The improvement in design technologies has enhanced the use of different fill materials in construction of the embankment dams. Rockfill is one of the most preferred fill materials for embankment dam. Also, use of different fill material such as sand-gravel has been preferred in recent years. Previous studies on concrete faced sand-gravel fill dam, results of the laboratory experiments and in-situ testing analysis display that using sand-gravel as a fill material is not only cost-effective but also safe and provides high quality natural construction material. In this study, settlement of Karacasu Dam, which is the first concrete faced sand-gravel fill dam in Turkey, is examined during `end of construction` period and `reservoir impoundment` period. Total stresses and deformations are determined by computing two dimensional finite element analyses. Hardening soil model is utilized to obtain non-linear, stress dependent and inelastic behavior of the sand-gravel fill material. As a first approach, model parameters of sand-gravel fill are selected mainly according to the previous works on the concrete faced dams. Then, back analyses are conducted to obtain optimal values. Finally, deformations and stresses, which are calculated by finite element analyses, are compared with the data observed by General Directorate of State Hydraulic Works (DSİ) for both end of the construction and reservoir impoundment periods. The comparison of the results indicates that calculated deformations are generally compatible with the observed ones.

Dizayn teknolojilerindeki gelişim, farklı dolgu malzemelerin baraj inşaatlarında kullanımını arttırmaktadır. Dolgu barajlar için kaya, dolgu malzemesi olarak en çok tercih edilenlerden birisidir. Fakat son yıllarda kum-çakıl da dolgu malzemesi olarak kullanılmaya başlanmıştır. Ön yüzü beton kaplı kum-çakıl dolgu barajlar üzerine yapılan daha önceki çalışmalar, laboratuvar deneyleri ve test sonuçlarının da gösterdiği üzere, kum-çakılın dolgu malzemesi olarak kullanılması sadece ekonomik açıdan avantaj sağlamamakta, bunun yanında daha güvenli ve yüksek kaliteli baraj tasarımına olanak sağlamaktadır. Bu çalışmada Türkiye'nin ilk ön yüzü beton kaplı kum-çakıl dolgu barajı olan Aydın Karacasu Barajı'nın inşa aşamasında ve rezervuar dolumu sırasında oturma davranışı incelenmiştir. Toplam gerilmeler ve deformasyonlar iki boyutlu sonlu elemanlar yöntemi ile belirlenmiştir. Sertleşen zemin modeli, kum-çakıl dolgu malzemesinin doğrusal, gerilime bağımlı, elastik olmayan davranışını belirlemek için kullanılmıştır. Kum-çakılın malzeme model parametreleri, ön yüzü beton kaplı dolgu barajlar üzerine yapılan çalışmalar nezdinde seçilmiştir. Daha sonra, geri analiz yapılarak en ideal parametreler bulunmuştur. Sonuç olarak, sonlu elemanlar analiz sonuçlarından elde edilen değerler ile Devlet Su İşleri Genel Müdürlüğünden alınandeğerlerin karşılaştırması yapılarak doğru malzeme parametrelerin ortaya konması sağlanmıştır. Bu karşılaştırmalardan çıkan sonuçlar, sonlu elemanlar modeli ile elde edilen deformasyonların genellikle T. C. Devlet Su İşleri Genel Müdürlüğü tarafından gözlenen deformasyonlar ile uyumlu olduğunu göstermiştir.