Kadim Dostlar ™ Forum: Orman Yol Yapım Makineleri... - Kadim Dostlar ™ Forum

1. ORMAN YOL YAPIM MAKİNELERİ

Orman yol yapımının gelişimi ile birlikte oturmaya karşı duyarlı temel ve alt temel tabakalarının yapımına hız verilmek amacıyla, gerek orman yollarında toprak işleri ve gerekse bu işler için kullanılan makineler önem kazanmıştır. Yol yapım işlerinin gittikçe artması, bu işlerle ilgili teknolojiyi zorlamış ve özel iş makinelerinin ortaya çıkması kaçınılmaz olmuştur. Bu makinelerin tam ya da yarı otomatik olarak çalışması insanı, bu makinelerin özelliklerini daha yakından tanıması zorunluluğunu birlikte getirmiştir.
Orman yollarının yapımında kullanılan özel makineler yoktur. Büyük karayollarında kullanılan makineler orman yollarında daha ekonomik olmasına karşın projeyi dar kurplar gerektiren araziye tam anlamıyla intibak etmemesi ve bu makinelerin orman yol standartlarına uymaması gibi olumsuz yönleri kullanım alanını sınırlandırmaktadır. Orman yollarının yapımı sırasın da kullanılan bu makinelerin özelliklerini incelemeye geçmeden önce genel olarak orman yol çalışma aşamalarını incelemek yararlıdır.
Orman yolları yapımında yamaç eğiminin %65 in üzerinde olduğu yerlerde yol dolduru malzemesinin tutulabilmesi normal koşullarda olanaksız olduğu için yol kazı içine alınmalıdır. Bu veya daha dik eğimlerde kazı materyallerinin hiç kullanılmadan yamaç aşağı atılması istenmediğinden fazla kazı materyalinin daha önceki veya sonraki projelerde dolduru malzemesi olarak değerlendirilmesi gerekliliği ortaya çıkar ve bu ise malzemenin taşınmasını gerektirir.Bu amaç için orman yolları yapımında her yıl milyonlarca metreküp toprak yer değiştirir.Bu ise toprak işlerinin gerek organizasyonunun gerekse uygulamasının nedenli önemli olduğunu gösterir.

1.Kazı Makineleri: Buldozer, angledozer, yapım greyderi, kompresör, ekskavatör
2.Yükleme: Loader
3.Taşıma: Damper, damperli kamyonlar
4.Sıkıştırma: Silindir
5.Taş Kırma: Taş kırma makineleri, eleme makineleri
Yol yapım sırasında hangi makinenin kullanılacağını genellikle taşıma uzaklığı belirler. Taşıma uzaklığı ise kazı ve dolduru yerlerinin ağırlık merkezleri arasındaki uzaklıktır.
1.1. Kazı Makineleri

1.1.1. Dozerler:

Genel Anlamda Dozerler;
1.Yapım alanı ağaçlardan ve ağaç köklerinden temizlemek
2.Taşıma uzaklığı en çok 60m civarında olmak üzere engebeli ve sert zeminlerde ekonomik kazı ve düzelteme yapmak
3.Servis yolları açmak
4.Kanal açmak
5.Menfez yerini açmak
6.Tesviye alanından organik üst humus tabakasını kaldırmak
7.Taşınmaları söz konusu olmayan çakıl,kum ve diğer malzemelerin kazılıp depolanması veya serilmesini sağlamak gibi yüksek itici gücü sayesinde ve önündeki bıçakla kazmak,kısa mesafeye itmek türünden işlerde kullanılırlar

Dozerler bıçağın traktör eksenine göre durumu göz önüne alınarak adlandırılırlar.Bıçak, traktör eksenine dik durumda kalıyorsa bu halde dozere (buldozer) denir.Bıçak traktör eksenine göre oynak ve bu eksene eğik duruma getirilebiliyorsa bu halde dozere “angledozer” denir.Bıçağın bir ucunun diğerinden aşağıda veya yukarıda bulunması halinde bu dozer “Tiltdozer” ismini alır.
Dozerlerde bıçak kontrolü hidrolik kumanda ile sağlamaktadır. Hidrolik,dişli bir pompa yardımı ile görev yapar.Bıçağın zemine daldırılmasına yardım eder,değişik çaplarda olabilen ve belli bir basınç yaratan iki adet basınç silindiri vardır.Özellikle küçük dozerlerde bıçağın kendi ağırlığı ile zemine daldırılması yeterli olmadığından basınç silindirleri bu görevi üstlenmiş olurlar.
Özellikle büyük hidrolik kontrollü dozerlerde traktör ağırlığının önemli bir kısmından bıçağın zemine daldırılmasında yararlanılır.Bıçağın kontrolü oldukça kolay olup sevk ve idare edilebilir.Buna karşılık bu tip kontrol sisteminde bıçağın aşağı yukarı hareketi sınırlıdır.
Bugün genel yol yapımı ile diğer toprak işlerinde çeşitli büyüklükteki dozerlerden yararlanılmakta olup bunların gücü örneğin CAT D9 da 385 beygir gücüne ulaşmış bulunmaktadır.Esasen motor gücü ve dozerin ağırlığı arttıkça bununla orantılı olarak da toprak işlerinin maliyet giderleri de azaldığı için yapılacak işin alanı uygun olduğu taktirde yüksek güçteki makineler daha ekonomiktir.Fakat bir taraftan küçük olan platform genişlikleri diğer taraftan çoğunlukla ahşap olarak inşa edilen orman yol köprülerinin taşıyabileceği maksimum yükler orman yollarında çok ağır makinelerin kullanılmasını engellemektedir.Gerçekten, örneğin Ca D9 dozerinin ağırlığının 35.5 ton ve bıçak uzunluğunun 4.87 m olduğu göz önüne alınırsa bu makinelerin esasen dar ve minimal kurp yarıçapları küçük olan orman yollarında treylerle taşınmasının güçlüğü yanında çok zaman 15 tonu aşmayan araçlar için projeleri yapılmış bulunan orman köprülerinin de yetersiz kalacağı açıktır.İşte bu nedenlerden dolayı orman yolları inşaatına CAT D7 veya aynı güçteki diğer dozerlerden yararlanmak çoğunlukla olanak dışı kalmaktadır. Diğer taraftan yapılacak işin alanı ve zemin şartlarına bağlı olarak D4 veya benzeri güçteki dozerlerden yararlanmak olanaklı ise de özellikle sert zeminlerde ve köklerin yapımından önce sökülmemiş olması hallerinde bunların güçleri bu işi yapmak için yetersiz kalmaktadır.
Orman yollarında kullanılan dozerler 40-100 PC gücünde olup hızları öne doğru 2.5-11 km/saat, geriye doğru 2.1-10.3 km/saat arasında değişmektedir.
Dağlık arazilerde yamaçlar üzerindeki orman yolu yapımında ham yolun açılmasında yalnız palet tekerlekli angledozerler kullanılmaktadır. Angledozerlerde tesviye bıçağının durumu eğimli halede getirilebilmektedir. Bu sayede dağlık yamaçlar üzerinde ham yolun açılmasında yol üstünün enine olarak yamaca doğru eğimlin olacak şekilde düzeltilmesi olanak dahilindedir. Angledozerlerde bıçağın daha uzun olması ve istenen şekilde eğilebilmesi nedeniyle bunların kazdıkları toprak buldozerlerden daha fazladır. Diğer taraftan buldozerler kazdıkları materyali sadece kendi hareket yönlerinde itebildikleri halde angledozerler hem hareket yönlerinde hem de buna dik yönde yani yana doğru itebilmektedirler. Bu nedenle aynı şartlarda her m³ kazı için %20-30 daha azdır.
Buldozer ise yolun açılmasında yalnız toprağı kazmakla kalmaz, aynı zaman da kullanılan makinenin büyüklüğü anında yumuşak veya daha önce dinamitle atılmış kayaları çözerek genellikle 6-20 m gerektiği hallerde 30-50 m uzaklığa ekonomik olarak iterler. Bu nedenle yolun ham olarak açılmasında başka işlerin yapılması söz konusu değilse operatörden veya onun yardımcısından başka kimseye ihtiyacı yoktur.
Avrupa ülkelerinde orman yollarında dozerlerin yolun alt tarafında oluşturduğu zararlar nedeniyle kullanımları önemli ölçüde azalmış ve hatta İsviçre ve Avusturya da kanunla yasaklanmıştır. Buralarda dozerlerin yerini kepçeli yükleyicilere benzeyen trakskavatörlerin kullanılmasına izin verilmiştir.
Dozerlerin Verimleri Şu Faktörlere Bağlıdır:
1.Zeminin cinsine
2.Her metre uzunluk için kazılacak toprağın miktarına
3.Bitki örtüsünün türü ve durumuna
4.Kayaların bulunmasına
5.Drenajın yapılıp yapılmamasına
6.Dozerlerin yukarıdan aşağı doğru veya aşağıdan yukarı doğru çalışmasına
7.Kazılan materyalin taşınacağı uzaklığa
8.Hava koşullarına
9.Dozerin gücüne ve kapasitesine
10.Operatörün yeteneğine ve iş organizasyonuna
11.Çalışma yerinin denizden yüksekliğine

	Otel, Pansiyon, Tatil, Gezi, Seyahat ve Konaklama Rehberiniz Bütçenize uygun, keyifli bir tatil için size gezi, seyahat ve konaklama tavsiyeleri: Otel Tanıtımları, Pansiyon Tanıtımları, Tatil Tavsiyeleri, Konaklama Tavsiyeleri, Ülke Tanıtımları, Seyahat Alternatifleri, Şehir Tanıtımları, Tarihi Eserler, Antik Kentler

Zeminin cinsi:
Zemini yumuşak, ağır olmasına veya kayalık bulunmamasına göre dozerin verimi değişir.
Her metre uzunluk için kazılacak toprağın miktarı:
Orman yolarında her metre için kazılacak kazı miktarı ortalama 2-10 m³ arasında değişir. Bunun sonucu olarak kazı miktarı arttıkça beher metre yol uzunluğuna düşen buldozer verimi düşer.

Bitki örtüsünün türü ve durumu:
Orman yolu yapımında geçkisine rastlayan ağaçların kesilmesi, kütüklerin sökülmesi, yapı alanının temizlenmesi olarak nitelendirilir.
Demirköy işletmesi ormanlarında yapılan araştırmada 9660 m² ‘ lik %25-30 eğimdeki bir yamaçta CAT D7 dozeri ile ortalama 20-30 cm çapında normal sıklıkta meşe-kayın kütüklerinin sökülmesi 7.00 saatte yapılmıştır.
1 m yol uzunluğuna düşen dozer verimini etkileyen bu çalışma saati ağaçların sıklığı ve türüne göre değişir.
4.Kayaların bulunması:
Kayalık bir arazide çalışmak, toprak arazide çalışmaktan daha zordur.Patlatılan materyalin sökülmesi, taşınması ve kayalık yolun uzunluğu her metre yol için dozer verimini olumsuz etkiler.
5.Drenaj yapılıp yapılmaması:
Yol üzerindeki ve kenarındaki suların uzaklaştırılması zeminin taşıma yeteneğini olumlu etkiler.Böyle zeminlerde dozerler kolay hareket ederler.Islak ve batak arazilerde zeminde yatay yöndeki itici kuvvetlerinin düşüklüğü nedeniyle dozerin hareket yeteneği azalır.Bu da Doğal olarak verimi etkiler.
6.Dozerlerin çalışma yönü:
Bilindiği gibi dozerlerle yol yapımında aşağı doğru çalışmada verim artar. Bu olanak ölçüsünde gerçekleşir. Palet tekerlekli dozerlerde aşağıdan yukarı doğru çalışmada artan direnç fazla eğimli olmayan yol kısımlarında dozerlerin tonu ve %1 eğim başına 10 kg dır. Buna göre 20 ton ağılığında ve %10 eğimli bir yol geçkisinde çalışılıyorsa, dozer gücünden 2000 kg ını eğim direncini yenmek için harcayacaktır.
7.Kazılan materyalin taşınacağı uzaklık:
Kazılmış toprağın itileceği veya taşınacağı uzaklık arttıkça verim fazlaca düşer.
Yatay bir yol geçkisi boyunca yapılan denemelerin sonucu olarak Cat D7 dozeriyle 15 m ye kadar taşıma değerleri 100 kabul edilerek diğer uzaklıklara ait olanlar bu değerin yüzdesi olarak hesaplanırsa , taşıma uzaklığı 30 m ye çıkınca verim 2/3 e inmekte 60 m ye 1/3 e düşmektedir. Taşıma uzaklığının 100 m ye aşması halinde ise verim 1/6 ya düşer.
1.Hava koşulları:İyi hava koşullarında verim yüksektir. Fena hava koşulları özellikle yağış, makinenin olumsuz etkiler. Donlu günler ise makinenin güvenliğini tehlikeye sokması, donan toprağın ise büyük partiler halinde düzeltme ve dolduru yapma olanağı vermemesi yönünden dozerlerle çalışmada arzu edilmez.
2.Dozerin gücü ve kapasitesi:
Dozerin güçlü olması arzu edilir olmasına karşılık bunların orman yolları için uygun boyutta olması ve yol yapım sahasına nakledilmeleri orman yapımında etkilidir.
3.Operatörün yeteneği ve iş organizasyonu:
Operatörlerin eğitilmiş olmaları , isteyerek çalışmaları ve sağlık durumlarının iyi olması daima düşülmelidir.Operatörün yapacağı işler ve çalışacağı yerler iyi organize edilmelidir.Dozer işletmeye ait değil ise işletme şartlarına göre kazı için m³ başına fiyat ödemek yerine dozeri kiralamak uygun olur.
4.Çalışma yerinin denizden yüksekliği:
Denizden yükseldikçe çalışma yerine göre makinenin verimi azalır.Hatta 600-700 m yükseklikte verim %7-10 oranında düşer.

1.1.2. Greyderler

Makineli modern yol şantiyelerinde kullanılan araçlardan bir tanesidir.Ana elemanı her yöne hareket etmeye uygun 3.5-4.0 m uzunlukta bir bıçaktır.Greyderler ortak motorlu olarak yapıldığından motorgreyder de denir.
Greyderler yapım ve bakım greyder olarak ikiye ayrılır.
Yapım Greyderleri:
Yamaç üzerinde daha önce buldozerlerle ham olarak açılmış olan yolda alt yapıda düzeltme; üst yapıda üst yapı malzemelerinin karıştırılmasında,serilmesinde ve yayılmasında,şevlerin yapılmasında ve hendeklerin açılmasında kullanılır.
Genellikle 5-8 ileri vitesleri vardır.Çalışma hızları 2-20 km/saat arasındadır.İki geri vitesleri vardır.Bazı greyderlerde ileri ve geri vitesler eşit sayıda ve aynı güçte olabilirler.Bu tipler kullanışı kolaylaştırdığı gibi 300-500 gibi uzun mesafeler için çalışma da ileri – geri giderek zamandan tasarruf sağlarlar.
Greyderin cinsine ve fiyatına göre bıçaktaki ayar ve hareket olanağı artar ve çeşitlenir.Bıçak ileri geri, yana eğilme, dönme hareketi yapabildiği gibi bu hareketleri ön ve arka viteste iken de aynı kalitede yapabilir.
Motor güçleri 50-180 beygir gücü arasındadır.Orman yol işlerine en uygun alanlar 100-150 beygir gücünde olanlardır.
Greyderlerin ön ve arka tekerlek eksenleri ara mesafesi 5-6 m civarıdır.10-15 ton ağırlığında olup lastik basınçları düşüktür.Bıçakları hidrolik korumalıdır.

Greyderler özel olarak şu işlerde kullanılırlar:
1.Büyük taneli taşlı yollar dışında gerektiği hallerde yolların üst yapı tabakalarının sökülmesidir.
2.Yoların tesviye edilmesinde, şevlerin düzeltmesinde, banketlerin temizlenmesinde, gerekirse yol yapım alanından humus tabakasının uzaklaştırılmasında kullanılır.
3.Çakıl ve çeşitli stabilize malzemelerin serilmesi ve yayılmasında
Greyderle çalışmaya kaba tesviye bittikten sonra başlanır.Yapılan araştırmalarda yolun ortalama eğiminin %10 ve yamaç eğiminin %35, %40, %50 ve %60 olması halinde 100 PS gücündeki caterpillar 12 greyderi bir iş saatinde sırasıyla 100, 78, 58 ve 50 m ‘lik bir verim göstermiştir.
Sürekli yağmurlar sırasında, dar olduğu ve kar bulunduğu zamanlarda greyderle çalışma durdurulur.

1.1.3. Kompresörler




Hava basıncı ile çalışan bulgularla beraber kompresörler, orman yollarında kayaların parçalanmasında kullanılır. Özellikle dağlık bölge orman yolu yapımında önemlidir.
Kompresörler meydana getirdiği 5-7 atmosferlik basınçlı hava hortumlarla hava basıncı ile çalışan pnömatik tabancalara sevk edilerek burguları çalıştırılır. Dağlık arazideki orman yolları yapımında çok kez 1-2 tabancayı çalıştıran hafif kompresörler kullanılır.
Kompresörler ya jipler ya da lardroverter çekilerek yapı sahasına götürülürler, yahut kendileri motorludurlar.
Büyük tipteki kompresörler ikiden daha fazla tabancayı çalıştırabilse de bunların iş yerine taşınması bazen zordur.
Hortumları genellikle 80 m dir. Matkaplar 6 m olup tepesi sert bir metalden yapılmış keski ile donatılmıştır. Matkapla delikler genellikle bir



matkap boyu aralıkla açılır. Matkaplar 80 cm(birlik), 160 cm(ikilik), 240 cm(üçlük), 320 cm (dörtlük) olarak boyutlandırılır. Genellikle birlik matkaba bir dinamit lokumu kullanılmakta, bundan sonraki her 30 cm derinlik için bir lokum artırılmaktadır. Bulgularla lağımların açılmasında ortalama her 30 lağımda bir matkap kırılmaktadır.

Kompresör kullanımında önemli kurallar:
1.Kompresörler yatay bir zemin üzerinde ve havanın mümkün olduğu kadar yani tozsuz olduğu yere yerleştirilmelidir.
2.Kompresörler yol yapımında ya da taş ocağında çalıştırıldığı sırada dinamitle patlatma zararlarına karşı güvenceli bir yerde bulundurulmalıdır.
3.Bulgular iyi durumda bulundurulmalı, hortumlar hava kaçırmamalıdır. Kaybı önlemek için kompresörle tabanca arasındaki uzaklık olarak ölçüsünde kısa tutulmalıdır.
4.Kompresör ünitesinin bakımı ihmal edilmemelidir.
1.1.4. Portatif Kaya Burguları

Portatif kaya burguları dağlık ve kayalık arazide orman yolları yapımı sırasında kayaları delmek için büyük kompresörlerin iş yerini götürülemediği durumlarda kullanılmaktadır.
Motorlu portatif kaya bulguları silindirli ve iki zamanlı bir motorla çalışmaktadır. Çalışma esnasında motor ve burgu teknik olarak birbirinden ayrıldığı için motor tozları kapmamaktadır. Bu burguların, burgunun ağır olan teçhizatı ile beraber işyerlerine taşınması özellikle sarp arazide 2 kişiye ihtiyaç vardır. İş yerinde burgu bir işçi tarafından çalıştırılmaktadır.
Motor
1 silindirli, 2 zamanlı 70cm
Yakıt deposu
1 litre
Vurgu çapı
45 mm
Delme hızı
15 cm/dk
Ağırlığı
24 kg
Toplam uzunluğu
61 cm
Delebildiği derinlik
4 m
Cobra marka bir kaya burgusunun özellikleri

1.1.5. Vagondriller
Vagondriller bir traktör, dozer, loader, kompresör ünitesi yardımıyla motor gücü kullanarak bir çelik destek elamanı boyunca matkapları belli bir hız, güç ve basınçla kayaların içine doğru iterek lağım delikleri açmaya yarayan araçlardır.
Vagondrillerin çalışması kompresör tabancası gibi olmasına rağmen, çalışmasında insan gücü etkisi bulunmayan tamamen hidrolik güce bağlı olup insan eli değmeden gerçekleşen makinelerdir.
Orman yollarında açtığı lağım deliklerinin derinliklerine göre küçük ve büyük olarak 2’ye ayrılır.
Vagondriller çalışma tertibatlarına göre tiplere ayrılmaktadır. Bunlardan ilki yapıları gereği derin lağım delikleri açar. Bu tip vagondriller sahip oldukları matkap çaplarından dolayı (75 mm- 85 mm) genellikle taş ocaklarında taş kırma ve parçalama işlerinde kullanılırlar. Lağım delikleri için havanın basınçla iletilmesi dönen matkap üzerinden gerçekleştirilir. Bunlardan dakikada delme hızı 6 – 20 cm arasında değişmektedir. 6 – 7 atmosfer basıncında hava ihtiyacı dakikada 10 dm kadardır.
Diğer bir vagondril tipi ise geri kısmına sondaj demiri eklemek suretiyle uzatılabilen bir yapıya sahiptir. İlk tipe nazaran bunlar da 6 – 7 atmosfer basıncında hava ihtiyacı dakikada 20 dm civarındadır.
Matkap çaplarına göre (64 – 76 mm) dakikada delme hızları 20 – 50 cm arasında değişir. Bu tip vagondriller yol yapımı için uygun olan yapıları ve verimli çalışmalarından dolayı genellikle sert kayaların delinmesinde kullanılırlar. Bunların çalışması için 200 ps güçte bir motor gücüne ihtiyaç vardır.
Vagondrillerin başka bir tipinde ise darbe etkili ve dönen matkaplarla hidrolik güçle lağım delikleri açan tipler olup matkaplar 6 – 7 ton gibi bir güçle kaya içine itilmeye çalışılır. Bunların çalıştırılması için en az 70 ps gücünde bir motora ihtiyaç vardır. Dakikada 30 – 70 cm delme hızına erişebilirler. Motor gücünün yaklaşık yarısı hava basıncı oluşturmak için harcanır. Delme ekipmanı lastik tekerlekli bir araç tarafından taşınmaktadır. Delme ekipmanının yüksekliği, yeri ve yönü istenildiği gibi ayarlanabilir. Bu tip vagondriller kalkerli kayalarda çok hızlı ve verimli bir çalışma göstermektedir.
Bütün vagondril tiplerinde delme ekipmanını taşıyan araç 2,3 veya 4 tekerlekli olabilen, yer değiştirebilen ancak motorsuz araçlardır. Araç ilk konumda delme işini tamamladıktan sonra bir diğer araç tarafından çekilerek bir sonraki konuma getirilir. Delme gücü matkap şasi düzeni ardındaki hareketli bir araç tarafından sağlanmaktadır. Bu hareketli araç kompresör ünitesi monte edilmiş bir traktör, bir dozer, bir loader veya unimog olabilir.

1.1.6. Ekskavatörler

Ekskavatörler ham yolun açılması sırasında toprağın, yol kenar hendeklerinin ve drenaj hendeklerinin kazılmasında yani her çeşit zemininin kazanılmasında ve kazılan materyalin taşıma makinelerine yüklenmesinde yararlanılan kablolu ve hidrolik sistemle donatılmış makinelerdir. Ayrıca bina inşaatlarında temel kazısının yapılmasında oldukça kullanışlı bir makinedir. Yaptığı işin özelliğine, arazinin ve makinenin teknik yapısına göre çeşitli isimler alırlar.




Kablolu ekskavatörler esas itibariyle alt kısmı, üst kısmı ve ön kısmı olmak üzere 3 ana kısımdan oluşurlar ve üniversal bir ekskavatör ön kısmın değiştirilmesiyle çeşitli amaçlar için kullanılan farklı tipler durumuna getirilebilirler. Buna göre de vinç, çeneli ekskavatör, kaşıklı ekskavatör, Dropline veya kavalı ekskavatör ve ters kaşıklı ekskavatör gibi adlarla anılırlar. Bunların hepsinde ortak olan alt kısım paletli, lastik tekerlekli ve kamyon şasili şekillerde olabilir. Üst kısımda alt kısım üzerine oturtulmuş olan ve düşey bir eksen etrafında 360 derece dönebilen kapalı bir hücre şeklindedir ve motor ile kumanda yerini içermektedir.

Kablolu üniversal ekskavatörlerin önemli tiplerinden biri kaşıklı ekskavatörlerdir. Ve bunlar da esas kazıcı elaman olan kaşık üstü açık ve altı klape kapaklı olan çelik bir kutu şeklindedir. Kaşık üstten dolar ve klapenin açılması ile alttan boşalır. Bu tipte esas özellik kazı kuvveti büyüktür ve kaşık hassas şekilde kumanda edilebilir. Bundan dolayı an sert zeminler ve en hassas kazı işleri için kullanılabilirler, gevşek veya patlayıcı madde ile gevşetilmiş sert kayaların kazı işlerinde kullanılırlar.
Kaşıklı ekskavatörler sert zeminlerdeki kazılardan, temel çukurlarının açılmasında, hendeklerin açılmasında ve şevlerin düzeltilmesinde faydalı olur. Kablolu üniversal ekskavatörlerin ters kaşıklı tipleri taban seviyesinin altındaki sert zeminlerde kazı yapabilirler. Çeneli ekskavatörler taban seviyesinin hem çok altında ve hem de üstünde kazı yapabilirler; kazı sırasında çene sadece düşey doğrultuda hareket ettiği için küçük kesitli kuyu şeklinde derin çukur açılmasında kullanılabilirler; ulaşım mesafesi büyük olduğu için kazdığı materyali taşıta yüklemek terine, doğrudan doğruya depo edileceği yere boşaltabilirler. Drogline adı verilen kavalı ekskavatörler de taban seviyesinin oldukça aşağısında ve su altında kazı yapabilirler; uzun taşıma kolu dolayısıyla ulaşım mesafesi büyüktür ve kazılan materyali taşıta yüklemeye gerek kalmadan depo edileceği yere dökebilmektedir. Nehir yataklarının düzenlenmesi, kum ve çakıl çıkarılması, kanal ve temel çukuru açılması gibi amaçla kullanılırlar. Kazı kuvvetleri düşük olduğu içim sert zeminlerde çalışamazlar.
Yüksek verim sağlamaları, kullanım kolaylığı ve kaşığın daha hassas bir şekilde kontrol edilebilmesi imkanları sağladığı için kaşıklı ve ters kaşıklı ekskavatörlerin hidrolik tipleri daha çok tercih edilir. Bütün ekskavatörlerin tek olumsuz yanı kazılan materyali sadece etkili olduğu veya kepçenin dönebildiği alan içinde depo edebilmesi veya yükleyebilmesidir. Bu alanın dışında uzunca mesafelere taşıma için mutlaka taşıma araçlarına gereksinme duyulur.

1.1.7. Sökücüler (Riperler)

Hidrolik olarak kumanda edilebilen veya dozere monte edilen sökücüler, genelde 3 kancalı olarak imal edilirler. Kullanım yerleri şunlardır:
1.Dozerlerle sökülmeyen çok sert beton yolların sökümü,
2.Kalın ağaç köklerinin sökülmesi,
3.Sert ve çatlak kayalı veya bloklu sert zeminlerin sökülmesi,gevşetilmesi



Riperlerden iyi verim almak için;
1.Riperlerin kazmalarının bütün derinliğince zemine girmiş olarak traktörle çekilmesi gerekir. Traktörün gücü yetersiz kalıyorsa, bu halde riperden bir, hatta iki kazmayı çıkararak kalan tek kazma tüm derinliğince zemine sokularak riper çekilmelidir.
2.Dönme sırasında kazmalar zeminden çıkarılmalıdır.
3.Zemine kazmayı iyice batırabilmek için riper gövdesine başlangıçta bir ağırlık yüklenmelidir.
4.Aşınmış kazmalar yenilenmelidir.
5.Sökücülerin çalışmaları ve verimli inşaat sahasında mevcut olan diğer makinelerle iyi organize edilmelidir.

.2. Yükleme Makineleri ( Loaderler )

Loader öne takılan kepçesi hidrolik sistemle hareket eden paletli veya lastik tekerlekli bir traktördür ve toprak, çakıl, kum, patlayıcı maddeler yardımıyla patlatılarak parçalanmış kayaları yüklemek amaçları için faydalanılırlar.
Loaderin lastik tekerlekli olanlar sadece gevşek malzemeli yığıldığı yerden araçlara yüklemek için kullanılabildiği halde paletli olanlar çok sert olmayan zeminlerde hem kazı ve hem de yükleme işini yapabilirler. Kazı ve yükleme için kullanılan loaderlerin kepçelerinin alt kenarı, kazı işini yapacak şekilde dişli olarak imal edilmiştir. Zemini kazma işinde verimlerin dozerlere nazaran daha düşüktür. Zira kazma sırasında kepçe hemen hiçbir zaman tam olarak dolmaz. Ayrıca kepçesini doldurduktan sonra yükseğe kaldırarak kısa mesa


Taşıma Mesafeleri (m)
5
10
20
40
80
Lastik Tekerlekli
%100
%80
%50
-
-
Paletli
%100
%85
%70
%40
%16-20
felerde taşıma yapabilirler. Ancak taşıma mesafesi arttıkça verim de düşmektedir ve bu mesafe paletli olanlar için lastik tekerleklere göre daha kısadır. Her iki tip için de 5 m mesafeye taşımadaki verim %100 kabul edilirse değişik mesafelere taşımalardaki verimler yaklaşık olarak aşağıdaki şekildedir.


Loaderler kullanış amaçlarına göre çok değişik kepçe kapasitelerinde imal edilmektedir. Gerçekten günümüzde piyasada 0,25 m ten başlayarak 4,5 – 5,0 m ‘e kadar kapasiteli loaderler bulunmaktadır. Orman yollarında bunlardan daha çok 1,0 – 2,5 m arasında değişir.

Kepçelerdeki toprak, çakıl, kum veya kaya patlatma artığı materyaller kepçenin döndürülmesiyle taşıtlara (kamyonlara) yüklenir. Bazı hallerde materyalin kullanacağı yere taşınarak dökülür.
Yükleyicileri sert kayaların veya taş parçalarının bulunduğu yerlerde çalıştırmak gerektiği hallerde lastiğin ömrünü düşürmemek yani lastiği yıpratmamak için tekerleklere zincir takılmalıdır.
Orman yolları yapımında loaderlerden daha çok stabilize malzeme, kum ve çakıl gibi gevşek malzeme yükleme işlerinde faydalanılır ve bu işlem dört safhada gerçekleştirilir.
Loaderlerin verimli bir şekilde çalıştırılmasının sağlanması, bir kamyon için gerekli yükleme zamanı ile yüklü gidiş ve boş dönüş zamanı gözönüne alınarak ekibi oluşturacak kamyon sayısını belirlemek suretiyle mümkün olabilir.
Örnek olarak:
Yükleme zamanı
4,3 dak
Yüklü gidiş zamanı
8,7 dak
Boş dönüş zamanı
6,8 dak
Zaman kayıpları
0,8 dak
Toplam zaman
20,6 dak

olarak belirlenen bir üst yapı çalışmasında gerekli kamyon sayısı: 20.6 / 4.3 = 4.79 – 5 kamyon olarak hesaplanır.
Kamyon sayısı şu faktörlere bağlıdır:
Taşıma uzaklığına
Kepçe kapasitesine
Kamyon kasa hacmine
Kazılacak malzeme cinsine
İş ve idare koşullarına
1.2.1. Kepçeli Yükleyiciler Loaderle Çalışma Tarzı

Kepçeli yükleyicilerinin çalışma tarzı daha başkadır. Örneğin Traxcovotonlarda olduğu gibi. Aşağıya doğru bırakılmış kepçeyle çalışılması gerektiği taktirde, kepçe kazıcı dişlerle teçhiz edilmiştir ve bu taktirde çalışma tarzı tesviye makinelerinkine benzemektedir. Bu tarz çalışmada yan tesviye (makineye ilave olarak takılan ve eğik duruma getirilen tesviye bıçağı ile); ya da tabaka tesviye aşağıya bırakılan ve makine eksenine dik durumdaki yükleme kepçesiyle yapılır.
Fakat esas kepçeli yükleyiciye özgü çalışma tarzı, bir yerde daha önce kazınmış olan toprağın, çakıl ve taş gibi materyalin ile alınarak hemen orada duran taşıta yüklenmesi ya da toprakla doldurulmuş ve yukarıda kaldırılmış kepçeyle materyalin taşınmasındaki, bu sonucu iş traktörünün kendi hareketi ile yapılmaktadır. Bu taktirde baştan tesviyenin uygulanması lazımdır. Burada kepçeli yükleyici ya yolun başında ve yol eksenine dik, ya da yol eksenine paralel bir alanda (platform) durarak çalışmaktadır. Bu şekilde daha önce açıklanan ve tesviye bıçağının kavrama kapasitesinden tam olarak faydalanmayan usullerin aksine olarak, toprağın kazınmasından sonra gevşetilmiş olması da önemli bir rol oynamaktadır. Burada toprağın taşıyıcı vasıtaları nakil söz konusu olduğundan, bu çalışma tarzında randıman, yeter sayıda taşıtın ve bu taşıtların gidip gelirken birbiri yanında savuşması imkanını mevcut olması halinde (bu imkan orman yollarında nadiren mevcuttur). 50 ps ile 30 m/saat kadardır. Fakat çok kez kepçeyle alınmış olan materyalin dere tarafına aktarılması şekli uygulanmaktadır.

.3. Taşıma Makineleri

1.3.1. Damperler

Damperler, özellikle güç koşulları altında yapılması gerekli yol inşaatlarında veya dolgu çalışmalarında yapılacak büyük harfiyat işlerinde büyük lastik tekerlekleri sayesinde taş, toprak gibi materyallerin ham toprak veya yumuşak zemin üzerinde taşınmasını sağlayan araçlardır. Damperlerin yapısı kunt ve sağlam olup büyük bir manevra kabiliyetine sahiptirler. Özellikle taş ve toprak malzemesini kısa mesafeler içinde taşınması için ideal araçlardır. Sıkı ve sağlam bir yapıya sahip olan damperler kısa denilebilecek uzunlukta ve yerden oldukça yüksek taşıma makineleridir.
Damperli kamyonların aksine damperler, kamyonu bir damper ilavesi ile oluşturulmamış, tüm teknik yapısı aynı yerde ve aynı zamanda kombine edilerek tek bir fabrikadan çıkmışçasına bir bütün olarak oluşturulmuştur. Çok özel bir taşıma aracı olan damperlerde tekerlekler büyük boyutlarda özel olarak imal edilmiştir. Bu yüzden damperlerde yerden yükseklik diğer kamyonlara göre çok daha fazladır. Damperlerde taşıma hızları ve güçleri diğer kamyonlara oranla belirgin bir üstünlüğe sahiptir. Ancak hacim olarak taşıma kapasiteleri kasanın küçüklüğü ile orantılı olarak daha azdır. Çoğunluğu iki akslı olan damperlerin yanında üç akslı olanları da vardır. Taşıma kapasiteleri 30 ton ve daha fazla olabilir.
Damperlerde hidrolik bir devirme vitesi mevcuttur. Bu vites yardımıyla taşınan materyal yavaş yavaş arkaya boşaltılabilir. Bu şekilde zemine serilecek malzemelerin zemin üzerinde ince bir tabaka oluşturacak şekilde serilebilmesi mümkün olur. Damperler özellikle taş ve toprak gibi malzemelerin kısa mesafeler içinde taşınması için ideal araçlardır. Hızları yanında büyük bir manevra kabiliyetine de sahiptirler. İlerlemenin kolay olduğu sağlam ve sıkı yollar üzerinde diğer taşıma araçlarına göre daha ekonomiktir. Yumuşak zeminlerde daha ziyade 3 akslı olanları tercih edilir.
Orman yolları yapımında damperlerden malzemenin pek kısa mesafeler içinde taşınması gerektiği yerlerde damperlerle taşıma ekonomik olmaz. Bu gibi yerlerde başka bir taşıma şekli düşünmelidir. Damperler, özellikle robüst yapısından ve büyük manevra kabiliyetinden ve sağladığı süratten ötürü taş ocaklarında çalışmak için yeterli bir ünite teşkil ederler. Damperler genellikle yüklenecek yükün hacmine göre sınıflandırılmaktadır. Damperin sandığı toprak ve taş ile doldurulduğu taktirde, yükün ağırlığı müsaade edilen miktar içinde kalmaktadır. Ormancılıkta damperler, küçük çapta açılan taş ocaklarında taş ve yol inşaatında doldurulan için gerekli toprağın taşınmasında kullanılmakta olup, bu işler için 3. yol ya da 4,5. yol büyüklüğünde tipler söz konusu olmaktadır.
1.3.2. Damperli Kamyonlar

Damperli kamyonlar orman yol yapımında yükleyicilerle birlikte çalışarak uzun mesafeler içinde materyal doldurulması veya depolanması ile yol üzerinde kurulacak sanat yapısı, köprü gibi teknik yapılara malzeme sağlayan taşıma araçlarıdır. Damperli kamyonların harfiyat taşıma ve malzeme taşıma gibi iki asli görevleri ormancılık çalışmaları sırasında da önemlidir. Yani damperli kamyonlardan toprak yol üzerine olduğu gibi stabilize yol üzerinde de yaralanılmaktadır.
Damperli kamyonlar, damperler kadar sıkı ve sağlam olmamasına karşın yine de normal kamyonlara oranla bu özellikleri bünyelerinde taşırlar. Damperli kamyonlar, adından da anlaşıldığı gibi iki ana kısmın birleştirilmesinden oluşturulmuştur. Bu iki ana kısım kamyon ve damper’dir. Birleştirilme tak bir aşamada fabrikada olabileceği gibi fabrika çıkışlı kasasız kamyona fabrika dışında da damper monte edilebilir. Bu ikinci yöntem ülkemizde daha fazla uygulama alanı bulmuştur. Damperli kamyonlarda tekerlekler damperlerdeki gibi büyük boyutlarda özel olarak imal edilmemiş olup normal bir kamyon tekerleği şeklindedir. Yüklü halde taşıma hızları ve güçleri yine damperlerden düşük fakat kasa kapasiteleri hacim olarak daha büyüktür. Bu tip kamyonların uzunluğu ise normal bir kamyon uzunluğu ile damper uzunluğu arasındadır. Orman için inşaat çalışmalarında yapılacak iş kapasitesi ve yol standartları göz önüne alınarak iki akslı olanlar tercih edilirken, özel sektör ve TCK’den daha çok üç akslı olanları tercih edilmektedir. Damperli kamyonların kapasiteleri geniş sınırlar içerisinde değişmesine rağmen orman yolları yapımında 7 – 9 m olanları oldukça elverişlidir. Bu kamyonların kasaları çoğunlukla çeliktendir.
Arazide güç şartlar altında çalışan bu araçların hareketleri ve motor güçleri yanında kasalarının da hidrolik bir sistem yardımıyla devrilerek taşıdığı malzemeyi boşaltılabilmesi büyük önem taşır. Zira bu işin insan gücü ile gerçekleştirilmesi hiçbir şekilde ekonomik değildir. Genellikle damperli kamyonların kasaları geriye doğru boşaltma işlemi yapmakla birlikte iki yan tarafa doğru boşaltan ve alttan döken tipleri de bulunmaktadır. Çoğunlukla arkaya devirmeli olan bu damperli kamyonlarda kapasite 9 – 30 ton arasındadır. Yüklü iken çıkış eğimleri ortalama %5 – 10 , çalışma hızları ise saatte 40 – 45 km kadardır.
Orman yolları yapımı sırasında özellikle ortaya çıkacak fazla materyalin belirli uzaklığa depolamak veya dolduru açığını kapamak amacıyla uygun yerden toprak malzeme getirmek için damperli kamyonlar daima bir ekskavatörle veya bir yükleyici ile birlikte çalıştırılmalıdır. Burada kamyon kapasite ve cinsi ile kepçe arasında uygun bir denge bulunmalıdır. Pratik bir kural olarak, taşıt kapasitesi kepçe kapasitesinin 4 – 5 katı olmalıdır. Aynı şekilde orman yolu üzerindeki sanat yapısı olanlarına taş, toprak ve çimento gibi malzemeleri de taşımaya yarayan damperli kamyonlarda kamyonun geriye dönüp boşaltılması ile büyük iş ve zaman kaybı önlenir.
Kamyonun dönüş işlerinin kolay olması ve uzun sürmemesi için inşaatın ilerlemesine paralel olarak yol boyunca yamaç tarafında küçük manevra yerleri de açılabilir. Yol inşaatı sonrasında bu yerlerden karşılaşma yeri olarak da yararlanılabilir. Ayrıca alt yapı inşaatında boşaltılacak materyalin uzunca bir mesafe içinde yayılması arzu edildiği taktirde damperli kamyon bu mesafe içinde damperin; yukarı kaldırarak yürütülmek suretiyle söz konusu malzeme bu alanda dağıtabilir.
Damperli kamyonların verimleri, yakıt sarfiyatı, arazinin durumu, uygulanan hız, bir defada taşınan malzemenin sürücünün yeteneği ve eğitimi, kullanılan yakıtın özellikleri gibi bir takım faktörlere bağlı
.4. Zemin Sıkıştırma Makineleri

Genel olarak kazılıp getirilerek bir yere konan zeminlerin taşıma kabiliyeti, taneler arasında bulunan hava ve sudan dolayı azdır. Yüklendiği zaman büyük deformasyonlara uğrayan bu gibi zeminlerin taşıma kabiliyetini arttırmak için tanelerin birbirine yaklaştırılıp aradaki fazla hava ve suyu uzaklaştırmak amacıyla sıkıştırılması gerekir. Böylece zeminlerin bir taraftan taşıma kabiliyeti arttırılmış, diğer taraftan da zararlı tesirler yapan suyu alma kabiliyeti azaltılmış olur. Orman yollarında da trafik yükü altında deformasyonu imkan ölçüsünde azaltabilmek bu bakımdan büyük önem taşır. Bu da bir taraftan dolguların sıkıştırılması bir taraftan da zemin taşıma gücüne uygun üst yapı kalınlıklarının belirlenmesi ile gerçekleştirilmektedir.
Uniform bir sıkıştırma yapabilmek için bu konuda önem taşıyan faktörlerin göz önüne alınması gerekir ve bunlarda zeminle ilgili faktörler, sıkıştırma makinesi ile ilgili faktörler ve sıkıştırma yöntemi ile ilgili faktörler olarak üç grupta toplanabilir:

1.Zeminler sıkıştırma tekniği bakımından kohezyonu (kil ve silt) ile kohezyonsuz (kum ve çakıl) zeminler olmak üzere iki tiptir ve tabiatta karşılaşılan zeminler genellikle bunların değişik ortamlardaki karışımları şeklindedir. Her cins zemin için minimum enerji ile maksimum sıkışmayı (maksimum yoğunluğu) sağlayan optimum bir nem oranı vardır. Nem oranın bu değerden az olması sıkıştırmayı güçleştirir, çok olması ise maksimum sıkıştırmanın elde edilmesine engel olur. Bu amaçla özellikle kohezyonlu zeminlerde nem oranının,optimum değerden az olması durumunda, su serpmek suretiyle arttırılması ve çok olması durumunda ise havalandırma suretiyle azaltılması gerekir.
2.Sıkıştırma amacı ile kullanılan makineler silindirler, tokmaklar ve vibrotörler olarak üç gruba ayrılırlar. Bir sıkıştırma makinesi her cins zemin için kullanılmaz. Biz burada orman yollarında taşıdığı önem dolayısıyla silindirler üzerinde durmakla yetineceğiz.
3.Zemin cinsi ile makine tipinin değişmediği kabul edilirse uygulanacak sıkıştırma yöntemi ile ilgili şu faktörler sıkıştırma üzerinde etkili olur:
1.Tabaka kalınlığı:
Zeminler belirli kalınlıktaki tabakalar halinde serilir ve tabaka tabaka sıkıştırılırlar. Tabaka kalınlıklarının zemin cinsini ve makinenin tipine uygun olarak seçilmiş olması gerekir. Tabaka kalınlığının küçük seçilmesi durumunda tabaka sayısının artması, büyük seçilmesi durumunda ise gerekli geçiş sayısının artması nedeni ile verim düşer.
2.Makine üzerinde yapılabilecek ayarlar ve değişiklikler:
Makinenin çalışma hızı ve ilave edilecek balast ağırlığı gibi hususlar zeminin cinsine ve tabaka kalınlığına uygun olmalıdır.

3.Geçiş sayısı:
Sıkıştırılacak belirli kalınlıktaki zeminin bir geçişle tam olarak sıkıştırılmasının sağlanması mümkün değildir. İlk geçişte sıkıştırma etkisi ortadan kalkınca elastik deformasyon kadar bir kabarma meydana gelir ve böylece zemin sadece plastik deformasyon kadar sıkıştırılmış olur. Ancak sıkıştırma işlemi tekrar edilince aynı olay daha küçük deformasyonlarla yeniden meydana gelir. Sıkıştırma yeteri sayıda tekrarlanınca plastik deformasyon meydana gelmiş olur ve bundan sonra artık devam etmenin bir yararı kalmaz. Zemin henüz yeteri derecede sıkışmamış ise sıkıştırma elde edebilmek için sıkıştırma etkisi başlangıçta küçük seçilir ve sonra arttırılır. Sıkıştırma işleminin tekrarlanma sayısı (geçiş sayısı) gerekli sıkışma sağlanacak şekilde seçilmiş olmalıdır. Bir zeminin arazide yapılan sıkıştırma sonucunda ulaşılan kuru birim ağırlığının en az aynı malzeme ile laboratuar denemeleri sonucu elde edilen kuru birim ağırlıktan küçük olmaması gerekir. Diğer bir ifade ile bir zeminin sıkıştırma derecesi Practor oranı adı verilen 100. 2 oranı ile ifade edilir ve bu oranın 100’den küçük olmaması gerekir. Uygulamada çeşitli geçiş sayıları ve çeşitli tabaka derinlikleri için Practor oranları bulduktan sonra, bu oran 100’den küçük olmayacak şekilde, en uygun tabaka kalınlığı ve geçiş sayısı belirlenir.
Orman ürünlerinin taşınması amacıyla planlanan orman yollarının görevlerini tam anlamıyla yerine getirmesi için gerek alt, gerekse üst yapı tabakalarının sıkıştırma makineleriyle iyice sıkıştırılmaları zorunludur. Yol inşaatında zeminin ve üst yapı tabakalarının amaca uygun olarak sıkıştırılmasının yol yapısının taşıma yeteneği, stabilitesi ve su geçirme özelliği üzerine büyük etkisi vardır. Sıkıştırma işlemi ile zeminin ve yapı malzemenin sürtünme açısı arttırılırken taşıma yeteneği ve stabilitesi yükseltilir, su geçirme yeteneği düşürülür.
Orman yollarında kullanılan sıkıştırma makineleri grup içinde incelenebilir:
1.Sıkıştırma silindirleri
2.Sıkıştırma plakaları
3.Tokmaklama makineleri

1.4.1. Sıkıştırma Silindirleri

Sıkıştırma silindirleri yapı ve etki şekillerine göre 3 gruba ayrılır:
1.Statik etki yapan sıkıştırma silindirleri,
2.Dinamik etki yapan vibrasyon silindirleri,
3.Statik ve ezici etki yapan lastik tekerlekli silindirler.
Bu sıkıştırma silindirlerinden her birisinin kullanış yerleri ayrıdır. Farklı zemin ve tabakalarda farklı sıkıştırma etkisi oluştururlar. Vibrasyon silindirleri ve lastik tekerlekli silindirler genellikle statik etki yapan silindirlerden daha yüksek bir sıkıştırma etkisi gösterirler.




1.4.1.1. Statik Etki Yapan Sıkıştırma Silindirleri

Statik silindirlerin sıkıştırma etkileri birinci derecede doğrusal silindir basıncına yani silindir genişliğine gelen ağırlığa bağlıdır. Bununla beraber yapılan çalışmalar göstermiştir ki sadece genişliğe gelen ağırlık değil aynı zamanda silindir çapı da sıkıştırmayı önemli derecede etkilemektedir. Genellikle silindir çap ve ağırlıkları birbirine eşit veya yakın olduğundan seçimde mümkün olduğu kadar büyük silindir çapı tercih edilmelidir. Bu tür silindirlerin diğer bir tercih nedeni de hareket sırasında çok az bir yatay deformasyona neden olmalarıdır.
Statik etki yapan sıkıştırma silindirleri kendiliğinden tahrik edilebilir, bir başka ifade ile motorludur veya çekilebilir. Tahrik edilenler yani motorlu olanlar çekilenlerden daha ağır olabilirler.
Statik etki yapan silindirler silindirik tekerleğin yapısına göre;
1.Düz silindirler
2.Keçi ayaklı silindirler
3.Lastik tekerlekli silindirler olmak üzere üçe ayrılır.

.4.1.1.a. Düz silindirler
Düz silindirlerin, çevresi pürüzsüz olan çelik tekerlekleri bulunmakta, tekerleklerin sayı ve düzenlenmesi durumuna göre ve ayrıca kendinden tahrikli veya çekili olmak üzere çeşitli tipleri bulunmaktadır. Bunlardan dizel motorlu ile tahrik edilen üç tekerlekli olanlarda önde daha küçük çaplı geniş bir tekerlek arkada ise büyük çaplı dar iki tekerlekli düz tendem silindirlerde tekerlek genişlikleri birbirine eşittir ve öndekinin çapı geridekine nazaran daha küçüktür. Bunlardan her iki tipte de ön tekerleklere direksiyon hareketi yapılabilir, arkada yer alanlar ise müteharrik tekerleklerdir. Üç tekerlekli olanlarda arka tekerleklerin dış kenarları arasındaki genişlikte bir alan her geçişte bir defa silindirlenmiş olur. Bütün tekerleklerin içi boştur ve gerektiğinde içleri balast (su veya kum) ile doldurularak ağırlıkları arttırılabilir. İki tekerlekli olanlarda her geçişte tekerlek genişliği kadar bir alan sıkıştırılmış olur. bunların dışında düz silindirler, tek tekerlekli veya üç tekerlekli tandem silindirler şeklinde ise imal edilmektedir.
Düz silindirlerde statik etki söz konusudur ve bu etki doğrusal silindir basıncına yani silindirin 1cm genişliğine gelen ağırlığa bağlı bulunmaktadır. Bunun yanında silindir çapı da sıkıştırma üzerinde etkili olmakta, büyük çaplarda daha etkili bir sıkıştırma sağlanabilmektedir, dolayısıyla göz önüne alınması gerekmektedir.
Düz silindirler sıkıştırmada düz ve pürüzsüz bir yüzey oluştururlar. Buna karşılık önce malzemenin üst kısmında sıkı bir tabaka oluştuğu için alt kısımdaki fazla su ve havanın kaçması zorlaşır ve bu nedenle de etki derinliği az, sıkıştırılabilen tabaka kalınlığı küçüktür. Gevşek durumdaki malzeme üzerinde ilerlerken tahrik edilemeyen tekerlekteki yatay kuvvet yüzeyin dalgalı olmasına yol açar.
Düz silindirler bugün orman yollarında özellikle stabilize malzeme ile yapılan üst yapıların sıkıştırılmasında kullanılabilmektedir. Bunun dışında çakıl, kırma taş ve bitumlu kaplamaların sıkıştırılmasında da faydalanılmaktadır. Düz silindirlerin çalıştırılmaları ve seçimi ile ilgili olarak aşağıdaki hususların belirtilmesinde yarar bulunmaktadır.
§Sıkıştırılacak malzemenin tabaka kalınlığı 10 – 15 cm’den fazla olamamalı iyice tesviye edilmelidir.
§Tekerleğin çok batmaması ve patinaj yapmaması için zemin cinsi ve tekerleğin çağına göre, tekerleğin 1 cm’sine gelen basıncın belli bir değeri aşmaması gerekir. Bunun için ilk geçişler ilave ağırlık koymadan yapılmalı, zemin kısmen sıkıştıktan sonra tekerleklerin içi su veya kum doldurularak ağırlaştırılmalıdır.
Düz silindirlerin vibrasyonlu tiplerinde sıkıştırma vibrasyon (titreşim) etkisi ile gerçekleştirilmekte ve bunların etkisi ince taneli malzemeden kaba taneliye doğru gittikçe diğerlerine nazaran daha arttırılmaktadır. Düz silindirlerin üç tekerlekleri 6,10 ve 16’dan, iki tekerlekleri ise 4,6 ve 8’den imal edilmekte, 1,5 – 4,0 tona kadar ilave yapılabilmektedir. Vibrasyonlu silindirlerinse 1,2,4 ve 8 tonluk tipleri vardır.
1.4.1.1.b. Keçi ayaklı silindirler
Statik etki yapan silindirlerden en çok göze çarpan diğeri keçi ayağı silindirlerdir. Keçi ayağı silindir, basit bir şaseye bağlı bir mil etrafında dönen ve içi boş bir silindirdir. Silindirin dış yüzeyine keçi ayağına benzer küçük ayaklar vardır. Çoğunlukla silindir yüzeyinin metre karesinin 10 – 12 ayak yeterli olup bu ayaklar kesik koni veya piramit şeklinde ve 18 – 23 cm boyundadır. Silindirlerin ağırlıkları 3 – 25 ton arasında olup genellikle 40 – 45 ps gücünde bir traktörle çekilirler. Ayaklar altında 10 – 20 kg/cm² lik bir basınç bırakan keçi ayağı silindirler normal olarak saatte 6 km lik bir hızla çekilirler.
Sıkıştırılacak alanın genişliğine göre teker teker kullanıldığı gibi bir kaçı bir arada da kullanılabilir.
Keçi ayakları ile sıkılama yapmak için önce zemin belirli kalınlıkta bir tabaka halinde serilir. Serilen zemin tabakası kalınlığı yaklaşık olarak keçi ayağı üzerindeki ayak boylarına eşit seçilmeli ve hiçbir zaman bu boylarda %20 fazla büyük olmamalıdır. Bundan sonra zemin sıkılmamak üzere keçi ayağı silindirler geçirilir.
Keçi ayağı silindirin zemin üzerinden kaç defa geçirilmesi gerekliliği genellikle zeminden alınacak örneklerdeki kuru özgül ağırlının ölçülmesi suretiyle bulunur. Geçiş sayısı arttıkça belirli bir değerden sonra zeminin kuru özgül ağırlığı aynı aranda artmaz ve bir müddet sonra yaklaşık olarak sabit kalır.
Kuru özgül ağırlık (kg/m³)

İşte kuru özgül ağırlığının sabit kalmaya başladığı geçiş sayısı ekonomik veya optimal geçiş sayısı olarak adlandırılır.
.4.1.1.c. Lastik tekerlekli silindirler
Lastik tekerlekli silindirler, lastik tekerlekli taşıtların toprak yollar üzerindeki sıkıştırma etkisi örnek alınarak geliştirilmiştir. Bir veya iki dizili olarak imal edilen lastik tekerlekli silindirlerde tekerlekler sabit bir aks üzerine takılmış olmayıp ikişer ikişer mapsallı olarak şasinin altına tespit edilmiştir. Böylece sıkıştırılacak yüzeydeki girinti çıkıntılarına karşın her tekerleğin eşit yük ile zemine oturmaz sağlandığı gibi sıkıştırma bakımından faydalı bir yoğurma etkisi yapan yalpa hareketleri elde edilmektedir. Ön dizideki tekerlek sayısı arka dizidekinden bir eksik olup arka dizideki tekerlekler tarafından sıkıştırılan şeritlerin aralarını sıkıştıracak şekilde düzenlenmiştir. Ağırlığın arttırılabilmesi için şaside su ve kum doldurulabilecek boşluklar bulunduğu gibi ayrıca şasi üzerine ilave ağırlıklar da konulabilir. Özellikle ilk geçişlerde zemine bulmaması için lastik tekerlekler büyük çaplı ve alçak basınçlıdır.
Lastik tekerlekli silindirlerle, keçi ayaklı silindirlere nazaran daha az geçiş sayısı ile daha kalın tabakaları sıkıştırmak mümkündür ve karşılaşılan yuvarlanma direnci daha azdır. Düzgün bir yüzey sağlayan sıkıştırmada yoğurma etkisi nedeniyle iri topraklı malzemenin sıkıştırılması da mümkün olmaktadır. Buna karşılık sıkıştırma üstten yapılan etki ile sağlandığı için alt tarafta sıkışmamış kısımlar kalabilmektedir.
Genel olarak killi kum ve benzeri orta kohezyonlu zeminlerin sıkıştırılması için elverişli olan lastik tekerlekli silindirler stabilize yol malzemesi gibi granülimetrisi iyi olan taneli zeminler için de kullanılabilir. Hafif tiplerden orman yolları yapımında 25 cmye kadar olan tabakaların sıkıştırılmasında faydalanılabilmektedir. Bunlardan iki dizili olanlar 1,2,3 ton ağırlıklarda imal edilmekte ayrıca bunlara sırası ile 3,5,8 ton balast ağırlığı eklenebilmektedir. Başarılı bir sıkıştırma için bu silindirlerin ağırlıkları ve tekerlek basınçlarının zemin cinsine ve tabaka kalınlığına uygun olması gerekir.
1.4.2. Sıkıştırma Plakaları

Genellikle motorlu bir traktörün ön ve arkasına monte edilen ve dakikada 1000 – 3000 devir frekanslı vibrasyon etkili tek ve seri plakalar halinde imal edilen makineler olup sıkıştırma yapabilmekte olup optimal geçiş sayısı 3 – 5 arasında zemin cinsine göre değişir.
Kaba taneli özellikle çakıllı zeminler için çok kullanışlı sıkıştırma makinelerdir. (kuonen 1982)
1.4.3. Tokmaklama Makineleri

Bu makineler belli bir yükseklikten bir ağırlığın düzerek sıkıştırma yapma esasından yararlanılarak yapılmışlardır. Daha çok küçük boyutlu yollarda veya onarımında sıkılama aracı olarak kullanılırlar. (Hafner 1971)
Ağırlıkları yaklaşık 100 kg civarında olan makineler bir kişi tarafından iki kolundan tutulmak suretiyle kullanılır.
Bu tip makineler ile daha çok kaba taneli zeminler sıkıştırılmakta olup gerektiği hallerde kuru ince taneli zeminler de sıkıştırılabilmektedir.
Taban çapı 0,66 – 0,65 m ve ağırlığı 50 kg olan bu tür bir makine ile saatte 200 m² lik bir alan rahatlıkla sıkıştırılabilmektedir.
1.4.4. Değişik Tipteki Silindirlerin Karşılaştırılması

Sıkıştırma makinelerinin seçiminde en önemli sorun en az geçiş sayısında hangi tipin en homojen ve iyi bir sıkıştırma yapacağıdır. Bu sorun zeminin cinsine, sıkıştırılacak tabakanın kalınlığına ve işletme şartlarına bağlı olacağından genel bir yanıt vermek olanaksızdır.
Zeminin sıkıştırılmasında her şeyden önce motorlu sıkıştırma makineleri arzu edilmelidir. Çekilen silindirler bir yandan çok geniş dönüş alanları istediklerinden diğer yandan da geriye doğru hareketleri istediklerinden diğer yandan da geriye doğru hareketleri bazı hallerde olanaksız olduğunda pek arzu edilmezler.
Silindirlerin yeterli bir sıkıştırma sağlayabilmesi için gerekli geçiş sayısı ve geçiş alanındaki hızı o silindirin ekonomikliğinin bir ölçüsüdür. Özellikle vibrasyon silindirlerinde silindir hızına çok dikkat etmek gereklidir. Çekilen veya kendiliğinden motorlu olan vibrasyon silindirlerinde bu hız bir miktar daha büyük olabilir. Zira lastik tekerlekler altındaki elips şeklindeki zemine dokunma yüzeyi toplam, diğer silindir altındaki dikdörtgen şeklindeki yüzeylerden büyük olacağından etki zamanı da bu oranda artar ve bu yüzden de hız bir miktar arttırılabilir.
Orman yollarında gerek alt yapı, gerekse üst yapının sıkıştırılmasında daha çok sıkıştırma silindirleri ve sıkıştırma plakaları söz konusu olup ekonomik olarak kullanılabilmektedir.
Orman yollarında gerek alt yapı ve gerekse üst yapının sıkıştırılması sırasında bazı hususların göz önüne alınması ve bilinmesi lazımdır.


Bu yüzden bilinmesi gereken hususlar şöyle özetlenebilir.
§Plastik zeminleri aşırı derecede sıkıştırmaktan kaçınılmalıdır
§İyi bir sıkıştırma elde edebilmek için sıkıştırıcı makineleri ve silindirleri zeminde çok hızlı gezdirilmemelidir.
§Sıkıştırma tabakalar halinde yapılmalıdır.
§Optimumdan çok farklı su muhtevalarıyla sıkıştırma aldatıcı ve tehlikeli olabilir.
§Sıkıştırma makinelerinin hangi zeminler üzerinde kullanılacağının iyi bilinmesi lazımdır. Genellikle vibrasyon yapanlar kaba taneli zeminlerde, atatik yüklenme yapanlar ince taneli zeminlerde kullanılır.

1.5. Taş Kırma ve Eleme Makineleri
Orman yolarında genellikle taşa olan gereksinme büyük değildir. Bu nedenle kırma taşı yapı alanında araştırıp bulma yerine bir çok terlerde yakındaki taş ocaklarından doğrudan doğruya satın almak daha ekonomik olmaktadır. Bunun olanaksız olduğu yerlerde özellikle büyük yol inşaatında lüzumlu kırma taşı doğrudan sağlamak gerekebilir. Bu şekilde inşaatın yakınında ve uygun yerlerde açılacak taş ocaklarında taş kırma ve eleme makinelerini kullanmak suretiyle ocaktan çıkarılan taşlar istenilen büyüklükte kırılıp elenerek blokaj taşı, kırma taş ve taş kırıntısı gibi çeşitler halinde ayırt edilebilir.
Taş kırma makineleri (Konkasörler) sabit veya taşınabilir (mobil) olabilir. Orman yolları açısından taşınabilir(mobil) olanlar daha uygundur.
Orman yolları inşaatında 2.5 inch’ lik ve daha küçük taşlar beton imalinde, yol kaplamalarında ve bu kaplamaların onarımında kullanılır.
Taş kırma makinelerinde kırma sistemi çeneli, silindirli ve çekiçli olmak üzere birbirinden farklıdır. Bunlardan çeneli ve silindirli olanlar orman yolları için en uygundur. Bu makinelerde taşlar, bir sabit diğeri hareketli iki çene arasında veya iki silindir arasında kırılmaktadır.
Makinelerin çeneleri veya silindirlerin aralığı üretilecek taşın büyüklüğüne göre düzenlenmektedir.
Taş kırma makinelerinin verimi makinenin büyüklüğü, taşın cinsi ve kırılacak taşın büyüklüğü ile ilgili olup 20-40 m³/gün arasında olmaktadır.
Eleme makineleri, taş kırma makinelerinde kırılan malzemenin büyüklüklerine göre sınıflandırılmasını sağlamaktadır. Eleme makineleri çalışma prensibi bakımından, dönen delikli silindirlerden oluşan tamburlu eleme makineleri ve eğimli durumdaki hareketli ve delikli bir elek levhasından oluşan sarsıntılı eleme makineleri olmak üzere iki tipe ayrılır.

Taş kırma ve kalburlama (eleme) makinelerinin kullanılmasıyla ilgili olan bazı önemli noktalar şunlardır.§Taş kırma makinesi, taş ocağında kırılmış taşın vasıtaya yüklenmesinin aşağı doğru cereyan edeceği şekilde yerleştirilmelidir.
§Taş kırma makinesi ocakta yatay bir zemin üzerinde (platform) ve çalışma esnasında hareket etmeyecek sabit bir şekilde yerleştirilmelidir.
§Kalburlama tertibatından çıkan taşları almak ve biriktirmek üzere kasalar yapılmalıdır.
§Taş kırma ve kalburlama (eleme) makinelerinin randımanla çalışmasını sağlamak üzere makineye gelen ve makineden çıkan taşın miktarını ayarlamak gereklidir.
§Taşın makine içindeki hareketi elle değil eğimle sağlanmalıdır. Bu hareket için %30-40 lık bir eğim yeterli olmaktadır.
.6. Makinelerle Yolların Yapımı

1.6.1. Ön çalışma

Makine ile yol inşaatında inşaata başlamadan önce gerek kontrol mühendisinin ve gerekse müteahhit için yol ekseni boyunca, eksen üzerindeki her kurp ’a ait esas noktası (KB ve KS noktaları) ve eksen üzerindeki önemli ve belirli bazı noktaların (yolun baş noktası, menfez, köprü yerleri, yolun son noktası vs.) yer ve katların inşaat sahası dışındaki uygun röperlerle, yani dikili ağaçlara, kütüklere ya da kayalara bağlanarak tespit edilmesi yeterli olmaktadır. Her profil kazığının yeri ile ve kotu ile tespit edilmesine lüzum yoktur. Bunun için yol inşaat sahası dışında ve bu sahaya yakın olan ve uygun düşen dikili ağaçlar, kütükler ya da kayalar işaretlenir ve yol ekseni üzerinde ve yukarıda niteliği belirtilmiş olan noktalar apsis ve ordinatlarla bunlara bağlanır.
Ayrıca inşaat sırasında makine operatörü için sık sık ara nivelman noktalarının uygun kazıklarla belli edilmesi lazımdır. Bu maksatla yolun seviyesi ve yamaç tarafındaki kenarı her 10-12 m ‘de 1 yatay ve 1 düşey 2 kazıkla belirtilir.
Ara nivelman noktalarının yerleri en iyi olarak niveletlerle bulunur. Şimdiye kadar yapılan makineli çalışmalar göstermiştir ki,operatörün bu noktalara çakılacak yatay ve düşey kazıkları iyi ve çabuk görebilmesi için, yatay alanın 1.16 m, düşey alnın 4.00 m boyunda olması lazımdır.
Makine ile belli bir mesafe içinde yolun kaba olarak açılmasında sonra meydana gelen zemin üzerinde, daha önce yolun dışında emniyet altına alınmış olan noktaların yardımı ile yol ekseni işaretlenerek eksenden itibaren yolun yamaç tarafındaki kenarı belli edilir.
İnşaata başlamadan önce yamacın eğimine göre güzergah boyunca 8.00-10.00 m genişliğindeki inşaat alanı gerektiği kadar hazırlanmalıdır. Aksi halde inşaatta bazı gecikmeler olmakta ve bu nedenle de inşaat masrafları yükselmektedir. Bu maksatla yapılacak hazırlıkları şöylece özetlemek mümkündür. Kazılar üzerine rastlayan ağaçlar, funda ya da çalılar yer ile beraber kesilerek bunlardan elde edilecek odun, daha sonra kolaylıkla nakledilebilmek için , mümkün olduğu kadar yolun üst tarafında münasip yerlerde yığılır. Kesilen ağaçların kütükleri tamimiyle çıkarılmayıp bunlardan çapları 30 cm nin üzerinde olanların , her 10 cm kütük çapı başına 100gr dinamit hesabıyla bu kütüklerin sadece yerlerinden oynatılması yetinilir. Kazı alanları üzerinde kalan daha ince kütükler, toprağın buldozerlerle kazılması sırasında kolaylıkla çıkarılabilmektedir. Yolun altında ve yeteri kadar derinde kalan kütükler (dolduru alanları üzerinde kalanlar) olduğu gibi bırakılır.
Kullanılacak makinenin küçük ve hafif olması oranında önceden dinamitle atılması gereken kütüklerin sayısı fazla olmaktadır. Öte yandan yamacın dik olması oranında önceden atılacak kütüklerin sayısı azalmaktadır.
Yayvan arazide çapları 30 cm den fazla olan bütün kütüklerin, inşaata başlatmadan önce dinamitle atılması icap etmektedir. Bu sebeple geniş dere tabanlarında yolun daha ziyade yamaç eteğine ve yamaca doğru kaydırılmasına gayret edilir.
Sert kayalar, kullanılacak buldozerlerin büyüklüğüne göre önceden dinamitle atılmalıdır. Gevşek ve çatlak kayalar, kullanılacak buldozerler hafif de olsalar, önceden dinamitle atılmaya ihtiyaç göstermezler.

.6.2. Makine İle Yolun Açılması Ve Toprağın Tesviyesi

Buldozerlerle (angledozerlerle) bir yamaç yolunun açılmasındaki hareket tarzı kısaca şöyledir:
Mümkün olduğu takdirde, yolun açılmasına yukarı baştan başlanarak yolun meyli istikametinde aşağı doğru ilerlenir. Aksi takdirde alt baştan başlanarak yukarı doğru devam edilir.
Yolun başında önce buldozerin, mümkün mertebe yatay olarak ve emniyetle durabileceği bir zemin (platform) hazırlanır. Sonra buradan itibaren toprak örtüsü buldozerle, alınabildiği kadar sıyrılır.
Buldozerle yolun kaba olarak açılmaya başlanmasıyla beraber yolun meyli, meyil ölçerle sık sık kontrol edilerek tespit edilecek kırıklıklar, sonradan greyderle düzeltilmek üzere belli edilmelidir.
Yolun açılmaya başlamasıyla beraber ve aynı zamanda yol ekseni boyunca ve yolun iki tarafında görülen ıslak ve yaş yerlerin sularının, makine aralarına gelmeden önce ve vaktinde açılacak dren hendekleriyle akıtılarak kurutulması lazımdır.
Makine ile yolun açılması sırasında yolu kesen büyükçe ve küçük mecralarda yapılacak boru menfezlerin boruların usulüne göre daha önce yerlere terleştirilmiş olması lazımdır.
Orta direkteki bir yamaç üzerinde açılan yolun genişliği, dolduru suretiyle kazanılan zeminle beraber takriben 3 m dir. Dik arazide ve üzerinde kamyonla nakliyat yapacak orman yollarında yol genişliği çok kez 4-4.5 m olarak alınmaktadır. Bu gibi yollarda dere tarafındaki doldurular istinat duvarıyla tespit ve tahkim edilmeyeceklerine göre, başlangıçta gerçekleştirilmiş olan yol genişliği, zamanla husule gelecek çöküntü göçüklerden dolayı muhafaza etmek mümkün olmaz. Bu itibarla bu gibi yerlerde orman yolları hiçbir zaman dar olarak inşa edilmemelidir.
Makine ile yol inşaatında, tesviye maksadıyla, yol ekseni boyunca toprağın uzun mesafeler içinde taşınması ekonomik değildir. Bundan dolayı bu taşıma ancak ve azami olarak 20-30 m mesafe içinde bahis mevzu olabilmektedir. Buna göre bu menfezler dışında kazı ve dolduru hacimlerinin birbirini karşılaması şeklide varit olmayıp tesviye , yandan alınan ya da yana atılan toprakla tanımlanmaktadır.
Kazı profillerinde meydana çıkan toprak dere tarafına atılır. Ancak bu sırada aşağıda kalan ormanın, yuvarlanacak taşlara karşı korunması lazımdır. Bu en iyi ve kolay bir şekilde, yolun 10-15 m altında ve yol eksenine paralel olmak üzere, kalınca dallardan yapılacak kuvvetli çitlerle sağlanır. Burada önemli olan çitin yoldan olan mesafesinin isabetli olarak tayinidir. Dik yamaçlarda makine ile toprağın dere tarafına aktarılması sırasında, taşlar topraktan ayrılarak aşağı doğru yuvarlanmakta ve çite çarparak durmaktadırlar. Yamacın pek dik olmadığı yerlerde, aktarılan materyalin toprak kısmı çok daha yukarıda kalmaktadır. İnşaatın bitmesinden sonra çitler kaldırılmak istenildiği takdirde, taşlar bulundukları yerlerde itinalı olarak yığılır. Bu işler çok kere, çitlerden elde edilecek odunun kıymetlendirilmesi ile elde edilecek para ile yaptırılabilmektedir.
Yolun açılması sırasında meydana çıkacak büyük taşlar bulundukları yerlerde dinamitle parçalanarak bertaraf edilirler. Aksi takdirde bunların aşğı yuvarlanması halinde çitlere çarpmakta ve onları yıkmaktadır.
Fazla dik olan yamaçlarda makine ile dere tarafına atılan materyalin toprak kısmı da çite kadar indiğinden, çiti yoldan yeter uzaklıkta ve derinden yapmak lazımdır ki, toprak kitlesi daha geniş bir sahaya dağılsın ve çiti fazla zorlamasın. Bu takdirde çit yol inşaatının bitmesinde sonra da artık kaldırılmamalıdır.
Dik yamaçlar üzerinde yolun altında kalan ormanın korunması için yukarıda açıklanan tedbirlerden doğacak masraflar yol inşaat masrafları üzerine fazla bir tesir yapmamaktadır. Çünkü çitin yapıldığı arazi şeridinin esasen dallardan temizlenmesi icap etmektedir.

1.7. Orman Yollarında Toprak Tesviye Yöntemleri

1.7.1. Kazı İşleri Ve Kazı Metodları

Orman yolları yapımında esas itibarıyla üç zemin tipi söz konusudur. Bunlar toprak, küskülük ve kayadır. Bu zeminlerden ilk ikisi muhtelif cins el aletleri ve makinelerle kazılmakta ve üçüncü sınıfı teşkil eden kaya ise ancak patlayıcı maddelerle parçalandıktan sonra el aletleri ve makinelerle kaldırılmaktadır.
Orman yolları yapımında şu kazı metodları uygulanmaktadır:
1)Baştan kazma metodu.
2)Tabaka metodu.
3)Yandan kazma metodu.
4)Karma kazı metodu.

Uygulanan bu metodlarıın hangisinin daha uygu olacağı; arazinin cinsi ve tabakaların durumuna, arazinin şekline, kazı derinliğine, genişliğine, uzunluğuna, kazı işlerinde kullanılacak makineye bağlıdır.
1.7.1.1. Baştan kazma metodu

Kazının bütün genişliği ve yüksekliğince yarma, başından sonuna kadar yapılan bir kazı şeklindedir. Bu metod, yarma yüksekliğinin büyüklük ve genişliğinin fazla olmaması halinde uygundur.
Bu metod da genellikle dozerler kullanılmaz. Kazının yol eksenine paralel olarak seyrettiği bu çalışma şekli için ekskavatör gibi makineler kullanılır. Kazıdan elde edilen materyal, kazı ile ortaya çıkacak platform boyunca taşınarak gerekli yerlerde dolgu malzemesi olarak kullanılır.









17.1.2. Tabaka metodu

Kazı yüksekliğinin fazla olması durumunda baştan kazma yönteminin uygulanması çalışma süresini artırır ve dolayısıyla ekonomik olmaz. Bu gibi durumlarda kazı işi kazılacak kesimin bütün uzunluğu boyunca ve genişliğince olmak üzere tabaka tabaka ayrılır. Bu nedenle bir tabaka bütünüyle kazılmadan diğer tabakaya geçilmez. Kazıda elde edilen materyal dolguda kullanılacağı yere kadar taşınır ve burada kullanılır.
Kazı işlerinde daima üstteki bitkisel toprak tabakası daha sonra şevlere serilmek üzere uygun yerlerde toplanır sonra kazı işi küçük bir eğimle yapılır. Bu yöntem düz ve az eğimli arazi için uygundur. Kuru yerlerde uygulanabilir. Dik arazide ise ortaya çıkan kazı yüzeyi toprak taşımaları için çok dik olur.

.7.1.3. Yandan kazma metodu

Yol eksenine dik doğrultuda yapılır. Daha çok karışık kesitli yollarda söz konusu olmaktadır. Burada kazma, kazının bütün yüksekliğince ve boyunca yapılmaktadır. Dolayısıyla kazıdan elde edilen materyal kendi en kesitindeki dolgu işinde kullanılır ve taşıma mesafesi azdır. Bu yöntemde angledozerler söz konusudur. Çoğunlukla yamaç tarafından dozer bıçağıyla kazılan materyal dolgu tarafına atılarak yol gövdesi oluşturulur. Bu yöntem kazı çalışmalarına değişik noktalardan başlama imkanı sağladığı için inşaat çeşitli yerlerden başlayarak hızlandırmak mümkündür. Ama bunun yanında aşağı yuvarlanacak materyalin sebep olacağı zararları önlemek için koruyucu önlemler alınmasını zorunlu kılar ve dolgu kitlelerinde önemli oturmalar meydana gelmektedir.





1.7.1.4. Karma kazı metodu

Anlatılan bu üç metodun yetmediği durumlarda karma metodlara başvurulur. Karma metodlar, sade metodların bir yarmada ikisinin veya üçünün birden uygulanmasıyla meydana gelir.
Karma metodların en basiti baştan ve yandan kazmanın kombine uygulanmasından meydana gelir. Bu yöntemde önce kazının tüm yüksekliği boyunca baştan ve yandan kazma yöntemlerinin birlikte uygulanmasıyla başlanmakta sonunda ise yandan kazı yöntemi ile kazının geri kalan kısmı tamamlanır.
Uzunluğu kadar yüksekliği de fazla olan yarmaların açılmasında ise “Teras metodu” uygulanır. Bu yöntemde, bir çok kademeden baştan kazma metodu ile bütün yarma açıldıktan sonra yandan kazma metoduyla kademelerde kazılarak yarmanın kazısı bitirilir.



1.7.2. Dolduru İşleri Ve Dolduru Metodları

Orman yollarında dolduruların yapılmasına başlamadan önce dolduru kısmı temizlenmelidir. Zeminde donma görüldüğü, kar ve buz bulunduğu zamanlarda bu tesirler ortadan kalkıncaya kadar dolduruların yapılmasına izin verilmemelidir.
Bataklık olmamak şartıyla dolduru yapılacak sahada toplanmış su mevcutsa dolduru işine başlamadan önce bu suyun drene edilerek uzaklaştırılması şarttır. Dolduruda kullanılacak malzeme orman mühendisi tarafından uygun bulunan içinde ağaç, çalı, kök gibi organik maddeleri, enkaz, kar, buz ve donma maddeleri ihtiva etmeyen malzeme olmalıdır.
Dolguların oluşturulmasında uygulanan yöntemler sadece doğrudan doğruya taşıma araçları ile taşınıp getirilen kazı materyalinin dolgulara dökülmesi durumunda söz konusu olurlar. Orman yolları yapımı sırasında kullanılan buldozer, angledozer, greyder gibi hem küreyici veya kazıcı ve hem de taşıyıcı olan makinelerle getirilen zeminle dolguların oluşturulmasında ise kendilerine has yöntemlerkullanılır. Taşıyıcı araçlagelen zeminin dolduru teşkil edilmek üzere dağıtılmasında uygulanacak metodun seçimi:
§İşin hacmine ve süresine
§Taşıyıcı araçların çeşit ve verimine
§Yarmanın boyutlarına
§Zeminin cinsine
§Zeminde sıkıştırma yapılıp yapılmamasına bağlıdır
Bu şekilde dolguların oluşturulmasında 3 sade yöntem ve bunların karma yöntemleri söz konusu olmaktadır. Bunlar sırası ile:
a)Tabaka yöntemi
b)Baştan dökme yöntemi
c)Yandan dökme yöntemi
d)Karma yöntemler
.7.2.1. Tabaka yöntemi

Tabakalar halinde zeminin düzenlenmesini amaç edinen bu metot, daha çok yanı başındaki yarmaların tabaka metodu ile kazılmasından çıkan zeminin dolduru alanlarına dağıtılmasına uygulanır. Bu yöntemde dolgu bütün genişliğince ve fakat tabakalar şeklindeoluşturulur.Burada dolgunun her bir tabakası kazının bir tabakasını karşılamaktadır ve genellikle de kazının en üst tabakası dolgunun en alt tabakasına rastlar.
Uygulanacak tabaka kalınlıkları, kullanılan taşıt cinsi ve ağırlığına dolduru malzemesi olan zeminin cinsine ve sıkıştırma yapılıp yapılmayacağına, yapıldığı taktirde sıkıştırma metodu ve sıkıştırma gücüne bağlıdır. Bu yöntem büyük ve özellikle yüksek dolgular için elverişli değildir.



1.7.2.2. Baştan dökme yöntemi

Bu metotta zemin, doldurunun bütün genişliğince ve yüksekliğince başından itibaren dökülür. Baştan dökme çoğunlukla büyük dolgularda uygulanır ve kasaları arkaya doğru devrilen damperli kamyonların kullanılması durumunda boşaltma işlemi kolaylılıkla gerçekleştirilebilir. yükseklikleri fazla olan dolgularda zeminin iyi sıkışmayacağından böyle durumlarda bu yöntemin kullanılması uygun olmaz. Özellikle kaba taneli ve toprak zeminin kullanılması durumunda ve kazının da kuru mevsimlerde yapılması gerektiği taktirde doldurunun sıkıştırılması oldukça güç olur.






1.7.2.3. Yandan Dökme Yöntemi





Yandan dökme metodu karışık kesitlerde uygulanmaktadır. Bu halde yarma kısmının da kazısı yandan kazma metodu ile yapılmakta ve yarma kısmının 1,2,3...5 kazıları , doldurunun 1,2...5 dökmelerine karşı getirilmektedir. Bu yöntemin en büyük sakıncası dökme tabakaları arasında zeminin iyice kaynaşmamış bulunmasıdır. Yandan dökme metodunda yana veya arkaya döken damperli kamyonların kullanılması uygundur.
1.7.2.4. Karma Yöntemler

Bu yöntemler sade metodların en az ikisinin birden kullanılması ile meydana gelir.
Bunlardan bir baştan dökme ve tabaka metodlarının birlikte uygulandığı bir yöntemdir. Burada dökme işlemi tabakalar halinde yapılır ve her bir tabakanın dökülüşü baştan dökme yöntemi ile yapılır.
İkinci bir karma metot, baştan ve yandan dökme metotlarının birlikte kullanılmasından meydana gelen yöntemdir. Bu metotla ilk önce bütün yüksekliğince baştan dökme suretiyle dolduruda bir çekirdek oluşturulur ve sonra bu çekirdek dolduru yüksekliğince yanlara doğru genişletilir.



Yandan dökme suretiyle genişletmede iki şekil vardır. Bunlardan birincisinde (1) çekirdek kısmı hep aynı yöne doğru 2,3,4 hamleleri olarak genişletilir. Diğerinde ise (1) çekirdeği aynı zamanda iki yana birden (2) hamleleri olarak genişletilir. İkinci şekilde dökme noktası sayısı daha fazla olduğundan doldurunun oluşturulması daha çabuk olur. Baştan ve yandan dökme metotlarının karması daha çok genişliği fazla olan dolduruların tesisinde kullanılır.
Üçüncü bir karma metot; tabaka, baştan dökme yandan dökme metotlarının birden kullanılmasıyla meydana gelir. Geniş ve yüksek doldurularda uygulanan böyle bir metotta birinci tabaka, baştan dökme suretiyle meydana getirilen bir A çekirdeğinin yandan dökme suretiyle yana doğru genişletilmesi ile (1) tabakası tesis edilir. Birinci tabakanın dökümü bittikten sonra ikinci tabakanın dökülmesine geçilir. Bu defa bir B çekirdeği tesisiyle işe başlanır ve yandan dökme ile 2. Tabaka tamamlanır. Bu şekilde bir sağdan bir soldan başlamak üzere bütün dolduru dökülmüş olur.



Tabaka ve yandan dökme metodunun birlikte oluşturduğu yapım şekli bir diğer karma metot olarak kabul edilebilir. Buna göre önce 1. Tabaka yandan dökme metoduyla oluşturulur. Daha sonra 2. Tabaka 1. Tabakanın üzerine ve 3. Tabaka 2. Tabakanın üzerine yandan dökme metoduyla dökülerek bir yol doldurusu oluşturulabilir.




1.8. Kazı ve Dolduru Şevlerinin Belirlenmesi ve Kontrolü

Kazı ve dolduru çalışmaları sırasında zaman zaman kazı ve dolduru şevleri kontrol edilmeli ve arazide projeye uygun olarak yapılmalıdır. Bunu gerçekleştirmek için şevlerin arazide kazıklarla ve latalarla belirlemek gerekir. Şevlerin eğimini arazide latalarla belirleyebilmek için arazide oluşturabilecek bir şev ölçer kullanılabilir.
Üniform yamaçlarda şev eğimi latalarla arazide belirlenebilir. Bunun için latalar ile şev eğimini gerçekleştirecek şev üçgeni oluşturulur ve eğim bir düzer ile arazide belirlenerek latalarla uzaktan görülecek şekilde araziye tespit edilir. Arazide şev şev eğiminin belirlenebilmesi bazı hallerde genellikle meridien tipi eğim ölçerlerde bulunan şev eğim bölümü kullanılarak da gerçekleştirilebilir. Kazı ve dolduru şevlerinin orman içerisinde belirlenmesi sırasında orman ağaçlarından röper noktası olarak da yararlanılabilir.

2. ORMAN YOLLARINDA ZEMİN İNCELENMESİ

Dünyamızın yüzeyi zemin veya kaya olarak nitelendirilen tabii malzemeler ile başlanmıştır. Kayaların ve zeminlerin oluşumlarını, özellilerini ve değişik çevre ve yüklenme koşulları altında davranışlarını inceleyen bilimlere genel olarak yer bilimleri adı verilmektedir. Yeryüzünün 4,5 milyar yıllık tarihi boyunca dağların meydana gelişi, ayrışma ve erozyona uğraması, bunun sonucu ortaya çıkan malzemelerin taşınması, değişik çevre koşulları altında çökelmesi, sıkışması ve çimentolaşması ile farklı formasyonların meydana gelmesi ve bunların çeşitli devirlerde uğradığı değişimler jeoloji biliminin konuları arasında yer almaktadır.
Zemin olarak nitelendirilen malzemeler ise esas olarak kayaların çevre koşulları altında ayrışması ve parçalanması sonucu meydana gelmektedir. Organik maddelerde zeminlerin bileşenlerinden birini oluşturmaktadır. Kayaların ayrışmasına yol açan etkenler mekanik ve kimyasal olarak iki ayrı grup içinde düşünülebilir. Isı farklılıkları, don, rüzgar, su ve bitki köklerinin etkisi gibi fiziksel nedenlerin yol açtığı mekanik ayrışma sonucu kayalar parçalanmaktadır. Kayaların içinde yer alan bazı yarı duraylı mineraller ise kimyasal ayrışmaya uğrayarak bir takım ikincil mineraller dönüşmektedir. Dayanıklılığı daha az olan bu ikincil mineraller ise tekrar mekanik ayrışmaya uğrayarak daha küçük parçalara ayrılmaktadır. Bu katı doneler ve onların arasında yer alan boşluklar zeminleri meydana getirmektedir. Zemin boşlukları ise kısmen veya tamamen su ile dolu olabilmektedir. Kayaların ayrışması sonucu oluşan doneler ona kayanın bulunduğu yerde kalarak zemin tabakaları oluşturabildiği gibi, bir çok durumlarda rüzgar, su ve hareket eden buzullar gibi kuvvetlerin etkisi altında çok uzaklara kadar taşınabilmekte ve belirli bölgelerde çökerek zemin tabakalarının oluşmasına yol açabilmektedir. Birinci tür zemin tabakalarına yerinde oluşmuş zeminler adı verilmektedir.
Zeminlere tabii malzeme olmaları ve katı, sıvı ve gaz gibi üç değişik fazda bileşenlerden meydana gelmeleri nedeni ile davranışların anlaşılabilmesi zor olmaktadır.

2.1. Kavramlar ve Tanımlar

Yol: Kara ulaştırma araçlarının gidiş-gelişlerini temin amacıyla ortaya konulan yapının bütünüdür.
Kamulaştırma alanı: Yol yüzeyi, hendekleri, şevleri, sanat yapıları köprüler, malzeme ocakları ve güvenliği için kamulaştırılan alanlardır.
Platform: Yolun kaplama ile banketlerden oluşan kısmıdır.
Kaplama: Temel tabakası üzerine inşa edilen ve motorlu araçların ve özel hallerde diğer taşıt ve yayaların geçmesine tahsis edilen asfalt, beton, bitümli karışımlar, parke, kum-çakıl ve benzeri malzemeden yapılmış en üst tabakadır.
Banket: Yol kaplamasının iki yanında, kaplamaya bitişik ve kaplama kenarı ile şev başı arasında yer alan yayaların ve diğer araçların geçişine ayrılan kısımdır.
Şev: Bir dolduruda platformun dış kenarı ile aşağısındaki tabii zemin, kazıda ise hendek tabanı ile yukarıdaki tabii zemin arasında yer alan eğik yüzeylere sırası ile dolduru şevi ve kazı şevi denir.
Temel tabakası: Temel altı tabakası ile kaplama tabakası arasında yer alan granülimetresi ve diğer özellikleri belirli, tabii kum, tabii çakıl veya kırmataş ile az miktarda bağlayıcı maddeden oluşan, yük dağıtımı ve düzgünlük sağlayan yola gelen yükleri taşıyan ve alt temel veya alt temel veya alt yapıya ileten tabakadır.
Alt temel tabakası: Tesviye yüzeyi üzerine serilen ve genellikle kum, çakıl, taş kırığı gibi daneli malzeme ile inşa edilen yola gelen yükü daha ucuz bir yapıyla temel tabakası arasına konulan tabakadır.
Üst yapı: Yolun trafik yüklerini taşımak ve bu yükü taban zemininin taşıma gücünü aşmayacak şekilde taban yüzeyine dağıtmak üzere alt yapı üzerine inşa olunan ve temel altı, temel ve kaplama tabakalarından oluşan kısımdır.
Alt yapı: Yolun toprak işi tamamlanarak daha önce belirlenen kat ve enkesit şekline getirilmiş kısmına alt yapı denir. Bu amaçla yapılan toprak işine ek olarak büz, menfez, istinad ve kaplama duvar gibi sanat yapıları da alt yapı içinde yer alır.
Hendek: Yolun kazı kesimlerinde banket ile kazı şevi arasında uzanan ve yol platformu ile kazı şevine gelen yağış sularının toplanıp aktığı üçgen kesitli ve tabanı boyunca eğimli açılan kanallara hendek adı verilir.


Menfez: Akarsu, diğer bir yol ve benzeri engelleri aşmak üzere inşa edilen ve gözlerden herhangi birinin dayanak eksenleri arasındaki açıklığı eksen boyunca 10m’den (Orman Genel Müdürlüğü 202 sayılı tebliğde 6 m den) küçük açıklıklı yapılardır.
Köprü: Aynı amaç için yapılan açıklığı 10m’den, OGM 202 sayılı tebliğde 6 m den büyük alan yapılardır.
Köprü üst yapısı: Köprünün ayakları üstünde kalan kısımlardır.
Köprü alt yapısı: Köprünün üst yapısı altında kalan ayak ve temel kısımlardır.
Kavşak: İki veya daha fazla yolun kesişmesiyle meydana gelen kritik alan.

2.2. Zeminin Mekanik İncelenmesi

Bir zemin kütlesi katı daneler ve bunların arasındaki boşluklardan oluşmaktadır. Boşluklar ise tamamen veya kısmen su ile dolu olabilmektedir. Dolayısıyla, zeminler üç değişik fazda (katı, sıvı, gaz) malzemenin bir arada bulunduğu bir sistem oluşturmaktadır. Daha önce incelenen dane özellikleri (boyutları,biçimleri, minerolojik yapıları, vb.) yanında, katı, sıvı ve gaz kısımlarının birbirine göre konumları (zeminin iç yapısı) da, zeminlerin mühendislik özellikleri üzerinde çok etkili olmaktadır. Bu bölümde, zeminlerin bu kütlesel özellikleri incelenecektir.
Şekil 2’de bir zemin kütlesi şematik olarak gösterilmiştir. (tabii zeminlerin gerçek bünyesel görünüşü genellikle çok daha karmaşık olmaktadır.) Zeminlerin bazı kütlesel özelliklerini tanımlamak için, zemini oluşturan katı, sıvı, gaz kısımların birbirinden ayrı üç parça oluşturduğunu kabul edelim. (şekil 2b) şekil 2b’de gösterildiği gibi katı, sıvı ve hava kısımlarının kütle ve hacimleri, sırasıyla, Ma, Mw, Ms ve Va, Vw, Vs ile ifade edilirse boşlukların toplam hacmi Vb= Va + Vw olmaktadır.


Suya Doygunluk Yoğunluğu =
V
Yer altı su seviyesi altında, suyun kaldırma kuvveti etkisi göz önüne alınarak;
Zeminin su altında yoğunluğu = pA = (pd - pw) şeklinde tanımlanabilir.
Yukarıda tanımlanan kütle özellikleri zemin içindeki katı, su ve hava kısımlarının birbirine göre değişik hacimsel veya kütle oranlarını ifade etmektedir ve bunların hepsi birbirinden bağımsız değildir. Aralarındaki ilişkileri belirtmek için şekil 3’deki gösterilen şemaları kullanabiliriz.




Değişik kısımların hacimleri ve kütleleri şekilde gösterildiği gibi olacaktır. Şekil 3a’da gösterilen birim hacimde bir zemin kütlesi göz önüne alınarak ve daha önce verilen tanımlamalar kullanılarak aşağıdaki bağıntılar yazılabilir.
e =
pk = (1-n) . ps
r = (1-n) . ps . w + (1-n) . rs = (1+w) . (1-n) . ps
pd = (1-n) . ps + n . pw
pA = (pd - pw) = (1-n) . (ps - pw)

İri daneli zeminlerin sıklık derecesini tanımlamaktan kullanılan bir başka kavram ise relatif sıkılık olmaktadır. Zeminin tabii haldeki (arazidfeki) sıkılık derecesinin aynı zeminin danelerinin en gevşek ve en sıkı yerleşim konumlarına karşılık gelen sıkılık dereceleri ile karşılaştırılması relatif sıkılığı vermektedir. Yerleşim sıkılığını zeminin boşluk oranı veya yoğunluğu ile ifade ederek
Relatif sıkılık = Dr
Şeklinde tanımlamak mümkün olmaktadır. Burada, e, emax, emin sırasıyla zeminin tabii durumdaki, en gevşek yerleşimdeki ve en sıkı yerleşimdeki boşluk oranları (p, pmin ve pmax bunlara karşı gelen kuru yoğunluklar) olmaktadır. En gevşek ve en sıkı yerleşimdeki boşluk oranları (veya kuru yoğunluklar) laboratuarda basit deneysel yöntemle saptanabilmektedir. Tablo1 de iri daneli zeminleri sıkılık derecesinin tanımlamak için kullanılan terimler ve bunlara karşılık gelen relatif sıkılık dereceleri gösterilmiştir.
Sıkılık derecesi Relatif sıkılık (∆r)
Çok gevşek 0.00 – 0.15
Gevşek 0.15 – 0.35
Orta sıkı 0.35 – 0.65
Sıkı 0.65 – 0.85
Çok sıkı 0.85 – 1.00

2.3. Zeminlerin Sınıflandırılması

Zeminin sınıflandırılması Batı Ülkelerinin kabul ettiği USCS(Unified Soil Classification System) olup, bu sistemde zemin kalitatif özelliklerine göre 15 ana tipte toplanmıştır.
USCS sistemine göre zeminin sınıflandırılmasında aşağıdaki kriterler esas alınarak yapılmaktadır.
a)Tane dağılım eğrisi
b)Plastisite özellikleri
c)Organik maddeler
a.Tane Dağılım Eğrisi: bu sınıflandırmada aşağıdaki tane büyüklükleri esas alınarak tane dağılım eğrisine ulaşılır. Buna göre orman yolları yapımında zeminin tanımak yani onun tane dağılım eğrisini ortaya çıkarmak amacıyla zemindeki tane büyüklükleri şu esasa göre ayrılır.
(ince taneler)

0 – 0.002 mm kil
0.002 – 0.06 mm silt
(Kaba Taneler)

0.06 – 2 mm kum
2 – 60 mm çakıl
60 – 200 mm taş
Sınıflandırmada 0 – 60 mm arasındaki tanelerin dağılımı çok önemlidir. Her grubun payı 0 – 60 mm içindeki bütün tanelerin kuru ağırlıklarını (% 100) oranlanarak elde edilirken yüzde (%) ile daima ağırlık yüzdeleri kastedilmektedir.
a.Plastisite Özellikleri: Bu özellikler el denemeleri ile laboratuarda ise belli deneyler ile tespit edilirler.
b.Organik Maddeler: Arazide zeminin incelenmesi sırasında zemin içindeki organik maddeler esmer rengi, kokusu ve süngerimsi yapısı ile tanınır. Laboratuarda ise ya natron eriyiği ile test edilerek veya zeminin fırında kurutulmasından önce ve sonra plastik özelliklerini tespit etmek suretiyle kesin olarak ifade edilir.
Fazla miktarda organik madde ihtiva eden zeminin plastisite fırındaki kurutmadan sonra organik maddelerin yanmasından dolayı oldukça düşer.Tabii zeminler, genellikle farklı gruplara giren zeminlerin bir karışımından oluşmaktadır. Böyle durumlarda zemini sınıflandırırken çift sembol kullanılması yoluna başvurulmaktadır. Değişik zemin grupları için kullanılan semboller aşağıda verilmiştir.
G Gravel ana malzeme çakıl
S Sand ana malzeme kum
M Mud ana veya yardımcı malzeme silt
C Clay ana veya yardımcı malzeme kilt
O Organik organik maddeler
Pt Peat torf, humus
W Well araded iyi derecelenmiş
P Poorly araded kötü derecelenmiş
H High liquid limit likit limiti yüksek
L Low liquid limit likit limiti alçak
GW iyi derecelenmiş çakıl
GD kötü derecelenmiş çakıl
SW iyi derecelenmiş kum
SP kötü derecelenmiş kum
GC killi çakıl
SC killi kum
CL düşük plastisiteli kil
CH yüksek plastisiteli kil
OH yüksek plastisiteli organik zemin
2.4. İnce Taneli Zeminlerin Sınıflandırılması

2.4.1. Sarma Deneyi

Yaklaşık 5cm hacminde nemli bir zemin numunesi (gerekirse yumuşak kıvama gelinceye kadar su eklenmelidir) bir beze haline getirildikten sonra açılmış avuç içine konur ve öbür elle birkaç defa hızla vurularak sarsılır. Bu sarsma sonucu zemin içindeki su yüzeye çıkarsa (numunenin yüzeyi parlak bir görünüm alırsa) zeminin ince kum veya düşük plastisiteli silt olma ihtimali yüksektir. Yüksek plastisiteli killerde sarsma sonucu herhangi bir reaksiyon gözlenmez.
2.4.2. Kuru Mukavemet

Nemli durumda bir beze haline getirilen zemin kurumaya bırakılır. Kuruduktan sonra parmaklar arasında sıkıştırılarak mukavemeti kontrol edilir. Zeminlerin kuru mukavemeti onların plastitesinin bir göstergesi olmaktadır. Yüksek plastisiteli zeminlerin kuru mukavemetinin düşük plastisitelilerden çok daha fazla olduğu bilinmektedir.

200 mm nin üzeri blok
2.4.3. Katılık(Ezme) Deneyi

Bu deney plastik limit deneyine benzer şekilde yürütülür.Yaklaşık plastik limit civarında su muhtevasında(zemin ne çok yumuşak nede yapışkan olmadığı bir su muhtevasında) bir zemin numunesi düzgün bir yüzey üzerinde avuç içi ile yuvarlak ince silindir haline getirilmeye çalışılır.Eğer başlangıç su muhtevası gereğinden fazla ise yoğrularak birkaç kez tekrarlanır ve zemin plastik limit kıvamına (silindirler 3mm kalınlığa gelince kırılmaya başladığı kıvam) getirilir.Zeminin plastik limit kıvamındaki katılık derecesi plastisite özelliklerinin bir göstergesi olmaktadır. Yüksek plastisiteli zeminler, plastik limit kıvamında, düşük plastisitelilerden daha katı kıvama sahip olmaktadır.
2.5. Kara Yolları Zemin Sınıflandırma Sistemi (AASHTO)

Birleştirilmiş zemin sınıflandırma sistemi genel olarak inşaat mühendisliği amaçları için en yaygın kullanılan sistem olmakla beraber, yol mühendisliği uygulamaları için ABD Eyalet Karayolları ve Ulaştırma Örgütleri Konfederasyonu tarafından geliştirilen bir zemin sınıflandırma sistemi de oldukça yaygın kullanılma alanı bulmuştur. Bu sistem esas olarak zeminlerin yol kaplama altı dolgu malzemesi ve alt olarak değerlendirilmesi amacı ile geliştirilmiştir. Karayollarının zemin sınıflandırma sistemine göre, zeminler yedi ana gruba ayrılmaktadır. (Yol malzemesi olarak tercih edilme derecelerine göre) Ayrıca bazı grupların alt gruplara ayrıldığı bu sistemde önce zeminler daneli (iri) zeminler ve silt-kil zeminler olmak üzere iki esas grupta toplanmaktadır.No:200 elekten geçen kısım oranı %35 den az olan zeminler daneli zeminleri %35 den fazla olan zeminler ise silt-kil zeminleri oluşturmaktadır. Diğer alt zemin grupları ve bunları belirlemede kullanılan kriterler gösterilmiştir

Sınıflandırılması istenilen zeminin önce done çapı dağılımı ve Atterberg limitleri laboratuar deneyleri ile saplanmakta sonra Şekil 7 de gösterilen zemin grupları soldan sağa doğru taranacak zeminin hangi gruba girdiği saplanmaktadır.Soldan sağa doğru tarama yapılırken, tabloda gösterilen kriterlerin sağlandığı ilk grup (yukarıdan aşağı doğru sıralanan o gruba ait bütün kriterlerin sağlanması gerekir) zeminin ait olduğu grubu göstermektedir.Özellikle ince daneli zeminlerin değerlendirilmesi için ayrıca bir grup indeksi tanımı getirilmiştir.
Grup indeksi (GI) =(F - 35)[0.2 + 0.005(w* - 40 + 0.01(F - 15)(I* -10))]
Burada;
F = No: 200 elekten geçen kısım (%) olmaktadır.
Grup indeksinin değeri yükseldikçe zeminin karayolu alt yapısı olarak elverişliliği azalmaktadır. (Gerekli temel kalınlığı artmaktadır)
Zemin Cinsi Dane Çapı (mm) Elek No Grup sembolü
İri taneli zemin 75 - 0.075 200 üstü
ÇIKIL 75 - 4.75 4 üstü G
İri çakıl 75 - 19
İnce çakıl 19 - 4.75
KUM 4.75 - 0.0075 4 –200 arası S
İri kum 4.75 - 2.00 4 - 10
Orta kum 2.00 - 0.0425 10 - 40
İnce kum 0.425 - 0.075 40 - 200
İnce daneli
zeminler < 0.075 200 altı
Silt M
Kil C
Not : Siltler ve killer done boyutuna göre değil, plastitide özelliklerine (Kıvam limitlerine) göre ayırt edilmektedir.

2.6. Zemin Denemeleri

Zeminlerin özelliklerini belirlemek kısaca tanımlarını ve sınıflandırmaları gerçekleştirmek amacıyla arazide laboratuarda bir takım denemeler yapılmaktadır.Burada sırası ile ve orman yolları yapımı ile ilgili olan bu denemelerin ne maksatla ve nasıl yapıldıkları kısaca ve ana hatları ile izah edilecektir.
2.6.1. Elek Analizi (Mekanik analiz):

Bu deme bir malzemenin içinde bulunan çeşitli büyüklükteki elemanların katılım oranının belirlemek için yapılır.İri daneli zeminlerdeki dane çapı dağılımını bulmak için , zemin değişik büyüklükte açıklıkları olan bir seri standart elekten geçirilmekte ve değişik boyutlar arasında kalan danelerin ağırlık yüzdesi (Toplam kuru ağırlığa oranı) saplanmaktadır.Zemin sırasıyla en büyük açıklıkta elekten en küçük açıklıklı eleğe doğru bir seri elekten geçirildiği zaman, birbirini takip eden bir elekten geçip öbürünün üzerinde kalan danelerin içinde kaldığı çap sınırları belirlenmiş olmaktadır.Ülkemizde karayolları idaresi tarafından aynen kabul edilmiş standart Amerikan eleklerinin özellikleri aşağıda belirtilmiştir.


Elek delik boyutu
ve elek numarası2
1½
1
¾
⅜
4
10
40
200
Mm olarak açıklık
50.8
38.1
25.4
19.1
9.52
4.76
2
0.42
0.74

Bu eleklerin hepsinde açıklıklar (delikler) kare şeklindedir ve elek numaraları 1 inçlik bir kenardaki delik sayısını (veya elek teli sayısını) ifade etmektedir.

Zemin içindeki tane büyüklüklerinin dağılımını yukarıdaki tabloya ek olarak yolla gronülimetri (tane büyüklüğü dağılımı) eğrisi ile de ifade etmek mümkündür.Şekil 1 de yatay eksende dane çapı (log) düşey eksende ise değişik eleklerden geçen (belirli çaptan küçük) danelerin kuru ağırlığının toplam kuru ağırlığına oranı (yüzde olarak) gösterilmiştir.Dane çapları çok geniş bir aralık içinde değiştiği için yarı-logaritmik çizimler kullanılmaktadır.Şekil 1 de gösterilene benzer eğriler zeminlerin dane çapı dağılımı (granülometri) eğrileri olarak nitelendirilmektedir.Bu eğri üzerinde her hangi bir eğrinin koordinatları bize, ağırlık oranı olarak, zemin içindeki danelerin ne kadarının belirli bir çaptan daha küçük olduğuğnun göstermektedir.Elek analizi yapılırken dikkat edilmesi gereken en önemli noktalar, deney uygulanan numunenin arazideki tabakayı temsil etmesinin ve danelerin birbirinden ayrılmasının sağlanması olmaktadır.Özellikle içinde ince daneler bulunan zeminler (siltli ve killi zeminler) daneler birbirine yapışmaktadır.Bu tür zeminler eleklerden geçirilmeden önce, danelerin mekanik olarak veya yıkamak sureti ile (su altında eleklerden geçirmekten ibaret olan bu yönteme ıslak analiz adı verilmektedir) birbirinden ayrılması sağlanmadığı taktirde çok yanıltıcı sonuçlar elde edilebilmektedir.
Zemin mekaniğinde kullanılan en ince elek (açıklıkları en küçük olan elek) No.200 elek olmaktadır.Bu elekten geçen daneler silt ve kil sınıfına girmekte, bu eleğin üzerinde kalanlar ise kumları ve çakılları oluşturmaktadır.Dolayısıyla No.200 elek ince ve iri daneli zeminleri birbirinden ayırmaktadır.Aynı şekilde No.4 (veya No.10) elek de zeminlerin kum ve çakıl kısımlarını birbirinden ayırmakta kullanılmaktadır.No.200 elekten geçen ince daneli zeminlerin çapı dağılımının saplanması için ise başka bir deney yöntemi kullanmak gerekmektedir.
2.6.2. Çökelme Analizi

İnce daneli zeminlerin (siltler ve killer) dane çapı dağılımını deneysel olarak saplamak için bir süspansiyon içindeki küresel katı maddelerin çökelme hızlarının onların dane çapına bağlı olarak değiştiğini gösteren Stoke konusundan yaralanmak mümkün olmaktadır.Şekil 2 de gösterildiği gibi, belli ağırlıkta bir zemin numunesi mekanik bir karıştırıcı ile karıştırılarak suda bir süspansiyon haline getirilir ve değişik zamanlarda süspansiyonun yoğunluğu bir pipetle numune olarak veya bir hidrometre ile ölçülürse, süspansiyonda kalan danelerin çapı Stoke konumu kullanarak,
Burada L zemin süspansiyonunun yoğunluğunun ölçüldüğü derinlik, T ölçüm zamanı, G ise danelerin özgül yoğunluğu olmaktadır.Zemin daneleri su içinde bir süspansiyon haline getirilirken, danelerin birbirine yapışmaması için genellikle bazı kimyasal katkı maddeleri (sodyum hexametafosfat gibi) kullanmak gerekmektedir.Süspansiyon iyice karıştırıldıktan sonra, çökelmeye bırakılması anandan itibaren değişik zaman aralıklarında yoğunluk ölçümleri yapılarak zemin içindeki dane çaplarının dağılımı elde edilmektedir.Stoke kanunun küresel daneler için geçerli olması, buna karşılık zeminler içindeki ince danelerin plaka şeklinde olmaları nedeni ile çökelme analizin ancak yaklaşık sonuçlar verdiği bilinmektedir.Daha doğru bir pratik yöntem olmadığı için, uygulamada çökeltme analizi kullanılmaya devam edilmektedir.

2.6.3. Zemin Plastisitesinin Belirlenmesi

Plastiklik, kohezyonlu yani içinde gözle belirlenebilecek şekilde kil taneleri bulunan zeminlerin önemli bir özelliğidir.Bu özellik zeminin kırılıp ufalanmasından (ve belirli bir elastik geri dönme göstermeden) deformasyonlara dayanabilmesini sağlar. Zeminlerin plastisitesini belirlemek için çeşitli metotlar uygulanmış olup bugün bunlardan en gelişmiş şekli olan Casagranda’ nın yöntemi kullanılmaktadır.
Killi zeminlerin katı durumdan plastik ve plastik durumdan likit (sıvı) duruma geçişini saplayan su içeriklerini belirlemek için yapılan deneylere sırası ile “plastik limit” ve “likit limit” deneyi adı verilmektedir.kısaca bir zeminin likit limiti, zeminin standart bir alette 25 darbede belli bir miktar akacak sıvılığa sahip olduğu yüzde nem içeriğidir.Plastik limit ise bir zemin, ipçiğinin 3mm (⅛ inç) çapa kadar kırılmadan yuvarlanabildiği yüzde su içeriğidir.Likit limit ve plastik limit arasındaki sayısal fark “plastisite endeksi” olarak adlandırılır ve bu endeks zeminin plastik durumundaki su içeriğinin alt ve üst limitini gösterir.
2.6.3.1. Likit limit(LL)

Bir örneğin likit limiti, bu örneğin plastik durumundan likit duruma geçtiği anda içeriği nem oranıdır. Örneğin içerdiği su oranında bu değerden bir azalma olduğu taktirde örnek likit durumdan plastik duruma geçer. Genel bir ifade ile likit limit, çok küçük bir kesme kuvvetine maruz bırakıldığında örneğin akıcı duruma geçtiği minimum nem miktarıdır.
Likit limit denemesi, standart likit limit aleti veya geliştirenin adını taşıyan Casagranda aleti Şekil 4 ve 40 nolu elekten geçen (0.42) iyice kurtulmuş takriben 100 gramlık temsili bir örnek ile yapılır. Önce örnek 15 – 20 gr arı su eklenip cam üzerinde spalula ile karıştırılarak elde edilen karışımdan bir miktar alınarak likit limit limit aletinden pirinç tabağına konur. Spatula ile en kalın noktadaki 1 cm olacak, içinde hava boşluğu kalmayacak şekilde düzeltilir ve standart kanal (iz) açma bıçağı ile kabın çapı boyunca bir oluk açılır. (Şekil 22 – Şekil 23) Bu durumda likit limit limit aletinin kolu, pirinç çanağı saniyede iki düşüş yapacak bir hızla çevrilir. Bu oluğun 1 ila 1.5 cm uzunluğunda kenarlarının birbirine yapışmasına kadar devam eder ve ona kadarki darbe sayısı kaydedilir. Denemeye, bu neticede 30-40 ; 30-20 ve 20-10 darbe sayısında ulaşılacak şekilde örnek sulandırarak devam edilir.Burada nem oranı her defasında alınacak örneğin yaş ve 110 °C de kurutulmuş ağırlıklarından faydalanarak tayin edilir
Nem oranları ile bunlara tekabül eden darbe sayıları, bunlardan ilkinin aritmetik, ikincisinin ise logaritmik ölçek üzerine çizilmesi ile likit limit grafiği elde edilir. Grafik, 3 veya daha fazla sayıdaki noktaya mümkün olduğu kadar yakın olarak çizilen bir doğrudan ibarettir. (Şekil 24)
Bir örneğin likit limit değeri, 25 darbe adedinde çıkılan dikin grafiği kestiği noktaya tekabül eden nem miktarıdır. Mesela şekildeki örnek için likit limit değeri 47 dir.
2.6.3.2. Plastik limit (PL)

Bir örneğin plastik limiti, bunun plastik halindeki en düşük nem oranıdır.Daha geniş bir ifade ile plastik limit, su ile karşılaştırılarak top haline getirilebilen örneğin kopmadan 3mm (⅛ inç) çapında silindir teşkil edecek şekilde elle yuvarlanabildiği en düşük nem miktarını ifade etmektedir. (Şekil 25).
Şu halde nem oranı plastik limitin altına düşünce örnek plastik durumdan yarı katı durumuna geçer ve bunun belirtisi de elle yuvarlanan örneğin henüz 3mm çapa gelmeden parçalara bölünmesidir (Şekil26).
Bu denemede 40 numaralı elekten geçen yaklaşık 15 gramlık örnek malzeme ile yapılır ve hava kurusu örnek arı su ilavesiyle iyice karıştırılarak top haline gelebilen plastik bir duruma getirilir. Daha sonra top halindeki bu örnek cam veya kaba kağıt üzerinde ince silindirler teşkil edecek şekilde elle yuvarlanır. Bu silindirin çapı 3mm ‘ye indiği zaman tekrar top yapılıp yuvarlanır ve bu deneme 3mm veya 3mm ‘den daha büyük silindirler çatlayıp parçalanıncaya kadar devam eder. Bu anda alınan bir örneğin nem oranı belirlenir ve bu plastik değerini verir.
2.6.3.3. Plastisite Endeksi (P.I)

Bir örneğin plastisite endeksi, likit limit ile plastik limit değerleri arasındaki fark olarak tarif edilir ve aşağıdaki şekilde ifade edilir.
PI = LL – PL
Kumlu topraklarda siltlerin plastisite endeksleri belirli bir şekilde düşük killerinki ise yüksektir.Kumlar gibi plastik limiti olmayan topraklar ise plastik olmayan zeminler (non Plastik-NP) adını alırlar.Plastik limiti likit limitine eşit olan veya bu iki değeri birbirine çok yakın olan zeminlerin plastisite endeksi sıfırdır. Bu açıklamalardan anlaşılacağı üzere plastisite endeksi zemin harcının inceliğini gösterir. Deneyler plastisite endeksi yüksek olan zeminlerin temel altı ve temel tabakası (üst yapı) malzemesi olarak kullanılmaya elverişli olmadığını göstermiştir. Birçok şartnameler bu değeri sınırlamış 6 ‘dan fazla olmaması gerektiğini belirmiştir.

2.6.4. Taban toprağının yoğunluğunun belirlenmesi

Yol inşaatı ile toprak işlerini gerektiren diğer inşaatta, zeminin en iyi bir şekilde sıkıştırılması büyük önem taşır. Zira zeminler ne kadar iyi sıkıştırılmış olurlarsa yük taşıma kabiliyetleri o kadar yükselir ve dolayısıyla zeminde ileride vaki olabilecek çöküntüler azaltılmış, toprağın kısmi kuvveti yükseltilmiş ve keza su geçirimliliği de azaltılmış olur. işte bu sebepler dolayısıyla da yol inşaatında taban topraklarının sıkıştırılması gerekmektedir.
Zeminlerin sıkışma durumunu tespit maksadıyla toprak tabii durumda iken ve sıkıştırıldıktan sonra arazide yoğunluk belirleme denemeleri yapılır. Bir toprak tabakasının özgül ağırlığı, bozulmuş toprak örneğinin ağırlığının bu örneğin yerinden çıkarılmadan önce belirlenmiş olan maddenin örneğin alındığı yere doldurulması ve bu doldurulan maddenin ağırlığının tayin edilmesi ile ölçülür. Hacim ölçülmesinde örnek çukuruna doldurulan madde olarak kum veya ağır yağdan istifade edilir. Biz burada bu maksatla kum kullanıldığını kabul edeceğiz.
Taban toprağı yoğunluğunun belirlenmesinde önce, hacim ölçülmesinde kullanılacak ölçü kumunun özgül ağırlığı, belli hacimdeki bir kaba belli yükseklikten bir huni vasıtasıyla dökülüp üzerindeki fazla kısım cetvelle aldıktan sonra ağırlığının bulunması ve hacminin bölünmesi ile hesap edilir. Bu şekilde en az üç deneme yapılarak deneme kumunun özgül ağırlığı elde edilir.
Arazide özgül ağırlığı tayin edilecek yerde gevşek toprak temizlendikten sonra ortasında daire şeklinde bir delik bulunan ve yoğunluk kontrol tepkisi adı verilen (şekil 265) alet yanlarındaki çiviler yardımıyla zemine sağlam bir şekilde tespit edilir. Özgül ağırlığı tayin edilecek tabakanın yüksekliğince bir burgu vasıtasıyla, özgül ağırlık kontrol tepsisi ortasındaki daire şeklindeki delik kısmından bir çukur açılır.
Bu çukurdan çıkarılan bütün toprakların tamamı, ufak kaşıktan da yararlanılarak, tepsiye alınır ve bu esnada hiç toprak kaybı olmamasına dikkat edilir. Ancak bu arada toprak içinde bulunan 4 nolu eleğin (4,76 mm) üzerinde kalan taşlar ayrılarak bir kenara konur. Çukurdan çıkan bütün toprak tartılarak ağırlığı kaydedilir ve bu toprak iyice karıştırıldıktan sonra nem oranının belirlenmesi için bundan ufak bir örnek alınır.
Burgu ile açılan çukuru doldurmaya kafi gelecek miktardan daha fazla ölçü kumu alınıp tartılır, bunun özgül ağırlığı belirlenirken döküldüğü yükseklikten ve gene huni ile dökülerek çukurun zemin seviyesine kadar dolması sağlanır. Bu arada daha önce ayrılan ve 4 nolu elek üzerinde kalan taşlar da çukurun içersine konur. Kullanılan ölçü kumu ağırlığından, bunun daha önce belirlenmiş bulunan özgül ağırlığı yardımıyla çılan çukurun hacmi bulunur. Çukurun hacmi v (m³); çukura doldurulan kumun ağırlığı W1 (kg) ve ölçü kumunun özgül ağırlığı D2 ile gösterildiği taktirde, şöylece hesaplanırÇukurdan çıkarılan nemli toprağın ağırlığı WS (kg) olduğuna göre nemli zeminin özgül ağırlığı da kg/m³ olarak


Alınan örneğin fırında kurutulduktan sonraki özgül ağırlığı D(kg/m³) ise; nem oranı yüzde olarak w ile gösterildiğinde
2.6.5. Zeminin Sıkışma Deneyi

Yukarıda da ifade edildiği gibi bütün toprak işlerinde zeminin sıkıştırılması büyük önem taşımaktadır. Yol inşaatında arzu edilen neticenin elde edilmesi için gerek yol yüzeyi ile temel ve alt temel tabakalarının gerekse tabanın mümkün olduğu kadar fazla sıkışık bir kitle haline getirilmesi gerekmektedir. Sıkışma kitlenin özgül ağırlığı ile ölçülür. Sıkışmanın mahiyeti hakkında henüz bilinenler çok az olmakla beraber bu işlemde suyun çok önemli bir rol oynadığı kesin olarak anlaşılmıştır. Kuru toprağa su ilave edildiğinde su bu toprak tanelerinin etrafında ince bir film tabakası teşkil eder ve su vermeye devam edildikçe bu film tabakası da kalınlaşarak taneciklerin birbiri üzerine kaymasına sebep olur ki bu “yağlama” olarak nitelendirilir. yağlanma sadece ince taneli topraklar için bahis konusudur, zira iri taneli olan topraklarda su filminin kalınlığı tane çapına göre çok küçüktür.
Kuru bir toprak örneğine ilave edilen su, yağlanma sebebiyle sıkışmayı kolaylaştırmaktadır. Ancak belli bir miktardan sonra su artık toprağın ince tanelerle dolabilecek boşluklarını da işgal ettiği için sıkıştırma ile yoğunluğunda bir artış sağlanmaktadır. Dolayısıyla toprağın yoğunluğunu en yüksek kıymete çıkaran ve sıkışmayı mümkün kılan nem miktarı için bir optimum değer mevcut bulunmaktadır. Tatbikatta bir toprağı en yüksek yoğunluğu kazanacak şekilde sıkıştırmak için ona verilmesi gereken su miktarının belirlenmesi bu bakımdan büyük önem taşımaktadır. Bu deneme ile elde edilen yoğunluk ve nem miktarlarına bakılarak arazide fiilen bu durumun sağlanıp sağlanmadığı kontrol edilir.
Sıkışma denemesinin gayesi, laboratuarda, araziden getirilen örneklerin değişik nem oranlarında ve belli şartlar altında sıkıştırılarak hangi nem derecesinde en yüksek sıkışmanın sağlandığını tespit etmektir.
Bu deneme, standart 4 inç (10,2 cm) iç çapında 4,6 inç (11,7 cm) yüksekliğinde bir kalıp ile aynı çapta 2,5 inç (6,4 cm) yüksekliğinde takılıp çıkarabilen bir kalıp başlığı ve 2 inç (5 cm) çapında 12 inç (30 cm) yüksekten düşen 5,5 libre (2,5 kg) ağırlığında bir tokmaktan faydalanarak yapılmaktadır. (şekil 266). Denemede 4 nolu elekten geçen toprak kısmı kullanılmaktadır.
Denemenin başlangıcında örnek hafifçe ıslatılarak avuçla sıkıldığı zaman top haline gelebilir bir şekilde getirilir ve yukarıda boyutları verilen kalıba üç eşit tabaka halinde serilerek her tabaka yüzeyden 12 inç (30 cm) yükseklikten düşürülen tokmağın 25 darbesi ile sıkıştırılır. Bu arazide gevşek durumda kalınlığı 22 cm olan bir tabaka üzerinden 4,5 ton ağırlığındaki keçi ayağı silindirin 32 defa geçişle sağladığı sıkışmaya tekabül etmektedir. Ayrı ayrı her tabaka 25 darbe ile sıkıştırıldıktan sonra kalıp başlığı çıkarılıp yüzü cetvelle düzeltilir. Bu örneğin ağırlığı bulunur ve nem oranını belirlemek için bundan yeteri kadar alınır, geri kalan sıkışmış toprak 4 nolu elekten geçecek kadar ufalanır. Her defasında verilen nem oranı yükseltilerek aynı deneme en az 5 defa tekrarlanır.
Bu laboratuar yoğunluk denemesi yapılırken nem oranı arttıkça zeminin yoğunluğu da artar ve nihayet belli bir nem oranından sonra düşmeye başlar. Bu andan sonra denemeye son verilir. Nem oranları ile her bir nem oranına tekabül eden yoğunluklara dayanılarak bir eğri çizilir. Ekseriya düzgün bir parabol olan bu eğrinin maksimum koordinatları maksimum kuru yoğunluk ile optimum nem oranını gösterir.
Laboratuar maksimum yoğunlukları 90 – 105 Lb / ft³ ve daha yukarı yoğunlukta olan topraklarda ise arazide % 95 oranında bir sıkışma istenmektedir. Diğer bir ifade ile laboratuar sıkışma denemeleri ile maksimum yoğunluğu mesela 100 Lb / ft³ olarak bulunan toprağın arazide de sıkıştırıldıktan sonraki yoğunluğunun 100 Lb / ft³, buna mukabil laboratuarda 105 Lb / ft³ maksimum yoğunluk sağlanan bir toprağın arazideki sıkıştırılmış yoğunluğunun 105 x % 95 = 99,8 Lb / ft³ olması gerekir. Eğer bir toprağın laboratuar maksimum yoğunluğu 90 Lb / ft³ den küçük ise bunun yol yapımında dolguda kullanılması tehlikelidir. Bu taktirde hidrometre ve büzülme denemelerinin yapılması gerekir.

Toprakların laboratuarda ve arazide yoğunluklarının belirlenmesinde şu hususlara dikkat etmek gerekir:
1.Deneme kumu 80 – 90 Lb/ft³ yoğunluğunda, yıkanmış olacak; özgül ağırlığı 10 deneme ile tayin edilecek ve birbirine yakın 6 neticenin ortalaması alınacaktır. Bu kum 20 – 30 nolu elekler arasında kalan bir kum olacaktır.
2.Laboratuar toprak yoğunluğu tayin edilirken kalıba üç eşit tabaka halinde konulacaktır. Tokmak dik tutularak vurulacak, elle kaldırılıp indirilmeyecektir. Düşüşün daima aynı yükseklikten olması sağlanacaktır. Kalıbın üst kısmı itinalı olarak düzeltilecektir.
3.Elde edilen noktalar yardımıyla kabil olduğu kadar grafiği simetrik bir şekilde çizmeye çalışılacaktır.
4.Arazide yoğunluk tayininde çukurdan toprağın ziyan olmamasına dikkat edilecek, çukur derinliği 15 cm den az olmayacaktır.

2.6.6. Çakıllı Ve Molozlu Dolgular İle Stabilize Malzemelerin Sıkıştırılmasının Kontrolü

Dolguda kullanılan çakıllı ve molozlu malzemenin veya üst yapıda kullanılacak stabilize malzemelerin sıkışmalarının kontrolü için yapılacak laboratuar ve arazi yoğunluk denemeleri ile yüzde sıkışmalarının hesabı yukarıda izah edilen normal dolgu malzemesinden farklıdır ve bu aşağıda açıklanan şekilde yapılır:

2.6.6.1. Laboratuar özgül ağırlığının belirlenmesi

1.10 kg civarında örnek 4 nolu elekten (4,76 mm) elenerek çakıl ve toprak olarak iki kısma ayrılır:
a)Toprak kısmı yukarıda izah edilen şekilde denemeye tabii tutulup buna ait laboratuar maksimum kuru yoğunluğu ve optimum nem oranı belirlenir.
Çakıl kısmının önce özgül ağırlığı, sonra da 1,5 cm çapında demir çubukla üç tabakada her tabakaya 25 darbeden sonra 1/30ft³ kalıpta sıkışmış birim ağırlığı belirlenir.
2.Bu denemelerde elde edilen neticeler aşağıdaki teorik formülde yerlerine konur:


Burada:
Dsr = Toprak ve çakıl karışımının teorik yoğunluğu (Lb/ft³)
Ds = Toprak kısmının laboratuar maksimum yoğunluğu (Lb/ft³)
Dr = Çakıl kısmının özgül ağırlığı x 62,5
P = Çakıl kısmın yüzde miktarı/100

3.Değişik yüzdelerdeki toprak-çakıl karışımlarına ait teorik özgül ağırlıklar hesaplanır ve bu karışımlar için elde edilen teorik özgül ağırlıklardan faydalanarak karışımlardaki çakıl ağırlıkları hesap edilir.
Örnek: Çakılla toprak karışımı bir örneğin 4 no lu elekten (4,76 mm) geçen kısmının maksimum kuru birim ağırlığı 108 Lb/ft³ optimum nem oranı % 18 çakıl kısmın özgül ağırlığı 2,58 ve sıkışmış birim ağırlığı 103 Lb/ft³ olarak bulunmuş olsun.
Bu örneğe ait laboratuar maksimum kuru özgül ağırlığına ait eğrinin çizilmesini görelim:
Verilen değerlere göre yukarıdaki formül şu şekli alacaktır:

Görüldüğü gibi burada Dr = 2,58 x 62,5 = 161 Lb / ft³
Burada P’ye verilecek muhtelif değerler için, yani yüzde çakıl miktarına göre, teorik kuru özgül ağırlıklar:

P = 20 için Dsr = 115,5 Lb/ft³
P = 40 için Dsr = 124 Lb/ft³
P = 60 için Dsr = 134 Lb/ft³
P =80 için Dsr = 146 Lb/ft³

Aynı şekilde bu % P değerleri için karışımlar içinde bulunan çakılların Libre olarak ağırlıklarını bulabiliriz. Şöyle ki: Mesela P = % 20 için teorik özgül ağırlık 115,5 olduğuna ve bunun ağırlık olarak % 20’si çakıla ait bulunduğuna göre bu karışımın içerdiği çakılın ağırlığı 115,5 x 0,20 = 23 Lb.dir. bu şekilde P = 40. P = 80 değerleri için de aynı hesaplar yapıldığında;
P = % 40 için çakıl ağırlığı 49,6 Lb.
P = % 60 için çakıl ağırlığı 80,4 Lb.
P = % 80 için çakıl ağırlığı 116,8 Lb. bulunacaktır.
Elde edilen bütün bu değerler yardımıyla şekil 268’de görülen hiperboller şöylece çizilir.
Önce sıfırdan başlayarak muhtelif oranlardaki çakıl ağırlıkları işaretlenerek Dr de nihayet bulan bir parabol çizilir. Gene 4 nolu elekten geçen kısmın maksimum kuru özgül ağırlığı 108 den başlayarak çeşitli oranlarda çakıl içeren karışımların özgül ağırlıkları işaretlenerek bu kere de Ds – Dr hiperbolü elde edilir.
Çakılın sıkışmış birim ağırlığı 103 Lb/ft³ değeri işaretlenerek P noktası elde edilir ve bu noktadan grafik taban doğrusuna bir paralel çizilir ve bunun çakıl ağırlıklarını kestiği K noktası bulunur.
Bu K noktasından çakılan dikin teorik özgül ağırlık eğrisini (Ds – Dr) kestiği M noktası elde edilir ve M ile P bir doğru ile birleştirilir. Şekilde görüldüğü gibi MP doğrusuna orta noktasında (% 50) ve Dr – M – Ds) eğrisine de % 35’inde teğet olmak üzere çizilen eğri maksimum kuru özgül ağırlık eğrisini verecektir.
2.6.6.2. Arazide özgül ağırlığının belirlenmesi

Çakıllı ve molozlu olan dolguların veya stabilize malzemelerin özgül ağırlığının belirlenmesi aynen yukarıda topraklar için izah edilen şekilde yapılır. Ancak çukurda elde edilen bütün malzeme yani moloz, çakıl, toprak hepsi birden alınıp torbaya doldurulur. Deneme kumu dökülürken iri parçalar tekrar çukura alınıp torbaya doldurulur. Deneme kumu dökülürken iri parçalar tekrar çukura atılmaz. Torbaya alınan malzeme laboratuarda tartılarak ağırlığı bulunur, daha sonra 4 no lu elekten elenerek bu örneğin içerdiği çakıl yüzdesi (P) tayin edilir. Bu çakıl yüzdesine tekabül eden maksimum kuru yoğunluk yukarıda izahı yapılan grafikten alınır. Bulunan bu değer arazi kuru yoğunluğuna oranlanarak yüzde sıkışma hesaplanır. Beklenen sıkışma daima % 95’ten büyük olmalıdır.
Örnek:yukarıda verilen örnek için çakıl miktarı % 45 ve arazi kuru yoğunluğu 118 Lb/ft³ olarak bulunmuştur. Grafikte, bu çakıl yüzdesine tekabül eden maksimum yoğunluk 123 Lb/ft³ bulunduğuna göre sıkışma yüzdesi:
.7. Stabilize Yapı Malzemeleri

Genel olarak yol dolguları oluşturulurken bunların stabilitesi için gerekli teknik tedbirler yerine getirilmemiş ise trafik yükü altında çökmeler başlar ve bunların giderilmesi için bazı durumlarda yapım masraflarına ulaşan hatta onları aşan masraflar yapmak gerekir. Dolguları, trafik yükünün etkisi altında şekil değiştirmeksizin kalabilmesi, diğer bir ifade ile toprağın taşıma kapasitesini yükselterek orda ortaya çıkabilecek deformasyonları en düşük düzeye indirmek, işlerine dolguların stabilitesi denir.
Bir orman yoluna serilecek üst yapı malzemesinin veya pratikteki deyimi ile stabilize malzemenin kalınlığı her şeyden önce o yol üzerinde nakliyat yapılacak periyot boyunca bu maksadı sağlayacak değerde olmalı, ancak ekonomik nedenlerle bu miktarın çok üzerinde de olmalıdır.
2.7.1. Üst Yapı Kalınlığını Etkileyen Faktörler

2.7.1.1. Zemin Taşıma Yeteneği
Taşıma yeteneği “zeminin herhangi bir yüklenmeyi deformasyon ve oturmalar belli bir sınır içinde kalmak koşuluyla taşıyabilme yeteneğidir.” Şekliyle tanımlanabilir.
Zamana ve mevsime göre zeminin taşıma yeteneğinin değişmesi özellikle donma-çözülme nedeniyle oluşur. Çözülme sırasında zeminin taşıma yeteneği bir çok zemin cinslerinde yaz veya sonbahar değerinin %50 si kadar düşebilir.
Yerel değişimlerin nedeni zemindeki su miktarının ve özgül ağırlığının değişimi ile tane dağılım eğrisinin farklı oluşundadır.
Homojen bir ölçme alanında taşıma yeteneği değeri yaklaşık olarak normal bir dağılım gösterir ve istatistiksel olarak ortalama değer, standart sapma ve varyasyon katsayısı ile karakterize edilebilir.
Zeminin taşıma yeteneğine ait varyasyon katsayısı %40-50 yi geçmemelidir. Aksi halde yerel fark çok olacağından zeminin taşıma yeteneği de homojenlik sağlamak için zeminin sıkıştırılması, mekanik veya diğer stabilizasyon önlemlerinin alınması gerekir. Yol üst yapı tabakalarında yapılan ölçmeler çökmelerin %80 inin alt yapıdaki zeminin taşıma yeteneğinin yetersizliğinden ileri geldiğini göstermiştir. Bu da gösteriyor ki; zeminin taşıma yeteneğinin homojen olmaması yol üst yapısının deforme olmasını etkilemektedir.