Dolgu tesviyelerinde yerinde malzeme yönetimi ve sürdürülebilir çevresel etkiler

Öz

Bu çalışmada; karayolu altyapı projelerinde oluşturulan dolgu kesitlerinin tesviye edilmesinde, şantiye sahasında elde edilen kazı fazlası veya mevcut dolgu bünyesinden çıkan uygun nitelikli malzemelerin yerinde kullanımının çevresel etkilerine odaklanılmaktadır. Çalışma, geleneksel dışarıdan malzeme tedarikine dayalı yöntemlerle karşılaştırıldığında yerinde malzeme kullanımının sürdürülebilirlik ve karbon ayak izi azaltımı potansiyelini değerlendirmektedir. Bu kapsamında, İstanbul ili Şile ilçesi Sahilköy-Kurna karayolunda 2024-2025 yılında gerçekleştirilen yol genişletme çalışmalarında uygulanan tesviye işlemleri göz önüne alınmıştır. İlgili güzergâh için uygulanan arazi karakterizasyonu çalışmalarının akabinde, sahada mevcut bulunan zeminlerin temel ve altyapı malzemesi olarak kullanımı sonucunda elde edilecek güvenlik ve deformasyon seviyeleri sonlu elemanlar yöntemi ile çalışan iki boyutlu ticari bir program olan Plaxis 2D’de farklı kesitler kullanımı ile yorumlanmıştır. Bu analizlerin değerlendirilmesiyle inşa sürecinde kullanılması gereken malzeme miktarları, ekipman çeşidi ve sayısı belirlenerek nakliye kaynaklı fosil yakıt tüketimi ve sera gazı emisyonu, ocaklardan malzeme taşınım oranı ve arazi kullanım değişiklikleri Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı 2025 yılı İnşaat ve Tesisat Birim Fiyatlarından faydalanarak hesaplanmaktadır. Bu yolla elde edilen verilere göre nakliye kaynaklı fosil yakıt tüketimi ve sera gazı emisyonlarında belirgin düşüş sağlanmakta, yeni malzeme ocakları sahalarının açılmasına bağlı arazi kullanım değişiklikleri önlenmektedir. Ayrıca, proje kaynaklı atık hacmi azaltılarak düzenli depolama sahaları üzerindeki yük hafifletilmekte ve yerel çevresel etkiler (gürültü, partikül madde emisyonları) minimize edilmektedir. Elde edilen bulgular, yerinde malzeme kullanımının projenin yaşam döngüsü değerlendirmesi çerçevesinde toplam çevresel ayak izini optimize ettiğini ve döngüsel ekonomi prensiplerini desteklediğini göstermektedir. Yapılan hesaplamalara göre, yerinde malzeme kullanımı ile nakliyeye bağlı sera gazı emisyonlarında belirgin bir düşüş sağlanmakta, yeni malzeme ocakları sahalarının açılması önlenmekte ve proje kaynaklı atık hacmi azalmaktadır. Sonuç olarak, yerinde malzeme yönetimi, karayolu altyapı projelerinde sürdürülebilirlik hedeflerine ulaşmada ve iklim değişikliğiyle mücadelede teknik ve çevresel açıdan avantajlı, etkin bir stratejidir.

Anahtar Kelimeler

• Karayolu dolgusu
• yerinde malzeme kullanımı
• sürdürülebilirlik
• karbon ayak izi
• döngüsel ekonomi
• parametrik analiz.

On-site material management and sustainable environmental impacts in embankment gradings

Öz

This study focuses on the environmental impacts of using excavation surplus obtained at the construction site or suitable materials from the existing fill structure for grading fill sections created in highway infrastructure projects. The study evaluates the potential of on-site material use for sustainability and carbon footprint reduction compared to traditional methods based on external material supply. In this context, the grading operations carried out during the road widening works on the Sahilköy-Kurna highway in Şile district, Istanbul province, in 2024-2025 were considered. Following the terrain characterization studies conducted for the relevant route, the safety and deformation levels that would be achieved by using the existing soils in the field as foundation and infrastructure materials were interpreted using different cross-sections in Plaxis 2D, a two-dimensional commercial program that works with the finite element method. By evaluating these analyses, the quantities of materials to be used in the construction process, the type and number of equipment required, and the fossil fuel consumption and greenhouse gas emissions associated with transportation are determined. The material transport rate from quarries and changes in land use are calculated using the 2025 Construction and Installation Unit Prices of the Ministry of Environment, Urbanization, and Climate Change. According to the data obtained in this way, a significant reduction in fossil fuel consumption and greenhouse gas emissions from transportation is achieved, and land use changes associated with the opening of new material quarry sites are prevented. In addition, the volume of project-related waste is reduced, the burden on regular storage sites is lightened, and local environmental impacts (noise, particulate matter emissions) are minimized. The findings show that on-site material use optimizes the total environmental footprint within the project's life cycle assessment and supports circular economy principles. According to calculations, on-site material use significantly reduces greenhouse gas emissions associated with transportation, prevents the opening of new material quarry sites, and reduces project-related waste volume. In conclusion, on-site material management is a technically and environmentally advantageous, effective strategy for achieving sustainability goals and combating climate change in road infrastructure projects.

Anahtar Kelimeler

• Road embankment
• on-site material usage
• sustainability
• carbon footprint
• circular economy
• parametric analysis.

Kaynakça

1. [1] Akbulut, H., & Gürer, C. (2003, December). The environmental effects of waste marble and possibilities of utilization and waste minimization by using in the road layers. In Proceeding of the fourth national marble symposium, Afyonkarahisar (pp. 371-8).
2. [2] Yılmaz, A. (2020). Sürdürülebilirlik Açısından Mermer Atıklarının Karayolu İnşaatında Değerlendirilmesi: Ekonomik Analiz Örneği. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 24(2), 402-410.
3. [3] Soeder, D. J. (2020). Fossil fuels and climate change. In Fracking and the Environment: A scientific assessment of the environmental risks from hydraulic fracturing and fossil fuels (pp. 155-185). Cham: Springer International Publishing.
4. [4] Kabir, N., Ali, M. R., Islam, M. A., Mathin, T. T., Sarker, M., Ahmed, M. and Sayeed, M. A. (2024). Necessity of green construction for building sustainable environment. World Journal of Advanced Engineering Technology and Sciences, 2024, 13(02), 372–382
5. [5] Connolly, L., Sheils, E., Lamb, M., O’Connor, A., OBrien, E., Viner, H. and Varveri, K. (2023). Circular economy in road construction and maintenance. Transportation Research Procedia, 72, 3458-3465.
6. [6] Huovila, P. and Westerholm, N. (2022). Circularity and sustainability in the construction value chain. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 1078. 012004. 10.1088/1755-1315/1078/1/012004.
7. [7] Şen, B. N., & Eren, Z. (2021). Döngüsel Ekonomi Modeli Kapsamında Erzurum İli Hafriyat Toprağı, İnşaat ve Yıkıntı Atıklarının Yol Yapımında Kullanılabilirliğinin İncelenmesi. Sürdürülebilir Çevre Dergisi, 1(2), 41-52.
8. [8] Hasan, U., Whyte, A., & Al Jassmi, H. (2019). Critical review and methodological issues in integrated life-cycle analysis on road networks. Journal of Cleaner Production, 206, 541-558.

9. [9] Albarazi, R. (2020). Evaluation of Roadway Embankment Under Repetitive Axial Loading Using Finite Element Analysis.
10. [10] KGM (2025), https://www.kgm.gov.tr/Sayfalar/KGM/SiteTr/YolDanisma/CalismaYapilanYollar.aspx
11. [11] Youtube (2025), https://www.youtube.com/watch?v=6vZbO5jo-jY
12. [12] Karayolları Teknik Şartnamesi, (2023).
13. [13] T.C. Ulaştırma Bakanlığı Demiryollar, Limanlar, Havameydanları İnşaatı Genel Müdürlüğü Geoteknik Tasarım Esasları (2007)
14. [14] TS 8853, Yamaç ve Şevlerin Dengesi ve Hesap Metotları.
15. [15] Kazı Destek Yapıları Hakkında Yönetmelik, (2022).
16. [16] ÇŞB (2025), İnşaat ve Tesisat Birim Fiyatları, https://webdosya.csb.gov.tr/db/yfk/icerikler/2025-yili-b-r-m-f-yatlari-20250117121853.pdf
17. [17] Impargo (2025), Calculate Truck CO2 Emissions, https://impargo.de/en/docs/calculate-co2-emissions