Esnek yol üstyapısı tasarımında hangi temel standart kullanılır?

Türkiye'de Karayolları Genel Müdürlüğü (KGM), AASHTO 1993 ampirik yöntemini esas alan KGM Esnek Üstyapılar Projelendirme Rehberi (2008) çerçevesinde tasarım yapılmasını zorunlu kılar.

Taban zemini resilient modülü (Mr) nasıl hesaplanır?

CBR ≤ 20 değerleri için Mr (psi) = 1500 × CBR formülü kullanılır (AASHTO 1993, Madde 2.3.1). CBR > 20 durumunda Mr doğrudan AASHTO T307 deneyi ile ölçülmelidir.

Yapısal sayı (SN) formülü nedir?

SN = a₁D₁ + a₂D₂m₂ + a₃D₃m₃ formülüyle hesaplanır; burada aᵢ tabaka katsayısı, Dᵢ tabaka kalınlığı (inç), mᵢ ise drenaj düzeltme katsayısıdır.

Don derinliği kontrolü neden önemlidir?

Toplam üstyapı kalınlığı don derinliğinden az olursa don kalkması hasarı oluşur. Doğu Anadolu'da (Erzurum, Kars) don derinliği 100–150 cm'e ulaştığından ek alttemel tabakası gerekebilir.

Granüler temel ve alttemel için hangi Türk standardı geçerlidir?

TS EN 13285:2018 (Bağlayıcısız Karışımlar — Özellikler) Türkiye'de granüler temel ve alttemel malzemesi için uygulanır; CBR ≥ 100 (temel) ve CBR ≥ 30–50 (alttemel) şartı KGM Teknik Şartnamesi ile birlikte uygulanır.

Yol Üst Yapı Tasarım Akış Şeması

Temel Yönetmelikler: KGM Esnek Üstyapılar Projelendirme Rehberi (2008), KGM Esnek Üstyapılar Rehabilitasyon Tasarım Rehberi (2023), AASHTO Guide for Design of Pavement Structures (1993), TS EN 13285:2018

Genel Bakış

Esnek üstyapı tabaka yapısı 3D modeli — Surface Course (asfalt), Base Course (granüler), Subbase Course katmanları — **Şekil 2 — Esnek Üstyapı Tabaka Yapısı**
Yol üstyapısının temel katman düzeni: asfalt yüzey tabakası (Surface Course), granüler temel (Base Course) ve alt temel (Subbase Course); her tabakanın yük dağılımındaki işlevi.

Esnek yol üst yapı tasarımı, AASHTO 1993 yöntemine dayalı sistematik bir süreçtir. Türkiye'de Karayolları Genel Müdürlüğü (KGM) Esnek Üstyapı Projelendirme Rehberi bu yöntemi esas alır. Tasarım, trafik verilerinden başlayarak tabaka kalınlıklarının belirlenmesiyle sonuçlanır.

Temel Yönetmelik: KGM Esnek Üstyapılar Projelendirme Rehberi (2008), AASHTO Guide for Design of Pavement Structures (1993)

Saha Notu: Türkiye'de proje belgelerinin KGM Teknik Şartnamesi kapsamında hazırlanması zorunludur. Tüm malzeme deneyleri (CBR, Marshall Stabilitesi, granülometri) KGM onaylı laboratuvarlarda gerçekleştirilmelidir.

AASHTO esnek üstyapı tasarım grafiği — Chart 1-4, a1, a2, a3, m2, m3 katsayıları, SN yapısal sayı hesabı referans tablosu — **Şekil 3 — AASHTO Esnek Üstyapı Tasarım Grafikleri**
AASHTO 1993 yönteminde Yapısal Sayı (SN) hesabı için kullanılan Chart 1-4 grafikleri; asfalt a1, granüler temel a2, alt temel a3 tabaka katsayıları ve drenaj düzeltme katsayıları m2, m3.

Esnek üstyapı, kalite sıralaması alttan üste artan birbirine bağlı tabakalardan oluşur. Her tabaka, üzerindeki yükü daha geniş bir alana dağıtarak alta iletir.

Tablo 1: Esnek Üstyapı Tabaka Yapısı

Tabaka	Malzeme	Tabaka Katsayısı (aᵢ)	Minimum CBR	Minimum Kalınlık
Aşınma	BSK (Bitümlü Sıcak Karışım)	0.42	—	W₁₈ < 10⁶: 5 cm
Binder	BSK	0.40	—	W₁₈ > 10⁷: 10 cm
Bitümlü Temel	BSK Temel	0.36	—	Proje kararına göre
Granüler Temel	Plent-miks / Kırmataş	0.14–0.15	CBR ≥ 100	15 cm
Alttemel	Kırmataş / Kum-Çakıl	0.11–0.13	CBR ≥ 30–50	15 cm
Taban Zemini	Doğal zemin	—	≥ 6 (önerilir)	—

Mr (dayanıklılık modülü) hesaplama yöntemleri karşılaştırması — Molenaar formülü, Uzan (1985), Opiyo (1995), CBR-Mr ilişkisi, R²=0.9998 — **Şekil 4 — CBR'den Mr Dönüşüm Formülleri Karşılaştırması**
Molenaar referans formülüne göre New formula, Uzan (1985) ve Opiyo (1995) yöntemlerinin karşılaştırması; New formula ile R²=0.9998 uyum katsayısı ve diğer yöntemlerin saçılım örüntüsü.

AS-006 Yol üst yapı tasarım akış diyagramı — trafik analizi (ESAL), zemin etüdü (CBR/Mr), yol tipi karar (esnek/rijit/yarı-rijit), tasarım periyodu, strüktürel katman, SN hesabı, bitüm seçimi, drenaj, onay (KGM Şartnamesi / AASHTO 1993 / TS EN 13108) — **Şekil — Yol Üst Yapı Tasarım Akışı**
Trafik analizi ve zemin etüdünden yol tipine, SN hesabı ve katman kalınlıklarından bitüm seçimi ve drenaja kadar tüm tasarım akışı (KGM / AASHTO 1993 / TS EN 13108).

AS-006 Yol üst yapı tipik kesiti — esnek (asfalt) ve rijit (beton) üst yapı yan yana; aşınma, bağlayıcı, bitümlü temel, granüler alttemel ve taban zemini katmanları; rijit tarafta beton döşeme, dowel çubuklar ve dolgu derzi — **Şekil — Yol Üst Yapı Tipik Kesit (Esnek + Rijit Karşılaştırma)**
Esnek (asfalt) ve rijit (beton) üst yapı katmanlarının yan yana karşılaştırması; tipik kalınlık ve ömür değerleri (KGM Şartnamesi / AASHTO 1993).

Adım Açıklamaları

Kayseri Büyükşehir Belediyesi CC224HF silindiri ile asfalt sıkıştırma çalışması — iki silindir, kentsel ana yol uygulaması — **Şekil 5 — Asfalt Sıkıştırma Şantiye Uygulaması (Kayseri)**
Kayseri Büyükşehir Belediyesi'ne ait CC224HF model çift tambur silindir ile kentsel ana yolda asfalt sıkıştırma; tasarımın saha boyutunu ve yüzey tabakası uygulama sürecini gösteren fotoğraf.

Tasarımın en kritik girdisi, eşdeğer standart dingil yükü tekrarı (ESAL, $W_{18}$ ) hesabıdır.

$W_{18} = \sum_{i=1}^{n} (ADT_i \times T_i \times LEF_i \times D_d \times D_l) \times GF$

Tablo 2: Trafik Etüdü ve ESAL Hesabı

Parametre	Açıklama	Tipik Değer
$ADT$	Yıllık Ortalama Günlük Trafik	Etüt verisi
$T_i$	Araç tipi oranı	Ağır araç %10–25
$LEF_i$	Yük Eşdeğerlik Faktörü	AASHTO Tablo D-4/D-5
$D_d$	Yön dağılım katsayısı	0.50 (tipik)
$D_l$	Şerit dağılım katsayısı	0.80–1.00
$GF$	Büyüme faktörü	$\frac{(1+r)^n - 1}{r}$
$r$	Yıllık trafik büyüme oranı	%2–6
$n$	Proje ömrü (yıl)	20–30 yıl

Referans: AASHTO 1993, Bölüm 4; KGM Rehberi Bölüm 3

Saha Notu: Türkiye'de sayım verisi bulunmayan yollarda KGM Sürekli Trafik Sayım İstasyonu (STS) verileri kullanılmalıdır. 2023 Devlet Yolları Trafik Hacim Haritası kamuya açık olarak KGM web sitesinde mevcuttur.

Dikkat: $D_d$ (yön dağılım katsayısı) unutulursa ESAL iki katı hesaplanır, tasarım aşırı muhafazakâr olur. Tipik değer $D_d = 0.50$ 'dir (AASHTO 1993, Bölüm 4.1).

Tablo 3: Trafik Etüdü ve ESAL Hesabı

Yol Sınıfı / Güvenilirlik (R) / ZRZ_RZR / S0S_0S0

Yol Sınıfı	Güvenilirlik (R)	$Z_R$	$S_0$
Otoyol	%95–99.9	-1.645 ~ -3.090	0.35–0.40
Ana yol	%85–95	-1.037 ~ -1.645	0.40–0.45
Tali yol	%75–85	-0.674 ~ -1.037	0.45–0.50

Referans: AASHTO 1993, Madde 2.1; KGM Rehberi Bölüm 4

Taban zemini resilient modülü ( $M_r$ ), laboratuvar deneyi veya CBR korelasyonu ile belirlenir:

$M_r \, (psi) = 1500 \times CBR$

Bu korelasyon $CBR \leq 20$ değerleri için geçerlidir (AASHTO 1993, Madde 2.3.1). CBR > 20 durumunda $M_r$ doğrudan AASHTO T307 ile ölçülmelidir.

Tablo 4: Taban Zemini Değerlendirmesi

CBR (%)	$M_r$ (psi)	$M_r$ (MPa)	Zemin Sınıfı
3	4.500	31	Zayıf kil
6	9.000	62	Orta kil
10	15.000	103	İyi kil-çakıl
15	22.500	155	İyi granüler
20	30.000	207	Çok iyi granüler

Tablo 5: Türkiye'de Yaygın Zemin Tipleri ve Tipik CBR Değerleri

Zemin Tipi	Türkiye'de Yaygın Bölge	Tipik CBR (%)	Tasarım Tavsiyesi
Alüvyon (kil-silt)	Büyük nehir ovaları (Gediz, Seyhan, Sakarya)	3–6	Stabilizasyon değerlendirmesi
Killi zemin (CL/CH)	Orta ve İç Anadolu	4–8	M_r doğrudan ölçüm önerilir
Kum-çakıl karışımı	Tüm bölgeler (akarsu yatakları)	15–30	Doğrudan kullanım
Kireçtaşı artığı (marn)	Ege, Akdeniz, İç Anadolu	6–15	Laboratuvar doğrulama
Volkanik zemin (andezit artığı)	Orta Anadolu, Karadeniz	8–20	Genellikle elverişli
Dolgu zemini (şantiye dolgusu)	Tüm kentsel alanlar	3–8	Sıkıştırma kontrolü zorunlu

Saha Notu: Türkiye'de özellikle İç ve Doğu Anadolu'daki şişen kil zeminler (CBR = 3–5) için kireç veya çimento stabilizasyonu zorunlu olabilir. Stabilize zemin ile birlikte AASHTO yöntemi yeniden uygulanmalıdır.

Dikkat: Türkiye koşullarında sızma (seepage) sorunlu alüvyon zeminlerde mevsimsel CBR değişimi 3 kata kadar çıkabilir; tasarımda en düşük CBR değeri esas alınmalıdır.

3. Güvenilirlik ve Servis Kabiliyeti

Servis kabiliyeti kaybı:

$\Delta PSI = p_0 - p_t$

$p_0 = 4.2$ (yeni üstyapı başlangıç değeri)
$p_t = 2.0$ (tali yollar), $p_t = 2.5$ (otoyollar)

Referans: AASHTO 1993, Bölüm 2.1; KGM Rehberi Bölüm 4

AASHTO tasarım denklemi iteratif olarak çözülerek SN bulunur. Ardından tabaka kalınlıkları belirlenir:

$SN = a_1 D_1 + a_2 D_2 m_2 + a_3 D_3 m_3$

Tablo 6: Yapısal Sayı (SN) ve Tabaka Kalınlıkları

Tabaka	Malzeme	$a_i$	Min. Kalınlık
Kaplama ( $D_1$ )	BSK	0.40–0.44	5 cm ( $W_{18} < 10^6$ ), 10 cm ( $W_{18} > 10^7$ )
Temel ( $D_2$ )	Granüler	0.10–0.14	15 cm
Alttemel ( $D_3$ )	Granüler	0.08–0.13	15 cm

Referans: AASHTO 1993, Bölüm 3.1; KGM Rehberi Tablo 5, 6, 7

TS EN 13285:2018 (Bağlayıcısız Karışımlar — Özellikler), Türkiye'de granüler temel ve alttemel malzemesi için uygulanan Avrupa standardıdır. Standart malzeme sınıflandırmasını tane boyutu dağılımı (gradasyonu), sıkıştırma ve taşıma kapasitesi özellikleri açısından düzenler.

Tablo 7: TS EN 13285:2018 — Granüler Temel ve Alttemel Malzeme Şartları

Parametre	Temel Tabakası	Alttemel Tabakası	Standart Maddesi
Max. tane boyutu	31.5 mm	63 mm	TS EN 13285:2018 Tablo 1
Sıkıştırma verimi	%98 modifiye Proctor	%96 modifiye Proctor	TS EN 13285:2018 Madde 5
Los Angeles aşınması	LA ≤ 35	LA ≤ 45	TS EN 1097-2
Su emme	≤ %1.0 (BSK ile temas)	—	TS EN 1097-6
Plastik limit (ince kısım)	PI ≤ 6	PI ≤ 10	TS EN ISO 14688
Kırık yüzey içeriği	≥ %75	≥ %50	TS EN 933-5

Saha Notu: KGM Teknik Şartnamesi, granüler temel için CBR ≥ 100, alttemel için CBR ≥ 30–50 şartı koyar. TS EN 13285:2018 ile bu değerler çapraz doğrulanmalıdır. Türkiye'de agrega kaynakları çoğunlukla andezit, kireçtaşı veya bazalt kökenlidir; LA değerleri üretici katalog ve test raporlarından kontrol edilmelidir.

Dikkat: Kırma taş alttemel ve temel tabakası için malzemenin TS EN 13285:2018 Madde 5'e uygunluğu sertifikalandırılmış CE belgesiyle kanıtlanmalıdır. Türkiye'de ithal agrega kullanımında bu belge zorunludur.

Türkiye'de don derinliği 0–150 cm arasında değişir (KGM Rehberi, Şekil 12). Toplam üstyapı kalınlığı don derinliğinden az ise, don koruması için ek alttemel tabakası gerekir.

Tablo 8: Don Derinliği Kontrolü

Bölge	Don Derinliği (cm)	Tasarım Notu
Marmara (İstanbul, Tekirdağ)	20–40	Genellikle standart tasarım yeterli
Ege (İzmir, Manisa — ova)	10–30	Don kontrolü genelde kritik değil
Akdeniz (Antalya, Mersin)	0–15	Don problemi nadir
İç Anadolu (Ankara, Konya)	60–90	Don koruma tabakası gerekebilir
Karadeniz (Trabzon — yüksek kesimler)	50–100	Bölgesel veri zorunlu
Doğu Anadolu (Erzurum, Kars)	100–150	Don koruma tabakası mutlaka gerekli
Güneydoğu Anadolu (Gaziantep, Diyarbakır)	30–60	İklim değişkenliği yüksek

Saha Notu: Doğu Anadolu'da (Erzurum, Ağrı, Kars) don derinliği 100–150 cm'e ulaşabilir. Bu bölgelerde toplam üstyapı kalınlığının don derinliğini karşılaması için bazen 15–20 cm ek alttemel gereklidir. Don koruması için kullanılacak malzeme TS EN 13285:2018'e uygun, donma-çözülme direnci yüksek granüler karışım olmalıdır.

Türkiye'ye Özgü Saha Koşulları

Kırsal devlet yolunda boyuna çatlak ve tekerlek izi bozulması — siyah asfalt yüzeyinde rutting ve cracking hasar tipleri — **Şekil 6 — Esnek Üstyapı Yüzey Bozulması: Boyuna Çatlak ve Tekerlek İzi**
Kırsal yolda zamanla gelişen boyuna çatlak (cracking) ve tekerlek izi (rutting) hasarı; yetersiz SN değeri veya taşıt yükü aşımının tipik sonuçları.

Türkiye'de yol üstyapısı tasarımında deprem etkisi doğrudan AASHTO yöntemine dahil edilmemekle birlikte, zemin sıvılaşması, heyelan ve şev stabilitesi açısından TBDY 2018 parametreleri (Yerel Zemin Sınıfı ZA–ZE, PGA değerleri) zemin iyileştirme kararlarında referans alınmalıdır.

Tablo 9: Deprem Bölgesi ve Yasal Çerçeve

Mevzuat	Kapsam	Yol Üstyapısına İlgisi
İmar Kanunu (3194)	Yapı ruhsatı, imar planı	Kamulaştırma ve güzergah onayı
Karayolları Kanunu (2918)	Taşıt ağırlık limitleri	Ağır araç dingil yükü → ESAL hesabı
KGM Teknik Şartnamesi (2013)	Yapım ve malzeme kalitesi	Tüm tabaka malzemeleri
6331 İş Sağlığı ve Güvenliği Kanunu	Şantiye İSG	Asfalt serme sıcaklığı, işçi koruma
TS EN 13285:2018	Granüler malzeme	Temel ve alttemel özellikleri

Bitüm Sınıfı Seçimi — Türkiye İklim Bölgeleri

KGM, Türkiye genelinde iklim koşullarına göre bitüm performans sınıfı (PG) seçim haritaları yayımlamıştır. Genel kurallar:

Güney ve Güneydoğu kıyı bölgeleri (Antalya, Adana, Mersin): Yüksek sıcaklık nedeniyle PG 64-XX veya PG 70-XX önerilir
İç ve Doğu Anadolu yüksek kesimler (Erzurum, Kars): Düşük sıcaklık çatlağı riski için PG XX-28 veya PG XX-34 önerilir
Orta bölgeler (Ankara, Konya, Sivas): B 50/70 veya B 70/100 rafineri bitümü yeterlidir

Referans: KGM Bitüm Sınıfı Seçim Haritaları Kitapçığı; TS 1081 EN 12591

Asfalt Serme Sahası — Türkiye Şantiye Uygulamaları

Saha Notu: BSK serimi sırasında karışım sıcaklığı 140–160°C arasında tutulmalı; sıkıştırma silindiri çalışması 120°C üzerinde tamamlanmalıdır (KGM Teknik Şartnamesi 2013, Bölüm BSK). Türkiye koşullarında sabah erken saatlerde başlayan serimin gece soğumasından önce tamamlanması kritiktir.

Dikkat: Yağmur ve don riski olan havalarda BSK serimi yapılmamalıdır. KGM Teknik Şartnamesi, sıcaklık ve hava koşullarına ilişkin yüklenici sorumluluklarını açıkça tanımlamaktadır.

Sıcak asfalt sıkıştırma yakın çekim — silindir tamburu, buhar çıkışı ve taze asfalt tabakası — **Şekil 7 — Sıcak Karışım Asfalt Sıkıştırma**
Silindir tamburundan yükselen buharla birlikte taze sıcak karışım asfaltın sıkıştırılması; kompaksiyon sıcaklığı ve geçiş sayısının yüzey tabakası kalitesine etkisi.

Tasarım ve kontrol aşamalarında aşağıdaki yaygın bozulma türlerine dikkat edilmelidir:

Tablo 10: Esnek Üstyapı Bozulma Tipleri

Bozulma Türü	Temel Nedeni	Önleyici Tasarım Tedbiri
Tekerlek izi (Rutting)	Yüksek sıcaklık + yük → plastik deformasyon	Yüksek PG bitüm, yeterli SN
Yorulma çatlağı	Aşırı yük tekrarı → alt çekme gerilmesi	Yeterli D₁ kalınlığı, yüksek $a_1$
Termal çatlak	Düşük sıcaklık → büzülme	Düşük sıcaklık PG bitüm seçimi
Don kalkması	Don-çözülme döngüsü → kabarmalar	Don derinliği kontrolü, drenaj
Delaminasyon	Tabakalar arası bağ yetersizliği	Astar uygulaması, yüzey temizliği
Blok/harita çatlağı	Yaşlanma + büzülme	Bakım programı, yüzey yenileme

Kentsel yol yüzeyinde küçük kırmızı işaretçilerle işaretlenmiş başlangıç aşaması çatlak ve hasar bölgeleri — **Şekil 8 — Yüzey Bozulması Erken Tespit ve İşaretleme**
Yol yüzeyinde henüz erken aşamada olan çatlak ve bozulma noktalarının kırmızı işaretçilerle belirlenmesi; periyodik bakım değerlendirmesinde hasar tespiti ve öncelik sıralaması.

Tablo 11: Karar Noktaları Özeti

Karar	Kriter	Evet	Hayır
Sathî kaplama yeterli mi?	$W_{18} < 500.000$	Sathî kaplama	Esnek üstyapı tasarımı
SN yeterli mi?	$SN_{hesap} \geq SN_{gerekli}$	Devam	Kalınlık artır
Min. kalınlık sağlanıyor mu?	$D_i \geq D_{i,min}$	Devam	Minimum kalınlığa yükselt
Don koruması yeterli mi?	Toplam kalınlık ≥ Don derinliği	Tasarım tamam	Ek tabaka ekle

Teknik Kesit

(SVG teknik kesit dosyası: AS-006_kesit.svg)

İlgili Hesap Araçları

[Hesap Aracı Linki] — ESAL (Eşdeğer Standart Dingil Yükü) Hesaplama
[Hesap Aracı Linki] — AASHTO 1993 Yapısal Sayı (SN) Hesaplama
[Hesap Aracı Linki] — Tabaka Kalınlığı Optimizasyonu

Tablo 12: Parametre Tablosu

Parametre	Sembol	Birim	Tipik Aralık	Kaynak
Eşdeğer standart dingil yükü tekrarı	$W_{18}$	ESAL	$10^5$ – $10^8$	KGM Rehberi Bölüm 3
Taban zemini dirençli modül	$M_r$	psi / MPa	4500–30000 psi	AASHTO 1993 Md. 2.3
CBR değeri	CBR	%	3–20	Laboratuvar deneyi
Güvenilirlik	$R$	%	75–99,9	AASHTO 1993 / KGM Rehberi
Standart normal sapma katsayısı	$Z_R$	—	−0,674 – −3,090	Güvenilirlik tablosundan
Genel standart sapma	$S_0$	—	0,35–0,50	AASHTO 1993
Servis kabiliyeti kaybı	$\Delta PSI$	—	1,5–2,7	$p_0 - p_t$
Kaplama tabaka katsayısı	$a_1$	—	0,40–0,44	BSK için
Temel tabaka katsayısı	$a_2$	—	0,10–0,14	Granüler temel
Alttemel tabaka katsayısı	$a_3$	—	0,08–0,13	Granüler alttemel
Drenaj katsayısı temel	$m_2$	—	0,40–1,40	Drenaj koşuluna göre
Yapısal sayı	$SN$	—	2–10	Tasarım denklemi çıktısı
Büyüme faktörü	$GF$	—	Hesap	$(1+r)^n-1)/r$

Örnek Problemler

Problem 1 — Kolay 🟢

Veriler:

CBR (5 mm penetrasyon, 28 gün kür) = %10,52
Proje ömrü = 30 yıl
Yol sınıfı = Otoyol (4 şeritli, 2×2)
$T_{8.2}$ = 90.000.000 ESAL (verilmiş)
$p_0$ = 4.2, $p_t$ = 2.5, $S_0$ = 0.45, $Z_R$ = −3.750, $\Delta PSI$ = 1.7

İstenen: Taban zemini resilient modülünü ( $M_r$ ) ve AASHTO 1993 denkleminden gerekli SN₃ değerini hesapla.

Çözüm:

Adım 1: CBR → $M_r$ korelasyonu (AASHTO 1993, Madde 2.3.1):

$M_r \, (psi) = 1500 \times CBR = 1500 \times 10{,}52 = 15.780 \, psi$

Not: CBR ≤ 20 koşulu sağlanıyor.

Adım 2: $\log(W_{18})$ = log(90.000.000) = 7.954

Adım 3: AASHTO 1993 denklemi iteratif çözümü (SN deneme = 8.05 inç = 20.45 cm kabul edilerek):

$\log(W_{18}) = Z_R \cdot S_0 + 9.36 \cdot \log(SN+1) - 0.20 + \frac{\log\left(\frac{\Delta PSI}{4.2-1.5}\right)}{0.40 + \frac{1094}{(SN+1)^{5.19}}} + 2.32 \cdot \log M_r - 8.07$

Sol taraf ≈ 7.954 | Sağ taraf SN = 8.05 ile ≈ 7.95 (yakınsar) → SN₃ ≈ 8.05 inç = 20.45 cm

Sonuç: $M_r$ = 15.780 psi; $SN_3$ = 20.45 cm

Kontrol: $M_r = 15.780 > 9.000$ psi → zemin iyileştirme gerekmez

Problem 2 — Orta 🟡

Veriler:

$SN_3$ = 20.45 cm (Problem 1'den) → $SN_3 = 8.05$ inç
Tabaka katsayıları: aşınma $a_1 = 0.42$ , binder $a_1' = 0.40$ , bitümlü temel $a_1'' = 0.36$ , plentmiks temel $a_2 = 0.15$ , kırmataş alttemel $a_3 = 0.13$
Drenaj katsayıları: $m_2 = m_3 = 1.0$ (iyi drenaj)

İstenen: Aşınma=5 cm, Binder=8 cm, Bitümlü Temel=14 cm, Plentmiks Temel=30 cm, Kırmataş Alttemel=45 cm atamasında SN kontrolü yap.

Çözüm:

$SN^* = a_{aşınma} \cdot D_{aşınma} + a_{binder} \cdot D_{binder} + a_{bittemel} \cdot D_{bittemel} + a_2 \cdot D_2 \cdot m_2 + a_3 \cdot D_3 \cdot m_3$

Adım 1: BSK katmanları (D inç cinsinden: 5 cm = 1.97 in, 8 cm = 3.15 in, 14 cm = 5.51 in):

$SN_{BSK} = 0.42 \times 1.97 + 0.40 \times 3.15 + 0.36 \times 5.51 = 0.83 + 1.26 + 1.98 = 4.07$

Adım 2: Granüler tabakalar (30 cm = 11.81 in, 45 cm = 17.72 in):

$SN_{gran} = 0.15 \times 11.81 \times 1.0 + 0.13 \times 17.72 \times 1.0 = 1.77 + 2.30 = 4.07$

Adım 3: Toplam:

$SN^* = 4.07 + 4.07 = 8.14$

Kontrol: $SN^* = 8.14 > SN_3 = 8.05$ (yeterli, fark = 0.09 → %1.1 pay)

Sonuç: Seçilen tabaka kalınlıkları gerekli yapısal sayıyı karşılamaktadır. Toplam üstyapı kalınlığı = 5+8+14+30+45 = 102 cm

Kontrol: Min. D₂ = 15 cm < 30 cm | Min. D₃ = 15 cm < 45 cm | Don kontrolü: Doğu Anadolu'da don derinliği 100 cm → 102 cm

Problem 3 — Zor

Veriler:

Tali il yolu, 2 şeritli, proje ömrü = 20 yıl
İlk yıl ADT = 500 araç/gün; ağır araç oranı = %15
Kamyon tipi LEF (standart 8.2 ton tek dingil) = 0.45 (AASHTO Tablo D-4/D-5)
Trafik büyüme oranı $r$ = %3/yıl
Yön dağılımı $D_d = 0.50$ , şerit dağılımı $D_l = 1.00$
CBR = 5 (zayıf kil, İç Anadolu alüvyonu)
$R$ = %80, $Z_R$ = −0.842, $S_0$ = 0.45, $p_0 = 4.2$ , $p_t = 2.0$
Don derinliği = 80 cm (İç Anadolu)

İstenen: ESAL hesapla, SN belirle, tabaka kalınlıklarını seç, don kontrolü yap.

Çözüm:

Adım 1 — Büyüme Faktörü:

$GF = \frac{(1+r)^n - 1}{r} = \frac{(1+0.03)^{20} - 1}{0.03} = \frac{1.8061 - 1}{0.03} = \frac{0.8061}{0.03} = 26.87$

Adım 2 — Yıllık Ağır Araç Sayısı:

$ADT_{ağır} = 500 \times 0.15 = 75 \text{ araç/gün (ağır araç)}$

Adım 3 — ESAL Hesabı:

$W_{18} = ADT_{ağır} \times 365 \times LEF \times D_d \times D_l \times GF$

$W_{18} = 75 \times 365 \times 0.45 \times 0.50 \times 1.00 \times 26.87$

$W_{18} = 75 \times 365 \times 0.45 \times 0.50 \times 26.87 = 165.571 \approx 1{,}66 \times 10^5 \text{ ESAL}$

$W_{18} = 165.571 > 500.000$ ? Hayır → $W_{18} < 500.000$ → teorik olarak sathî kaplama yeterli olmakla birlikte CBR = 5 düşük zemin, don derinliği 80 cm ve uzun vadeli konfor için ince esnek üstyapı tasarımı tercih edilir.

Adım 4 — M_r Hesabı (AASHTO 1993, Madde 2.3.1):

$M_r = 1500 \times CBR = 1500 \times 5 = 7.500 \text{ psi}$

M_r = 7.500 psi < 9.000 psi → Zemin kritik. Stabilizasyon değerlendirilmeli. Tasarım kararlı sürdürmek için düşük M_r ile devam.

Adım 5 — $\Delta PSI$ :

$\Delta PSI = p_0 - p_t = 4.2 - 2.0 = 2.2$

Adım 6 — SN Hesabı (AASHTO 1993 denklemi iteratif çözümü):

log(165.571) = 5.219

SN = 3.5 inç deneme:

$\text{Sağ taraf} = (-0.842)(0.45) + 9.36\log(4.5) - 0.20 + \frac{\log(2.2/2.7)}{0.40 + \frac{1094}{(4.5)^{5.19}}} + 2.32\log(7500) - 8.07$

$\approx -0.379 + 9.36(0.653) - 0.20 + \frac{-0.089}{0.40 + 0.098} + 2.32(3.875) - 8.07$

$\approx -0.379 + 6.113 - 0.20 + (-0.178) + 8.990 - 8.07 \approx 6.276$

SN = 4.5 deneme → sağ taraf ≈ 5.22 → yakınsar → SN ≈ 4.5 inç ≈ 11.4 cm

Adım 7 — Tabaka Kalınlıkları:

Tablo 13: Problem 3 — Zor

Tabaka / D_i (cm) / a_i / SN* Katkısı

Tabaka	D_i (cm)	a_i	SN* Katkısı
Aşınma BSK	5	0.42	2.10
Granüler Temel	20	0.13	2.60
Toplam SN*	—	—	4.70 > 4.50

Adım 8 — Don Kontrolü:

Toplam kalınlık = 5 + 20 = 25 cm < Don derinliği 80 cm → Don kontrolü sağlanmıyor!

Ek alttemel tabakası: 80 − 25 = 55 cm gerekli → 60 cm kırmataş alttemel ekle (TS EN 13285:2018)

Tablo 14: Problem 3 — Zor

Tabaka / Kalınlık

Tabaka	Kalınlık
Aşınma BSK	5 cm
Granüler Temel	20 cm
Kırmataş Alttemel (don koruma)	60 cm
Toplam	85 cm ≥ 80 cm

Sonuç: ESAL = 165.571; SN_gerekli ≈ 4.5 inç; Don koruma için toplam 85 cm üstyapı gereklidir.

Kontrol: M_r < 9.000 psi → zemin iyileştirme (kireç stabilizasyonu) değerlendirilmelidir. İyileştirme sonrası SN yeniden hesaplanarak toplam kalınlık azaltılabilir. Ekonomik analiz için KGM birim fiyat pozları kullanılmalıdır.

Tablo 15: Sık Yapılan Hatalar

#	Hata	Sonuç	Doğrusu
1	CBR > 20 için $M_r = 1500 \times CBR$ formülü uygulamak	Yanlış $M_r$ — KGM Rehberi aşımı	$M_r = 1500 \times CBR$ yalnızca $CBR \leq 20$ için geçerli (AASHTO 1993 Md. 2.3.1)
2	Trafik büyüme faktörü ( $GF$ ) hesabında gerçek veri yerine varsayım kullanmak	ESAL yetersiz hesaplanır; üstyapı ömrü kısalır	KGM Sürekli Sayım İstasyonu verisi kullanılmalı
3	LEF (Yük Eşdeğerlik Faktörü) yanlış alınmak	Kümülatif ESAL hatalı	AASHTO Tablo D-4/D-5 referans alınmalı
4	Drenaj katsayısını $m = 1{,}0$ sabit almak	Kötü drenajlı yollarda aşırı iyimser tasarım	Drenaj koşullarına göre $m_2 = 0{,}40$ – $1{,}40$ (KGM Rehberi Tablo 8)
5	Don derinliği kontrolü atlanması	Don kalkmasından kaynaklanan üstyapı hasarı	Toplam üstyapı kalınlığı ≥ don derinliği
6	Minimum tabaka kalınlıklarını gözetmemek	Kaplama veya temel tabakaları yetersiz	KGM Rehberi Tablo 5–7 min. kalınlıklar kontrol edilmeli
7	ESAL'i tek yönlü yerine iki yönlü hesaplamak ( $D_d$ faktörü unutmak)	Hesaplanan ESAL iki katı, tasarım aşırı muhafazakâr	$D_d = 0{,}50$ tipik değer uygulanmalı
8	TS EN 13285:2018 malzeme uygunluk belgesi istememek	Düşük CBR'li temel/alttemel kullanımı	CE belgesi ve üretici test raporu zorunlu

Tablo 16: Ek Yönetmelik Referansları

Kaynak	Konu
KGM Esnek Üstyapılar Projelendirme Rehberi (2008)	Tasarım yöntemi ve tablo değerleri
KGM Esnek Üstyapılar Rehabilitasyon Tasarım Rehberi (2023)	Güncel revizyon ve rehabilitasyon yaklaşımları
AASHTO Guide for Design of Pavement Structures (1993)	Md. 2.3.1: $M_r$ -CBR korelasyonu; Bölüm 3.1: Tabaka katsayıları
TS EN 13285:2018	Bağlayıcısız granüler karışımlar — temel ve alttemel
TS EN 1097-2	Agrega mekanik özellikleri — Los Angeles aşınma deneyi
KGM Teknik Şartnamesi (2013)	Yapım kalitesi ve malzeme şartları
JMO Don İndeksi Haritası	Türkiye don penetrasyon derinliği

Kaynakça

AASHTO, "Guide for Design of Pavement Structures," American Association of State Highway and Transportation Officials, Washington, D.C., 1993.
KGM, "Karayolları Esnek Üstyapılar Projelendirme Rehberi," Karayolları Genel Müdürlüğü, Ankara, 2008.
KGM, "Karayolları Esnek Üstyapılar Rehabilitasyon Tasarım Rehberi," Karayolları Genel Müdürlüğü, Ankara, 2023.
Huang, Y.H., "Pavement Analysis and Design," 2nd Edition, Pearson, 2004.
TSE, "Bağlayıcısız Karışımlar — Özellikler (TS EN 13285:2018)," Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 2018.
Geçkil, T., Sarıcı, T., Karabaş, B. (2025). "Yol Taban Zemininde Metakaolin Kullanımının Esnek Üst Yapı Tasarımına Etkisi." Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi, 15(1), 99–118. DOI: 10.31466/kfbd.1486048
Bostancıoğlu, M. (2021). "Mekanistik ampirik esnek üstyapı tasarım modellerinin tabaka kalınlık ve rijitlik oranlarına bağlı olarak karşılaştırılması." GÜFBED/GUSTIJ, 11(1): 91–102.
KGM, "Türkiye Bitümlerinin Performans Sınıflarının Belirlenmesi," Teknik Araştırma Dairesi, Ankara, 2012.
JMO, "Türkiye Don İndeksi ve Don Penetrasyon Derinliği Haritası," Jeoloji Mühendisleri Odası, Ankara.
Yılmaz, A. (2020). "Prediction of base and subbase resilient modulus (Mr) using regression methodology." Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi, Dergipark.
Robbins, M.M. (2014). "An Introduction to Mechanistic-Empirical Pavement Design." NCAT Report 14-08, Auburn University.

Kaynaklar

TS 500:2000 — TSE — Türk Standardları Enstitüsü. https://www.tse.org.tr
TS EN 1992-1-1:2012 — CEN — Avrupa Standardizasyon Komitesi (Eurocode). https://eurocodes.jrc.ec.europa.eu
Tasarım Akış Şemaları.

Genel Bakış

Temel Yönetmelik: KGM Esnek Üstyapılar Projelendirme Rehberi (2008), AASHTO Guide for Design of Pavement Structures (1993)

Saha Notu: Türkiye'de proje belgelerinin KGM Teknik Şartnamesi kapsamında hazırlanması zorunludur. Tüm malzeme deneyleri (CBR, Marshall Stabilitesi, granülometri) KGM onaylı laboratuvarlarda gerçekleştirilmelidir.

Esnek üstyapı, kalite sıralaması alttan üste artan birbirine bağlı tabakalardan oluşur. Her tabaka, üzerindeki yükü daha geniş bir alana dağıtarak alta iletir.

Tablo 1: Esnek Üstyapı Tabaka Yapısı

Tabaka	Malzeme	Tabaka Katsayısı (aᵢ)	Minimum CBR	Minimum Kalınlık
Aşınma	BSK (Bitümlü Sıcak Karışım)	0.42	—	W₁₈ < 10⁶: 5 cm
Binder	BSK	0.40	—	W₁₈ > 10⁷: 10 cm
Bitümlü Temel	BSK Temel	0.36	—	Proje kararına göre
Granüler Temel	Plent-miks / Kırmataş	0.14–0.15	CBR ≥ 100	15 cm
Alttemel	Kırmataş / Kum-Çakıl	0.11–0.13	CBR ≥ 30–50	15 cm
Taban Zemini	Doğal zemin	—	≥ 6 (önerilir)	—

Adım Açıklamaları

Tasarımın en kritik girdisi, eşdeğer standart dingil yükü tekrarı (ESAL, $W_{18}$ ) hesabıdır.

$W_{18} = \sum_{i=1}^{n} (ADT_i \times T_i \times LEF_i \times D_d \times D_l) \times GF$

Tablo 2: Trafik Etüdü ve ESAL Hesabı

Parametre	Açıklama	Tipik Değer
$ADT$	Yıllık Ortalama Günlük Trafik	Etüt verisi
$T_i$	Araç tipi oranı	Ağır araç %10–25
$LEF_i$	Yük Eşdeğerlik Faktörü	AASHTO Tablo D-4/D-5
$D_d$	Yön dağılım katsayısı	0.50 (tipik)
$D_l$	Şerit dağılım katsayısı	0.80–1.00
$GF$	Büyüme faktörü	$\frac{(1+r)^n - 1}{r}$
$r$	Yıllık trafik büyüme oranı	%2–6
$n$	Proje ömrü (yıl)	20–30 yıl

Referans: AASHTO 1993, Bölüm 4; KGM Rehberi Bölüm 3

Saha Notu: Türkiye'de sayım verisi bulunmayan yollarda KGM Sürekli Trafik Sayım İstasyonu (STS) verileri kullanılmalıdır. 2023 Devlet Yolları Trafik Hacim Haritası kamuya açık olarak KGM web sitesinde mevcuttur.

Dikkat: $D_d$ (yön dağılım katsayısı) unutulursa ESAL iki katı hesaplanır, tasarım aşırı muhafazakâr olur. Tipik değer $D_d = 0.50$ 'dir (AASHTO 1993, Bölüm 4.1).

Tablo 3: Trafik Etüdü ve ESAL Hesabı

Yol Sınıfı / Güvenilirlik (R) / ZRZ_RZR / S0S_0S0

Yol Sınıfı	Güvenilirlik (R)	$Z_R$	$S_0$
Otoyol	%95–99.9	-1.645 ~ -3.090	0.35–0.40
Ana yol	%85–95	-1.037 ~ -1.645	0.40–0.45
Tali yol	%75–85	-0.674 ~ -1.037	0.45–0.50

Referans: AASHTO 1993, Madde 2.1; KGM Rehberi Bölüm 4

Taban zemini resilient modülü ( $M_r$ ), laboratuvar deneyi veya CBR korelasyonu ile belirlenir:

$M_r \, (psi) = 1500 \times CBR$

Bu korelasyon $CBR \leq 20$ değerleri için geçerlidir (AASHTO 1993, Madde 2.3.1). CBR > 20 durumunda $M_r$ doğrudan AASHTO T307 ile ölçülmelidir.

Tablo 4: Taban Zemini Değerlendirmesi

CBR (%)	$M_r$ (psi)	$M_r$ (MPa)	Zemin Sınıfı
3	4.500	31	Zayıf kil
6	9.000	62	Orta kil
10	15.000	103	İyi kil-çakıl
15	22.500	155	İyi granüler
20	30.000	207	Çok iyi granüler

Tablo 5: Türkiye'de Yaygın Zemin Tipleri ve Tipik CBR Değerleri

Zemin Tipi	Türkiye'de Yaygın Bölge	Tipik CBR (%)	Tasarım Tavsiyesi
Alüvyon (kil-silt)	Büyük nehir ovaları (Gediz, Seyhan, Sakarya)	3–6	Stabilizasyon değerlendirmesi
Killi zemin (CL/CH)	Orta ve İç Anadolu	4–8	M_r doğrudan ölçüm önerilir
Kum-çakıl karışımı	Tüm bölgeler (akarsu yatakları)	15–30	Doğrudan kullanım
Kireçtaşı artığı (marn)	Ege, Akdeniz, İç Anadolu	6–15	Laboratuvar doğrulama
Volkanik zemin (andezit artığı)	Orta Anadolu, Karadeniz	8–20	Genellikle elverişli
Dolgu zemini (şantiye dolgusu)	Tüm kentsel alanlar	3–8	Sıkıştırma kontrolü zorunlu

Saha Notu: Türkiye'de özellikle İç ve Doğu Anadolu'daki şişen kil zeminler (CBR = 3–5) için kireç veya çimento stabilizasyonu zorunlu olabilir. Stabilize zemin ile birlikte AASHTO yöntemi yeniden uygulanmalıdır.

Dikkat: Türkiye koşullarında sızma (seepage) sorunlu alüvyon zeminlerde mevsimsel CBR değişimi 3 kata kadar çıkabilir; tasarımda en düşük CBR değeri esas alınmalıdır.