama sistemi tanımlandıktan sonra, asfalt tabaka alt noktasındaki yatay çekme gerilmesinin neden olduğu yorulma ve taban zemini üst noktasında düşey basınç gerilmesinin neden olduğu tekerlek izi deformasyonuna ait hasar modelleri programa girilmiştir. İkinci aşamada AASHTO 93 esnek üstyapı tasarım parametreleri olan trafik kategorisi, toplam mevcut SN değeri, taban zemini-MR (Esneklik Modülü) değerlerinin servis ömrüne etkileri, duyarlılık analizi yapılarak irdelenmiştir. Karar değişkenlerinin servis ömrü üzerindeki duyarlılıkları göz önüne alındığında dingil yükü sayısı ve taban zemini-MR etkisinin %95 güven aralığında anlamlı olduğu ve dingil yükü sayısının, servis ömrünü taban zemini-MR‘a göre daha çok etkilediği tespit edilmiştir.