25.09.2018

İnşaat Mühendisliği

(Civil Engineering)

Karayolu Mühendisliği

(Highway Engineering)

Dr. Öğr. Üyesi Mustafa AKPOLAT

İnşaat Mühendisliği Bölümü Ulaştırma

Anabilim Dalı

Dersİçeriği

Ulaştırma Mühendisliği

Karayolu ve Elemanları ile İlgili Genel Tanımlar

Yolu Kullananların Karaktersitikleri

Taşıt Hareketleri

Yolların Kapasitesi

Karayolu Sınıflandırması ve Geometrik

Standartlarının Seçimi

Geçki (Güzergah) ve Plan

Yatay Kurbalar

Boykesit ve Düşey Kurbalar

Altyapı

Yolların Drenajı

Üstyapı

Bitümlü Sıcak Karışımlar

1

2

25.09.2018

Ulaştırma Mühendisliği

• Ulaştırma Mühendisliği İnşaat Mühendisliğinin en

önemli alanlarından bir tanesidir.

• ASCE (Amerika İnşaat Mühendisleri Birliği) İnşaat

Mühendisliğini 18 alt bilim dalına ayırmıştır ve bu bilim

dallarının üçte biri ulaştırma mühendisliği ile ilgilidir.

• «Ulaştırma» ülkelerin ekonomilerinde kritik rol

oynayan bir etkendir.

• Birleşik Devletlerde ekonominin %20’sini ulaştırma

sektörü oluşturmaktadır.

• Her yedi çalışandan biri ulaştırma sektöründe

çalışmaktadır.

Ulaşım ve Ulaştırma Nedir?

• Ulaşım; İnsanların ve eşyaların yararlı

olduğu varsayılan belli bir amaca

yönelik yer değiştirmeleridir.

• Bu yer değiştirmenin sağlanması da

ulaştırma olarak tanımlanır.

25.09.2018

Ulaştırma Mühendisliği Alt Dalları

Havaalanı

Planlaması ve Üstyapı

Dizaynı

Ulaştırma

Planlaması

Şehir içi Ulaşım

Planlaması

Demiryolu / Yüksek Hızlı

Demiryolu

Planlaması

Trafik

Mühendisliği

Geometrik

Dizayn

Yol Üstyapısı

YönetimSistemleri

AkıllıUlaştırma

Sistemleri

Yol Üstyapı

Dizaynı ve

Yapımı Asfalt /

Beton Yol

Toprakİşleri

Ulaştırma

Türleri

A)Kara Ulaştırması

–Karayolu Ulaştırması

–Demiryolu Ulaştırması

B)SuUlaştırması

–Denizyolu Ulaştırması

–İçsu Yolu (göl-nehir-kanal)

Ulaştırması

C)Hava Ulaştırması

D)Boru Hatları

3

25.09.2018

Ulaştırma Sistemi Karşılaştırması

Yapılırken Önemli Olan Bazı

Hususlar:

İşletme

Özellikleri

• Sisteminkapasitesi,

• Trafik esnekliği,

• Taşıt İşgal sahası

• Hızlanma ve yavaşlama ivmeleri,

• Ton/km maliyetleri

• Konfor

• Kazaya karşıgüvenlik

• Erişme kolaylığı

• İlk tesis masrafları

• Bakım-onarım kolaylığı

• Tüketilen enerji çeşidi vemiktarı

Yolcuyu ilgilendiren

özellikler

4

Çevre

Önemli olan amaca göre yukarıda sıralanan

özelliklerin ışığında en iyi sistem ve sistemleri

seçip bunlar arasında uyumlu bir taşıma

hizmetinin sağlanmasıdır.

• Bu inceleme ve karşılaştırma sırasında

sıralanan faktörlerden hangilerinin esas

alınacağı ve bunların önem dereceleri;

Sistemin yolcu veya yük taşımasında

kullanılmasına,

Kentiçi veya kentler arasındaki

faaliyet göstermesine,

Ülkenin mali ve teknolojik olanakları ile

enerji durumuna göre değişir.

5

25.09.2018

• Ulaştırma Mühendisliği alanında çalışan İnşaat

Mühendisleri genel olarak:

–Planlama,

–Dizayn

–Yapım

–Bakım

–vb. Ulaştırma disiplini ile ilgili işlemlerde Karayolları

Genel Müdürlüğü, Belediyeler, İl Özel İdareleri,

Demiryolları Genel Müdürlüğü, Devlet Hava

Meydanları ve Limanları İşletmesinde, Karayolu

yapımıyla ilgili müteahhit ve taşeronlarda kontrol

mühendisi olarak, asfalt santrallerinde ve

laboratuvarlarında çalışırlar.

KARAYOLU VE ELEMANLARI

İLE İLGİLİ GENEL TANIMLAR

Karayolu; Her türlü taşıt veya yaya

ulaşımı için kamunun yararlanmasına

açık olan arazi şerididir. Taşıtlar ile

yayaların yol üzerindeki hareketleri ise

Karayolu Trafiği’ni oluşturur.

6

25.09.2018

7

25.09.2018

Geçki-Plan

• Geçki, bir yolun arazi üzerinde izlediği doğrultudur. Bir

bakıma yolun yeryüzündeki izidir.

• Yolun yatay bir düzlemdeki izdüşümü plan olarak

adlandırılır.

• Bir yolun ekseni, planda düz giden kısımlar ile bunlar

arasında kalan eğri kısımlardan oluşur.

• Düz kısımlara alinyiman eğri kısımlara kurba veya kurp

denir.

25.09.2018

Boykesit

• Plandaki yol ekseni bir doğru boyunca açılır ve bunun düşey

bir düzlem üzerindeki izdüşümü alınırsa boykesit (profil)

elde edilir. Boy kesitte eğimli olarak devam eden düz

kısımlar ile bunları birbirine bağlayan eğrilerden oluşur. Eğri

kısımlara düşey kurba denilir.

Açık ve Kapalı Düşey Kurplar

8

25.09.2018

Toprak İşleri

• Taşıt ve yayaların ulaşımları sırasında karayolunu kolaylıkla

kullanabilmeleri için doğal zeminin belli bir enkesit şekline

dönüştürülmesi gerekir.

• Bu amaçla yol en kesitinde bazı yerler kazılır, bazı yerler

doldurulur.

• Bu kazma ve doldurma işlemine toprak işi adıverilir.

Tipik Bir Dolgu Enkesiti

9

Tipik Bir Yarma EnkesitiKaplama

Mevcut

Yüzey

Mevcut Yüzey

Alt TemelTaban Zemini

25.09.2018

• Doğal zeminin düzeltilmesi işlemine ise toprak tesviyesi

veya tesviye denir.

• Toprak işi sonucunda ortaya çıkan yüzey tesviye yüzeyidir.

• Tesviye yüzeyinin uygun enine ve boyuna eğim de verilerek

bir greyder yardımıyla son olarak düzeltilmesi işlemine ince

tesviye (reglaj)denir.

• Yolun toprak işi sonunda, daha önceden saptanan kot veenkesit şekline getirilmiş kısmına altyapı denir.

• Yoldaki toprak işlerini (kazı, dolgu, ariyet, depo) ve sanatyapılarını kapsayan kısmıdır.

• Menfez, drenaj tesisleri ve istinat duvarı gibi sanat yapılarıda alt yapı içine girer.

10

Yol Altyapısı

25.09.2018

SanatYapıları

Viyadük

(Artvin)Kutu Menfez

Drenaj

Yol platformu ve yol ile ilgili yağış havzasına yağmur, dolu ve kar

halinde düşen ve doğal yataklarda akan ya da çukur yerlerde biriken

yüzeysel sular ile zemin daneleri arasındaki boşluklarda durgun veya

akar halde bulunan yeraltı sularının yola ve çevreye zarar vermeyecek

şekilde kontrol altına alınıpuzaklaştırılmasıdır.

Drenaj

Yeraltı DrenajıYüzeysel Drenaj

11

• Yer üstü ve yer altı sularının yol gövdesinden uzaklaştırılması için

yapılan yüzeysel ve derin drenaj (kurutma), herhangi bir sebeple

kazı ve dolgu şevlerinin boyutlarını kısaltmak veya heyelanları

önlemek için yapılan istinat duvarları gibi yapılar ile köprü,

viyadük gibi yapıların hepsine genel olarak sanat yapısı adı verilir.

25.09.2018

Yüzeysel Drenaj Sistemi

Çeşitli Yüzeysel Drenaj Sistemleri

Çeşitli Drenaj Elemanları

12

25.09.2018

13

İstinat Duvarları

Yol kenarlarında, dere kenarlarında ve meyilli arazide

toprağın kaymasını veya suyun yol zeminini

aşındırmasını önlemek amacı ile yapılan duvarlara

istinat duvarları denir.

Göçmeyi önlemek için ya şev ya da bir istinat duvarı

yapılır. İstinat duvarları adı verilen bu yapılar, yanal

itki kuvvetlerini kendi ağırlıklarıyla taşırlar.

25.09.2018

+5,00

0,00Zemin kütlesi

+5,00

Zemin kütlesi0,00

Şev

İstinat duvarı

İstinat duvarları yanal İtki kuvvetlerinikendi ağırlıkları ile taşırlar.

14

25.09.2018

• İstinat duvarı tipi, yüksekliğe bağlı olarak

ekonomik mukayese ile seçilir.

• Genel olarak 3,5-4 m yüksekliğe kadar

kargir veya beton, daha fazla

yükseklikler için betonarme istinat

duvarları yapılır.

• Bu tip istinat duvarları yaklaşık 8 m

yüksekliğe kadar yapılabilir.

İstinat Duvarları

15

25.09.2018

Yol Üstyapısı

Rijit Üstyapı EsnekÜstyapı

• Yolun trafik yüklerini taşımak ve bu yükü taban zemininin taşıma gücünü

aşmayacak şekilde taban yüzeyine dağıtmak üzere alt yapı üzerine inşa

olunan ve alt temel, temel ve kaplama (asfalt/beton) tabakalarından

oluşan kısma üstyapı denir.

• Alt yapı ve üstyapıdan oluşan yol gövdesinin oturduğu doğal zemin ise

yol tabanıdır.

YolÜstyapıları

Alt TemelTabakası

• Tesviye yüzeyi üzerine serilen ve genellikle kum, çakıl, kırma taş, yüksekfırın cürufu vb. daneli (granüler) malzemeden inşa olunan tabakadır.

• Butabaka ile;

– Temel tabakasından gelen trafik yükleri tabana aktarılmış olur.

– Su ve don tesirlerine karşı tampon tabaka görevi görür ve kaplamanın

bozulmasını önler.

– Birim fiyatı daha fazla olan temel tabakasının kalınlığı azaltılmışolur ve bu suretle ekonomi sağlanmışolur.

Bazıdurumlarda bu tabaka kullanılmayabilir.

16

18

25.09.2018

Temel Tabakası

• Kaplama tabakasının hemen altına yerleştirilen daneli veya

uygun bir malzeme ile işlem görmüş malzeme tabakasıdır.

• Alt temel ve taban zeminine gelen basınç gerilmelerini kabul

edilebilir bir seviyeye düşürmek ve belirli bir esneklik

sağlayarak kaplamanın kırılmasını önlemek gibi işlevleri vardır.

• Bu yüzden temel tabakası fiziksel ve mekanik özellikleri iyi

olan (seçme) malzemelerden teşkil edilir.

Kaplama

• Temel tabakası üzerine inşa olunan ve trafiğin doğrudan doğruya temas

ettiği, bitümlü karışımlar, beton, parke vb. malzeme ile yapılan tabakaya

kaplama adıverilir.

• Ülkemizde ve Dünya’da en çok kullanılan kaplama türü asfalt

kaplamalardır. Asfalt kaplama tabakası da bir veya birkaç tabaka

halinde yapılır.

• Bunlardan en üstte bulunan ve trafiğin ve iklim koşullarının

bozucu etkilerine karşı koyan aşınma tabakasıdır. Bunun altındaki

tabaka ise binder tabakası olarak tanımlanır.

25.09.2018

SATHİ KAPLAMALI YOL

ÜST YAPISIBİTÜMLÜ SICAK

KARIŞIM(BSK)

KAPLAMALI YOL ÜST

YAPISI

Yollarda temel tabakası üzerine konan asfalt kaplama tabakaları,

genellikle yapım ve çalışma ilkeleri oldukça farklı iki tipe

ayrılırlar.

ASFALT KAPLAMA

Tipik bir esnek üstyapı en kesiti ve bir üstyapı karot örneği.

Aşınma

Tabakası

Binder

Tabakası

Bitümlü

Temel

Tabkası

19

Kaplama Tabakası

25.09.2018

Üstyapı Tabaka Kalınlıkları Nelere

Bağlıdır ?

Yol gövdesinin üstyapısını

oluşturan

• alt temel

• temel

• kaplama

tabakalarının kalınlıkları;

yolun trafik hacmine ve

dağılımına (ağır ve hafif trafik),

taban zemininin özelliklerine,

iklim koşullarına vb. özelliklere

bağlı olarak belirlenir.20

25.09.2018

Tipik Bir Yol Enkesit Elemanları

Banket: Yol kaplamasının iki yanında; kaplamaya bitişik ve kaplama

kenarı ileşevbaşıarasındakalankısmadenir.

Platform: Yolun enine kaplama ile banketlerden oluşan kısmına

denir. Platform genişliği; şerit sayısı, şerit genişliği ve iki yandaki

banket genişliklerine bağlı olarak değşmektedir.

Hendek: Yolun yarma kesimlerinde banket ile yarma şevi arasında

uzanan ve yol platformu ile yarma şevine gelen yağış sularının

toplanıp aktığı kanaldır. Genellikle üçgen veya yamuk kesitte

olurlar. Derinlikleri bölgenin yağış durumuna göre değişmekle

birlikte gnellikle 0,30 m – 0,75 m arasındadır.

21

25.09.2018

Kafa Hendeği: Yarmalarda, yamaçlardan akan yağış suları

erozyon yolu ile şevin bozulmasına neden oluyorsa şev tepesinden

bir miktar geride olmak üzere tesviye eğrisi hattına paralel olarak

yine üçgen veya yamuk kesitli olmak üzere hendekler açılır.

Bunlara kafa hendeği adı verilir.

Kafa Hendeği

22

Bordür; kent içi yollarda kaplama ile daha yüksek kotta buluna

yaya kaldırımı arasına veya kaplama ile orta refüj arasına

yerleştirilen, genellikle taş yada betondan yapılmış kenar taşlarıdır.

Bordür oluğu (Kanivo); kent içi yollarda kaplama ve yaya

kaldırımı üzerine düşen, enine eğimden dolayı bordür kenarında

biriken yağış sularının yol boyunca kolayca ve belirli bir genişlikte

akması için kaplamanın en dış kenarından daha düşük kotta inşa

edilen kısımdır.

Rögar (Baca); Bordür kenarında birikip oluk boyunca akan yağış

sularının kaplamaya ve yol temeline zarar vermeden kanalizasyona

veya yağmur suyu drenaj şebekesine akmasını sağlayan yapılara

denir.

25.09.2018

Şev: Bir dolguda platformun dış kenarı ile doğal zemin, yarmada ise

hendek tabanı ile doğal zemin arasındaki eğik yüzeye şevdenir.

Şeveğimini belirlemede gözetilen iki ana faktör:

– Zeminin kendini tutma özelliği

– Dolgu ve yarmanın yüksekliğidir.

En çok kullanılan dolgu şevleri 3/2, 2/1 ve 3/1

En çok kullanılan yarma şevleri ise 1/2, 1/1, 2/1 ve 3/2

değerleridir.

Enine eğim (bombe): Yol yüzeyine düşen yağış sularının platformu

bir an önce terk etmesi için yol enkesitine eksenden banket yada

kaplama dış kenarına doğru her iki tarafa verilen eğimdir.

Enineeğimin miktarı üzerinde etkili ana faktör kaplamanın cinsidir.

24

Kaplama

Türü

Asfalt

Kaplamalar

Çakıllı

Kaplamalar

Toprak Yollar Beton Yollar

Enine Eğim 0,01-0,02 0,03-0,04 0,04-0,06 0,015-0,02

Boyuna Eğim: Yola boyunadoğrultudaverilen eğime denir.

Boyuna eğimin maksimum değerini tayinde dikkate alınacak

faktörler:

• Yolun sınıfı

• Arazinin topoğrafik durumu

• Yoldan faydalanacak trafikteki hakim taşıt cinsi

• İklim koşulları

Çok Şeritli

Yollar

(2*2)

I. Sınıf Yollar II. SınıfYollar III. SınıfYollar IV. SınıfYollar

%4, 5, 6 %4,6, 8 % 5, 7, 8 % 6,8,9 % 10, 12, 16

Maksimum Boyuna EğimDeğerleri

25.09.2018

Şerit: Aynı yönde hareket eden

taşıtların emniyetli geçişleri için

yapılan, yolun yeterli genişlikteki

kısmıdır.

Refüj (emniyet adası): Ters

istikamette (hareket eden) seyreden

araçların şeritlerini ayırmak için

kullanılan kısımdır.

Bir bölünmüş karayolunda şerit.

25

YolTipi 3.Sınıf

Yollar

2.Sınıf

Yollar

1.Sınıf Yollar

Şerit

Genişliği

3,00 m 3,50 m 3,60-3,75 m

Yol Ekseni-Eksen Çizgisi: Yol kaplamasının ortasından geçtiği varsayılançizgiye (doğrultuya) yol ekseni denir.

Bölünmemiş yollarda karşı yönlerden gelen trafiğin kullanabilecekleri yolkısmını göstermek amacı ile yol üzerine çizilen boyuna doğrultudaki çizgiyede eksençizgisiadı verilir.

Eksençizgisi çok zaman yol platformunu ortalarsa da bu kesin kural değildir.

Tırmanma şeridi: Dağlık kesimlerde yavaş giden taşıtların kullanmalarınamahsus olmak üzere yolun en sağkenarına tırmanma şeridi ilave edilir.

25.09.2018

Korkuluk; Taşıtların yoldan dışarıya çıkmalarını ya da bölünmüş yollarda

diğer platforma girmelerini önlemek amacıyla gerekli kesimlerde

platform dış kesimlerine konan engellerdir.

26

Kenar Taşları: Yüksek dolgular, daralan yol kesitleri, yatay kurplar ve

görüşü kapalı düşey kurplar gibi geçkinin tehlikeli kesimlerinde

güvenlik düşüncesi ile platformun kenarlarını belirtmede kullanılan

işaret elemanlarıdır.

25.09.2018

Kamulaştırma Genişliği

Yolun yapımına başlanmadan önce geçki boyunca yeterli

genişlikteki arazinin kamulaştırılması gerekir. İşte yol geçkisi

boyunca uzanan ve her iki yandaki sınırları ile belirli olan bu

alanın genişliğine kamulaştırma genişliği denir.

Kamulaştırma genişliği yapılacak olan yolun sınıfına ve kaç

şeritli olacağına bağlıdır.

Yol Sınıfı Kamulaştırma Genişliği (m)

Kırsal Birinci Sınıf Yollar 60,0

İkinci Sınıf Yollar 40,0

Tali Yollar 15,0-20,0

YollarınSınıflandırılması

• Yollar çeşitli bakımlardan sınıflandırılabilir.

OTOYOLLAR(Hihgway, Express Way, Motor

Way)

Üzerinde yaya, hayvan, at

arabası hareketi kesinlikle

yasaklanmış; motorlu taşıtların

giriş ve çıkışlarının akan trafiği

hiçbir şekilde kesmeyecek

biçimde, sadece ayrılma ve

katılma olarak düzenlenmiş,

diğer yollarla bağlantısı alt ve üst

geçitler şeklinde farklı düzeyde

kavşaklarla sağlanmışyollardır.

İLYOLLARIDevlet yolları kapsamınagiren

ana yollar dışında, aralarında

bağlantı bulunmayan illeri

birbirine bağlamak için

kullanılan yollara denir.

Bu yollardan; Devlet ve il

yollarının planlama ve

projelendirme, yapım ve bakımı

KarayollarıGenel

Müdürlüğünün,

Köy yolları ise İl Özel İdare

HizmetleriMüdürlüğü’nün

sorumluluğundadır.

DEVLETYOLLARI

(State Roads)

Türkiye’deki nüfus yoğunluğu

fazla olan ana yerleşim

birimlerini birbirine bağlayan

yollara denir.

İDARİ OLARAK KARA YOLLARINSINIFLANDIRILMASI

27

KAYNAKLAR

1. N. Yayla, 2002, Karayolu Mühendisliği, Birsen Yayınevi.

2. N. Kuloğlu, 2012. Karayolu Mühendisliği Ders Notu.

3. C. Gürer, 2012. İnşaat Mühendisliğine Giriş 8. Bölüm Ders Notu.