Esnek Üstyapı Tasarımı — AASHTO 93 Yöntemi

1. Yönteme Giriş ve Türkiye'deki Uygulaması

AASHTO 93 yöntemi, 1958–1960 yılları arasında Illinois'de gerçekleştirilen AASHO Road Test verilerine dayanmaktadır. Ampirik karakteri nedeniyle yerel iklim, malzeme ve trafik koşullarına uyarlanması gerekmektedir. Türkiye'de KGM tarafından hazırlanan "Esnek Üstyapılar Projelendirme Rehberi" (2023), yöntemi Türkiye yol standartlarına, iklim koşullarına ve zemin yapısına uyarlamaktadır.

Esnek üstyapı; üstten alta doğru sırasıyla BSK aşınma tabakası, BSK binder tabakası, granüler temel ve granüler alt temel katmanlarından oluşmaktadır. Tüm bu katmanlar birlikte taban zeminine aktarılan gerilmeyi dağıtır. Karayolları ağı; otoyollar, devlet yolları, il yolları ve köy yolları olmak üzere 4 idari sınıfta yönetilmekte olup KGM sorumluluğundaki toplam uzunluk 68.617 km'dir (01.01.2025 itibarıyla).

Saha Notu: Türkiye'de proje tasarımında KGM Birim Fiyat Listesi kullanılmaktadır. Bitümlü sıcak temel tabakası için KGM/6210-A pozu referans alınmalıdır. Güncel fiyatlar için KGM ARGE Birim Fiyat Listesi (kgm.gov.tr) kontrol edilmelidir.

Dikkat: AASHTO 93 yöntemi yalnızca trafik ve çevre kaynaklı servis kaybını modeller; deprem, heyelan veya ani zemin oturması kaynaklı hasarı kapsam dışı bırakır. Bu etkiler için TBDY 2018 ve ilgili geoteknik standartlar ayrıca uygulanmalıdır.

2. Temel Tasarım Denklemi

AASHTO 93 yönteminin temel tasarım denklemi, trafik yükü ile üstyapı yapısal kapasitesi arasındaki ampirik ilişkiyi tanımlar:

$$\log_{10}(W_{18}) = Z_R \cdot S_0 + 9{,}36 \cdot \log_{10}(SN + 1) - 0{,}20 + \frac{\log_{10}\!\left(\dfrac{\Delta PSI}{4{,}2 - 1{,}5}\right)}{0{,}40 + \dfrac{1094}{(SN+1)^{5{,}19}}} + 2{,}32 \cdot \log_{10}(M_R) - 8{,}07$$

Bu denklem, FHWA Geoteknik Yönleri Pavement Tasarım Kılavuzu (NHI-05-037) ile aynı formüldür ve dünya genelinde yaklaşık %80 devlet otoyol idaresi tarafından benimsenmiştir.

2.1 Denklem Değişkenleri

Aşağıdaki tablo denklemdeki her sembolün anlamını ve tasarımda kullanılan tipik değer aralıklarını göstermektedir.

Tablo 1: Denklem Değişkenleri

Not: $p_0$ = başlangıç servis indeksi (4,0–5,0); $p_t$ = terminal servis indeksi (1,5–3,0). Esnek üstyapı için $S_0 = 0{,}45$ standart kabulde kullanılır.

3. Güvenilirlik Düzeyi

Güvenilirlik düzeyi $R$ (%), tasarım ömrü boyunca üstyapının istenilen servis seviyesini koruyacağının istatistiksel olasılığını ifade eder. AASHTO 93'te $R$ değeri, standart normal sapma $Z_R$'ye dönüştürülerek denkleme girer. KGM Esnek Üstyapılar Projelendirme Rehberi, yol sınıflarına göre güvenilirlik seviyeleri ve minimum trafik eşikleri belirlemektedir.

Tablo 2: Güvenilirlik Düzeyi

Saha Notu: Türkiye'de devlet yolları için %90 güvenilirlik ($Z_R = -1{,}282$) pratikte en yaygın kullanılan değerdir. Otoyol projelerinde ise DSİ/KGM ortak projelerde %95–99 aralığı şart koşulmaktadır.

Dikkat: Güvenilirlik seçimi tasarım maliyetini doğrudan artırır. $R$'nin %90'dan %95'e çıkarılması SN'yi yaklaşık 0,3–0,5 puan artırır; bu da tabaka kalınlıklarında belirgin artışa yol açar.

4. Yapısal Sayı — SN

$SN$ değeri, üstyapı tabakalarının kalınlık, tabaka katsayısı ve drenaj katsayısının ağırlıklı toplamıdır. Her tabakanın yapısal katkısı bu formülle hesaplanır:

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

Değişken tanımları:

• $a_i$ = tabaka katsayısı (boyutsuz; malzeme rijitliğini ifade eder)
• $D_i$ = tabaka kalınlığı (inç cinsinden; metriğe çevirmek için × 25,4)
• $m_i$ = drenaj katsayısı ($a_1$/BSK tabakasına uygulanmaz; yalnızca granüler tabakalara uygulanır)

4.1 Tabaka Katsayıları ($a_i$)

Tabaka katsayısı, ilgili malzemenin rijitliğini ve dolayısıyla yapısal katkısını sayısal olarak ifade eder. Yüksek $a_i$, daha sert ve daha az kalınlık gerektiren bir malzemeye karşılık gelir.

Tablo 3: Tabaka Katsayıları ()

BSK için tabaka katsayısı elastisite modülüne bağlı olarak tahmin edilir:

$$a_1 = 0{,}44 \quad (E \approx 450.000\text{ psi},\ 20°\text{C'de})$$

Türkiye'de KGM şartnamelerine göre BSK aşınma tabakasında kullanılan asfalt betonu TS EN 13108-1:2006 standardına uygun olmalıdır. Bağlayıcı seçiminde TS EN 12591 (kaplama sınıfı bitüm) hükümleri esas alınır.

4.2 Drenaj Katsayıları ($m_i$)

Drenaj katsayısı, granüler tabakaların su doygunluğu nedeniyle rijitlik kaybını ifade eder. Yüksek drenaj kalitesi = yüksek $m_i$ = daha az kalınlık gereksinimi anlamına gelir. KGM Rehberi, Türkiye için drenaj kalitesini yetersiz drenajlı ($m_i \approx 0{,}95$–$1{,}05$) veya orta kaliteli ($m_i \approx 1{,}15$–$1{,}25$) kategorilerinde tanımlar.

Tablo 4: Drenaj Katsayıları ()

Saha Notu: Türkiye'de İç Anadolu ve Doğu Anadolu bölgelerinde kış boyunca zemin uzun süre doygun kalabilir. Bu bölgelerde $m_i = 1{,}0$ veya $0{,}95$ konservatif bir başlangıç değeri olarak alınmalıdır.

5. Taban Zemini Esneklik Modülü

Taban zemini mukavemeti, esneklik modülü $M_R$ ile ifade edilir. Tasarım pratiğinde $M_R$ değeri doğrudan ölçülemediği durumlarda CBR deneyinden dönüştürülür. En yaygın kullanılan iki dönüşüm bağıntısı:

$$M_R\text{ (psi)} = 1500 \times CBR$$ $$M_R\text{ (MPa)} = 10{,}3 \times CBR$$

CBR deneyi TS EN ISO 17892-9 veya ASTM D1883 standardına göre gerçekleştirilir. Türkiye'de zemin araştırması için temel referans TS 3234 (Zemin Araştırması — Sondaj ve Örnekleme Yöntemleri) ile KGM Zemin ve Kaya Araştırmaları Teknik Şartnamesi'dir.

Tablo 5: Taban Zemini Esneklik Modülü

Saha Notu: Türkiye'de özellikle İç Anadolu ve Güneydoğu Anadolu'da yaygın olan killi-marnlı zeminlerde (A-6, A-7-6) don-çözülme dönemlerinde $M_R$ değeri mevsimsel olarak %40–60 oranında düşebilir. KGM Rehberi'ne göre bu durumlarda mevsimlik harmonik ortalama $M_R$ kullanılmalıdır.

Dikkat: Taban zemini $M_R$ değerinin belirlendiği laboratuvar deney koşulları (nem, yoğunluk) saha koşullarıyla örtüşmelidir. TS 3234 şartlarına aykırı sondaj veya numune alımı, tasarımda ciddi sapmaya yol açar.

6. Türkiye Saha Koşulları — Don, İklim ve Deprem

6.1 Don Penetrasyon Derinliği

Don, granüler tabakaların gözeneklerindeki suyun donması sonucu zemin yüzeyinin kabarmasına (frost heave — don kabarması) yol açar. Bu etki, $\Delta PSI$'ye ilave don kaynaklı servis kaybı olarak eklenmeli ya da don önleyici tabaka ile giderilmelidir.

Tablo 6: Don Penetrasyon Derinliği

Don hassasiyeti yüksek (A-4, A-6, A-7) zeminlerde don önleyici tabaka kalınlığı $d_f$ şu formülle belirlenir:

$$d_f \geq D_{\text{don}} - (D_1 + D_2)$$

Burada $D_{\text{don}}$ = don penetrasyon derinliği (mm), $D_1 + D_2$ = mevcut BSK + temel kalınlığıdır.

6.2 Deprem Etkisi ve Zemin Sınıflandırması

Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği 2018 (TBDY 2018), yol üstyapısı tasarımını doğrudan düzenlemese de alt yapı zemininin sınıflandırılması ve taban zemini modülü üzerinde kritik etkisi vardır. TBDY 2018 Madde 16.6.5 uyarınca sıvılaşma potansiyeli bulunan zeminlerde taban zemini $M_R$ değerleri sıvılaşma sonrası koşullar için ayrıca değerlendirilmelidir.

Saha Notu: Ova tabanlarında alüvyon zemin üzerinde güzergah geçen il ve devlet yollarında sismik zemin büyütmesi, $M_R$ değerini etkileyen dinamik rijitlik kaybına yol açabilir. Zemin büyütme analizi için SPT/CPT verileri ve TBDY 2018 Bölüm 16 esas alınmalıdır.

7. Tabaka Kalınlıklarının Belirlenmesi

Tasarım, her tabaka için ayrı $SN$ hesabı yapılarak katmanlar yukarıdan aşağıya doğru boyutlandırılır. Her adımda ilgili altlık için modül değeri ($M_R$ veya temel tabaka modülü) kullanılır.

7.1 Hesap Adımları

Adım 1 — BSK tabakası için ($SN_1$): Temel tabakası esneklik modülü $E_{BS}$ (genellikle 20.000–40.000 psi) kullanılarak gerekli BSK kalınlığı belirlenir:

$$D_1^* = \frac{SN_1}{a_1} \quad \Rightarrow \quad D_1 \geq D_1^*$$

Adım 2 — Granüler temel tabakası için ($SN_2^*$): BSK tabakasının sağladığı yapısal katkı, toplam gereksinimden çıkarılarak granüler temel için kalan yapısal ihtiyaç bulunur:

$$SN_2^* = SN_{\text{gerekli}} - a_1 D_1$$ $$D_2^* = \frac{SN_2^*}{a_2 \cdot m_2}$$

Adım 3 — Alt temel tabakası için ($SN_3^*$): Benzer şekilde üst iki tabakanın sağladığı toplam yapısal katkı düşülerek alt temel kalınlığı hesaplanır:

$$SN_3^* = SN_{\text{gerekli}} - a_1 D_1 - a_2 D_2 m_2$$ $$D_3^* = \frac{SN_3^*}{a_3 \cdot m_3}$$

Hesaplanan inç değerleri mm'ye çevrilir: $D_{\text{mm}} = D_{\text{inç}} \times 25{,}4$

7.2 Minimum Tabaka Kalınlıkları

Hesap sonuçları ne olursa olsun AASHTO 93 ve KGM Rehberi'nin öngördüğü minimum kalınlıklar sağlanmalıdır.

Tablo 7: Minimum Tabaka Kalınlıkları

Dikkat: Minimum kalınlık tablosu alt sınır değerlerini göstermektedir. Trafik ve iklim koşulları gerektiriyorsa bu değerlerin üzerinde kalınlık seçilmelidir. KGM Rehberi Tablo A.1 ile birlikte kontrol edilmelidir.

8. AASHTO 93 Tasarım Akışı

Aşağıdaki diyagram, KGM Esnek Üstyapılar Projelendirme Rehberi (2023) ile AASHTO 1993 esaslarına göre tam tasarım sürecini özetlemektedir. Süreç iteratif olup her tabaka için ayrı SN hesabı içerir: trafik analizi → güvenilirlik seçimi → zemin parametreleri → servis edilebilirlik tanımı → SN hesabı → tabaka kalınlıkları → minimum kalınlık kontrolü → SN doğrulaması.

9. Türkiye Yapısal Enkesiti

Aşağıdaki teknik kesit, AASHTO 93 yöntemine göre tasarlanmış tipik bir devlet yolu üstyapı kesitini göstermektedir. Tabaka isimlendirmesi KGM Teknik Şartnamesi'ne; malzeme standartları TS EN 13108-1 ve TS EN 13285'e uygundur.

10. ESAL Hesabı ve Trafik Analizi

Tasarım ESAL değeri hesabı şu genel formülle yapılır:

$$W_{18} = \sum_{i} AADT_0 \cdot T_i \cdot G_{jt} \cdot F_d \cdot 365 \cdot T_{f,i}$$

Değişken tanımları:

• $AADT_0$ = proje yılı başındaki yıllık ortalama günlük trafik (araç/gün)
• $T_i$ = trafik içindeki taşıt kategorisi $i$'nin oranı (%)
• $G_{jt}$ = büyüme faktörü: $G_{jt} = \dfrac{(1+j)^t - 1}{j}$ ($j$ = yıllık büyüme oranı, $t$ = tasarım ömrü yıl)
• $F_d$ = yönsel ve şerit dağılım faktörü ($F_d = D \times L$)
• $T_{f,i}$ = taşıt faktörü (ESAL/taşıt)

Türkiye'de KGM büyüme tahminleri yıllık ortalama %3–5 olarak kabul edilmektedir. YOGT (Yıllık Ortalama Günlük Trafik) verileri KGM trafik sayım istasyonlarından alınır.

Tablo 8: ESAL Hesabı ve Trafik Analizi

Saha Notu: Türkiye'de devlet yollarında ağır taşıt oranı tipik olarak %15–35 arasındadır. KGM Devlet Yolları Trafik Akımı Özellikleri raporları (yıllık güncelleme) proje tasarımında temel kaynak olarak kullanılmalıdır.

11. Servis Edilebilirlik — PSI ve ΔPSI

PSI (Present Serviceability Index — Mevcut Servis Edilebilirlik İndeksi) 0–5 skalasında yolun kullanıcı konforunu ve yapısal durumunu özetler. Tasarım süresi boyunca izin verilen toplam servis kaybı $\Delta PSI$ olarak tanımlanır:

$$\Delta PSI = p_0 - p_t = 4{,}2 - 2{,}5 = 1{,}7 \quad (\text{tipik})$$

• $p_0$ = yapım sonrası başlangıç indeksi: 4,0–4,2 (bitümlü)
• $p_t$ = terminal indeks (kabul edilebilir minimum): 2,5 (otoyol/devlet yolu) veya 2,0 (il/köy yolu)

Dikkat: Türkiye'de özellikle don etkisi yüksek bölgelerde (don indeksi > 800 °C· gün), don kabarması kaynaklı ek PSI kaybı olan $\Delta PSI_{FH}$ değeri de tasarım PSI'ye eklenmelidir.

12. Pratik Çözüm Yöntemi

Tasarım denkleminin SN için analitik çözümü bulunmadığından iterasyon (deneme-yanılma) veya nomograf kullanılır. KGM Rehberi ve üniversite ders materyallerinde grafik nomograflar sunulmaktadır.

13. Üstyapı İnşaatı — Saha Uygulaması

BSK tabakasının sıkıştırılması için tandem ve pnömatik silindirler kullanılır. Türkiye koşullarında asfalt serim sıcaklığı tipik bitüm sınıfları için 130–165°C aralığında tutulmalı; sıkıştırma, bitüm sıcaklığı 110°C'nin üzerindeyken tamamlanmalıdır (TS EN 13108-1:2006 Madde 5.2.10).

Saha Notu: 6331 sayılı İş Sağlığı ve Güvenliği Kanunu uyarınca tüm şantiye çalışanlarının KKD kullanması zorunludur. Asfalt serim operasyonlarında gürültü ve sıcak yüzey riskleri özellikle yönetilmelidir.

14. CBR Deneyi ve Zemin Parametrelerinin Belirlenmesi

Taban zemini $M_R$ değeri için en yaygın girdi CBR deneyinden elde edilir. CBR deneyi; ø150 mm kalıp içine yerleştirilen numuneye standart hızda (1,27 mm/dak) ø50 mm piston penetrasyonu uygulanarak yük-deformasyon eğrisinin kaydedilmesinden oluşur.

CBR deney yük-penetrasyon eğrisi elde edilirken bazı durumlarda düzeltme gerekir. Eğri içbükeylik gösteriyorsa sıfır noktası kaydırılarak düzeltilir; doğrusal veya dışbükeyse düzeltme yapılmaz.

Saha Notu: Türkiye'de taban zemini CBR deneyi TS 3234 kapsamındaki sondaj programı ve TS EN ISO 17892 serisi laboratuvar deneyleri ile tamamlanmalıdır. Saha CBR deneyi için KGM Zemin ve Kaya Araştırmaları Teknik Şartnamesi'nin ilgili bölümleri esas alınır.

15. Yasal Mevzuat ve Standart Referansları

15.1 Türkiye Mevzuatı

Tablo 9: Türkiye Mevzuatı

15.2 Uluslararası Referanslar

• AASHTO 1993 — AASHTO Guide for Design of Pavement Structures (temel kaynak)
• FHWA NHI-05-037 — Geoteknik Yönleri Pavement Tasarımı Kılavuzu
• ASTM D1883-21 — CBR Deneyi (TS EN ISO 17892-9 ASTM karşılığı)
• EN 1997-1 — Geoteknik Tasarım (Türkiye'de TS EN 1997-1:2012 olarak yayımlanmıştır)

16. Örnek Problemler

Problem 1 — Kolay

Veriler:

• $W_{18} = 11{,}6 \times 10^6$ ESAL (20 yıllık tasarım ömrü)
• $R = 90\%$ → $Z_R = -1{,}282$
• $S_0 = 0{,}45$
• $p_0 = 4{,}2$, $p_t = 2{,}5$ → $\Delta PSI = 1{,}7$
• $M_R = 7.500$ psi (taban zemini — killi zemin, CBR ≈ 5)

İstenen: Tasarım SN değerini hesapla.

Çözüm:

Adım 1: Tasarım denklemi iterasyonla (veya nomografla) çözülür:

$$\log_{10}(11.600.000) = -1{,}282 \times 0{,}45 + 9{,}36 \log_{10}(SN+1) - 0{,}20 + \frac{\log_{10}(1{,}7/2{,}7)}{0{,}40 + 1094/(SN+1)^{5{,}19}} + 2{,}32\log_{10}(7500) - 8{,}07$$

Adım 2: Sol taraf: $\log_{10}(11.600.000) = 7{,}064$

Adım 3: $2{,}32 \times \log_{10}(7500) - 8{,}07 = 2{,}32 \times 3{,}875 - 8{,}07 = 8{,}99 - 8{,}07 = 0{,}92$

Adım 4: Deneme-yanılma ile $SN = 5{,}07$ değeri bulunur (FHWA Ek C.2.7 sonucu).

Sonuç: $SN_{\text{gerekli}} = 5{,}07$

Kontrol: Killi zemin, CBR ≈ 5, $M_R = 7500$ psi için SN 5 civarı mantıksal aralıktadır.

Problem 2 — Orta

Veriler:

• $W_{18} = 5 \times 10^6$ ESAL
• $R = 95\%$ → $Z_R = -1{,}645$
• $S_0 = 0{,}45$
• $p_0 = 4{,}2$, $p_t = 2{,}5$ → $\Delta PSI = 1{,}7$
• $M_R = 10.000$ psi (taban zemini)
• $a_1 = 0{,}44$ (BSK), $a_2 = 0{,}14$ (granüler temel, CBR ≥ 80), $a_3 = 0{,}11$ (alt temel, CBR ≥ 20)
• $m_2 = m_3 = 1{,}0$ (orta drenaj koşulları)

İstenen: Tabaka kalınlıklarını ($D_1$, $D_2$, $D_3$) belirle.

Çözüm:

Adım 1: Tasarım denklemi iterasyonla:

$$SN_{\text{gerekli}} \approx 4{,}2$$

Adım 2: BSK tabakası için ($M_R^{\text{temel}} = 30.000$ psi kabul):

$$SN_1 \approx 2{,}60 \quad \Rightarrow \quad D_1^* = \frac{2{,}60}{0{,}44} = 5{,}91\text{ inç} = 150\text{ mm}$$

Min. kalınlık kontrolü: 5M ESAL → min. 90 mm → 150 mm ≥ 90 mm

Adım 3: Granüler temel için:

$$SN_2^* = 4{,}2 - 0{,}44 \times 5{,}91 = 4{,}2 - 2{,}60 = 1{,}60$$ $$D_2^* = \frac{1{,}60}{0{,}14 \times 1{,}0} = 11{,}43\text{ inç} = 290\text{ mm} \rightarrow 200\text{ mm}$$

(KGM Tablo A.1 ile kontrol edilmeli)

Adım 4: Alt temel için:

$$SN_3^* = 4{,}2 - 2{,}60 - 0{,}14 \times 7{,}87 = 4{,}2 - 2{,}60 - 1{,}10 = 0{,}50$$ $$D_3^* = \frac{0{,}50}{0{,}11 \times 1{,}0} = 4{,}55\text{ inç} = 115\text{ mm} \rightarrow 150\text{ mm}\text{ (minimum koşul)}$$

Adım 5: SN doğrulama:

$$SN_{\text{sağlanan}} = 0{,}44 \times 5{,}91 + 0{,}14 \times 7{,}87 + 0{,}11 \times 5{,}91 = 2{,}60 + 1{,}10 + 0{,}65 = 4{,}35 \geq 4{,}2 \checkmark$$

Sonuç:

• BSK toplam: 150 mm (aşınma 50 mm + binder 100 mm)
• Granüler temel: 200 mm
• Granüler alt temel: 150 mm
• Toplam üstyapı kalınlığı: 500 mm

Kontrol: $SN_{\text{sağlanan}} = 4{,}35 > SN_{\text{gerekli}} = 4{,}2$ ✓

Problem 3 — Zor

Senaryo: Doğu Anadolu güzergahında (don indeksi 1.400 °C· gün, don penetrasyon derinliği 130 cm) bir devlet yolu tasarımı. Taban zemini killi (A-6), mevsimsel $M_R$ değerleri farklıdır.

Veriler:

• $W_{18} = 15 \times 10^6$ ESAL (20 yıl)
• $R = 90\%$ → $Z_R = -1{,}282$, $S_0 = 0{,}45$
• $\Delta PSI = 1{,}7$
• Mevsimsel $M_R$ değerleri:

Tablo 10: Problem 3 — Zor

• $a_1 = 0{,}44$, $a_2 = 0{,}14$, $a_3 = 0{,}11$; $m_2 = m_3 = 1{,}0$

İstenen: Mevsimlik harmonik ortalama $M_R$ bulunarak tasarım SN ve don önleyici tabaka kalınlığı belirle.

Çözüm:

Adım 1 — Mevsimlik Harmonik Ortalama $M_R$:

AASHTO 1993 Ek F harmonik ortalama formülü, don-çözülme döneminin tasarım üzerindeki olumsuz etkisini doğru biçimde yansıtmak için kullanılır:

$$\bar{M}_R = \left[\frac{1}{n} \sum_{i=1}^{n} \frac{1}{M_{R,i}}\right]^{-1}$$ $$\bar{M}_R = \left[\frac{1}{12} \left(\frac{2}{3500} + \frac{7}{9000} + \frac{3}{15000}\right)\right]^{-1}$$ $$= \left[\frac{1}{12} \left(0{,}000571 + 0{,}000778 + 0{,}000200\right)\right]^{-1} = \left[\frac{0{,}001549}{12}\right]^{-1} = \left[0{,}0001291\right]^{-1} \approx 7.750\text{ psi}$$

Adım 2 — Tasarım SN hesabı ($M_R = 7.750$ psi ile iterasyon):

$$SN_{\text{gerekli}} \approx 5{,}5$$

Adım 3 — Tabaka kalınlıkları:

BSK ($M_R^{\text{temel}} = 30.000$ psi): $SN_1 = 2{,}80$

$$D_1^* = \frac{2{,}80}{0{,}44} = 6{,}36\text{ inç} \rightarrow \textbf{175 mm}\ (\geq 100\text{ mm min})$$

Granüler temel ($M_R^{\text{alttemel}} = 20.000$ psi): $SN_2^* = 5{,}5 - 2{,}80 = 2{,}70$

$$D_2^* = \frac{2{,}70}{0{,}14} = 19{,}3\text{ inç} = 490\text{ mm} \rightarrow \textbf{300 mm}\ (\text{pratik sınır; don önleyici tabaka ile tamamlanır})$$

Sağlanan $SN_2 = 0{,}14 \times 11{,}81 = 1{,}65$

Alt temel: $SN_3^* = 5{,}5 - 2{,}80 - 1{,}65 = 1{,}05$

$$D_3^* = \frac{1{,}05}{0{,}11} = 9{,}55\text{ inç} = 242\text{ mm} \rightarrow \textbf{250 mm}$$

Adım 4 — Don önleyici tabaka kontrolü:

Toplam üstyapı kalınlığı: 175 + 300 + 250 = 725 mm

$$d_f \geq 1300 - 725 = 575\text{ mm}$$

Don önleyici tabaka (kum/çakıl, don hassasiyetsiz): en az 600 mm olarak tasarlanır.

Toplam kazı derinliği: 725 + 600 = 1.325 mm ≈ 1,33 m

Sonuç:

• BSK: 175 mm | Granüler temel: 300 mm | Alt temel: 250 mm
• Don önleyici tabaka: 600 mm

Kontrol:

$$SN_{\text{sağlanan}} = 2{,}80 + 1{,}65 + 0{,}11 \times 9{,}84 = 2{,}80 + 1{,}65 + 1{,}08 = 5{,}53 \geq 5{,}5 \checkmark$$

Don penetrasyon derinliği < toplam üstyapı + don önleyici tabaka: 1.300 mm < 1.325 mm ✓

17. Sık Yapılan Hatalar

1. ΔPSI seçimi hatalı: $p_0 = 4{,}5$ gibi yüksek değer seçilmesi gerçek servis ömrünü aşırı tahmin eder; rehabilite yollar için farklı başlangıç değeri kullanılmalıdır.
2. $M_R$'yi sabit alma: Mevsimsel değişim dikkate alınmadan yaz koşullarındaki yüksek $M_R$ kullanılması, don dönemlerinde yetersiz tasarıma yol açar.
3. Minimum kalınlık kontrolü yapılmaması: Hesaplanan $D^*$ değerinin AASHTO/KGM minimum tablolarıyla karşılaştırılmaması tasarım hatalarına neden olur.
4. İnç-mm dönüşüm hatası: Tüm tabaka kalınlıkları AASHTO denkleminde inç cinsinden girilmeli; metriğe geçişte her değer × 25,4 ile çarpılmalıdır.
5. Drenaj katsayısını $m_i = 1{,}0$ varsaymak: Özellikle düzensiz drenajlı bölgelerde (İç Anadolu, Karadeniz) bu varsayım tasarım ömrünü kısaltır.
6. SN doğrulamasını yapmamak: Seçilen $D_1$, $D_2$, $D_3$ değerlerinden hesaplanan $SN_{\text{sağlanan}} \geq SN_{\text{gerekli}}$ olmalıdır; kontrol adımı atlanmamalıdır.
7. TS EN uyumunu göz ardı etmek: Tabaka malzemeleri TS EN 13108-1 ve TS EN 13285'e uygun temin edilmeli; aksi halde $a_i$ kabulü geçersiz olur.

Kaynaklar

1. AASHTO (1993). AASHTO Guide for Design of Pavement Structures. American Association of State Highway and Transportation Officials, Washington D.C.
2. KGM (2023). Karayolları Esnek Üstyapılar Projelendirme Rehberi. Karayolları Genel Müdürlüğü Araştırma-Geliştirme Dairesi, Ankara.
3. FHWA (2006). Geotechnical Aspects of Pavements Reference Manual — NHI-05-037, Appendix C: 1993 AASHTO Design Method. Federal Highway Administration.
4. Pavement Interactive (2024). 1993 AASHTO Flexible Pavement Structural Design. Washington State University, pavementinteractive.org.
5. TSE (2006). TS EN 13108-1: Bitümlü Karışımlar — Malzeme Özellikleri — Bölüm 1: Asfalt Betonu. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
6. TSE (2010). TS EN 13285: Granüler Temel ve Alt Temel Malzemeleri. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
7. KGM (2024). 2024 Yılı Birim Fiyat Listesi (1. Dönem). Karayolları Genel Müdürlüğü, Ankara.
8. Deka Mühendislik / KGM. Türkiye Don İndeksi ve Don Penetrasyon Derinliği Haritası. dekamuhendislik.com.tr.
9. Abut, Y. (2020). Esnek Üstyapı Tasarımı Ders Notları (Ders 3–4). Yalova Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü.
10. Varol Morova, H. & Sever, A. E. (2023). Esnek ve Rijit Üstyapıların Gerilme ile Deplasman Değerlerinin Karşılaştırılması. Uluslararası Sürdürülebilir Mühendislik ve Teknoloji Dergisi, Cilt 7, Sayı 1, s. 1–6.

Önemli Mühendislik Uyarısı: Bu içerik yalnızca bilgilendirme amaçlıdır; nihai tasarım, hesap ve uygulama kararları, güncel yönetmelikler ile proje koşulları çerçevesinde yetkili bir inşaat mühendisinin denetiminde alınmalıdır. Sayısal örnekler ve formüller genel mühendislik pratiğini yansıtır; her projenin kendine özgü zemin, yük ve çevre koşulları proje müellifince ayrıca değerlendirilmelidir.