Katalog

Deprem: Zemin etütlerinin önemi ve yapılışı Abıdın Kaya (*) Agustos 1999 Marmara ve 12 Kasım 1999 dep remlerınden hemen sonra bırçok uzman ve muhendıs yapılann deprem sırasındakı davranışlarında zemının onemmı belırtıcı açıklamalarda bulundu Hıç kuşku yok kı bu tur açıklamalar hemen hemen zemın araştırüması yapılmadan yapılann yapüdıgı ulkemızde çok yerınde ve yararb olmuştur Yalnız zemın etutlerının yapı ıçın nıçın gereklı ve nasü yapüdıgı pek fazla açıklan mamıştır Bu yazıda herhangı bır yapı ıçın gereklı ve en uygun temelı dızayn edebümek ıçm gereklı olan zermn etudlerınm yapılışı çok genel olarak anlatılacaktır 17 Zemin etütlerinin gerekliliği Zemın etutlerının amacı geoteknık muhendısıne aşa gıdakı konular ıçın gereklıdır » (1) Verüen bır yapı ıçın en uygun temel turunu ve de f rınlıgını belırlemek * (2) Temehn yuk taşıma kapasıtesının değerlendınle bılmesı (3) Yapı üe oluşabılecek farklı ve toplam oturma mıktan (4) Oluşabılecek potansıyel temel problemlerı (şışe büen ve çokebılen zemınler) (5) Yer altı su sevıyesının belırlenmesı (6) Eger ıyleştırüecekse yer altı yapısının koşullarını ıyıleştırmek ıçın gereklı olan metotlann belırlenmesı Zeminlerin etütleri Zemın ctutlerı laboratuvarda ve arazı deneylermden oluşmaktadır Arazıde yapılan deneyler daha çok zemın tabaka kahnlıgının dagüışı bakı mında genel bılgüeı elde edınmek ıçın yapılır (ayrmtılı jeolojık harıtalar bu aşamada çok onemlıdır) Eğer arazı buyuk ıse jeofızık yontemlerı olan sısmık vc resıstıvıte yontemlerı kullanılır (Kuyu sısmık yontemler arazının buyuklugunden bagımsız olarak zemınlerın kesme modulunu belırlemede etkın bıçımde kullanılmaktadır) jeofızık yontemlerle tabakaların yanal ve duşey yonde dagüımlannın genel olarak behrlenmesınden sonra standart penetrasyon (SPT) ve/veya konı penetrasyon (CPT) gıbı yerınde (ın sıtu) deneyler yapüarak zemmın bazı muhendıslık ozellıklen ampırık bagıntüar kullanılarak elde edılmeye çalışılır Yıne bu yontemlerde elde edılen verılere bağlı olarak sondajlar yardımıyla alınan orselenmemış zemın orneklerı uzerınde laboratuvar deneylen yapüarak zeminlerin muhendıslık parametrelerı behrlenır (orselenmemış kumlu zemın ornegı almak çok zor veya ımkânsızdır (bu durumda CPT ve SPT değerlerı kullanılarak muhendıslık dızaynı yapılır) Belıılenen mu hendıslık parametrelerıne bagk olarak yapının temelı dı zayn edılır Gerek deneyler sırasında gerekse dızayn sıra sında tecrubenm onemı buyuktur ması gerekır (kabul edılebüır duzey yapının amacına gore degışebüır) Temellerı ıkı ana gruba ayırabüırız (ı) Sıg temeller (Turkıyedekı az kath bınalann tamamı bu gruba gırer) ve (u) Derın temeller (çok katlı bınalar kopru ayakları ve ıs keleler bu gruba gırer) Muhendıslık bır yapının onemlı ozellıklerınden bırı yapının ekonomık olmasıdır Ekonomık açıdan da temellerın sıg temel olması ıstenılır Dolayısıyla herhangı bır yapının sıg temellerden oluşması ıçın yapılabılecek tum muhendıslık çozumlerı denenır Zemınleıın taşıma gucunu etkıleyen en onemlı faktorler zemının kohezyonu daneler arasındakı ıçsel surtunme açısı zemının bırım hacım agırlıgı Ornegın verden bır zemın ıçın temelın yer yuzundekı derınhgının artınl ması ve/veya temel ayagının genışhgının artınlması üe ze mının taşıma gucu artınlabüınır Basıt bır temel ıçın verüen zemının taşıma gucu belırlı bır guvenbk katsayısına bolunerek (guvenlık katsayısı yapının amacına ve tunıne bagh olarak degışır) zemıne uygulanabüecek yuk bulunur Fakat gerıelde yapı yuku verüdığmden zemının taşıma gucu yapı yukunu taşıyaçak bıçımde ayarlanüır kı bu en basıt hahyle temel ayagının genışlıgının artınlması üe saglanır Eğer sıg temel arük guvenüır ve yeterh çozum degü ıse derm temel çozumune gıdümehdır Derın temeller sıg temellere gore çok daha pahahdırlar fakat bırçok yonuyle sıg temellerden daha guvenlı olabüırler ozellıkle Adapazan gıbı sıvüaşma potansıyeh olan zemınleı ıçın uygundur Ornegın cıvanndakı butun yapüaı cıddı şeküde hasar go rurken veya tamamen yıkılırken Adapazan nda Zıraat Ban kası ve PTT bınaları hasar gormemışlerdır Deıın temeller kazıklar vasıtasıyla yapıdan gelen yuku dennlerdekı zemınlere taşırlar Bu taşıma ya kazık üe zemın arasında oluşan surtunmeden dolayı veya derınde yuksek kapasıteh zemıne taşımada veya üasının karışımı şekhnde olabüır Gerek tekruk açıdan gerekse ekonomık acıdan derın temeller uygun degüse zemın ıyleştırümesıne gıdüerek (ornegın jet grotıng veya kompaksıyon yoluyla sıküaştırma yapüarak bazen zemının bu yontemlerle ıyleştırümesı kazıkh temellerden daha ekonomık olabüır) zeminlerin taşıma gucu ve/veya deprem sırasındakı performansı artııüabüır Bunun en ıyı ornegı ıse Golcukde yenı kurulan Ford Otosan fabrıkasıdır Yazıda büınçh olarak oturma problemı tartışma dışı tutuldu ve buıada verüenleı muhendıshk bügısı sınırlı bır okuyucunun anlayabümesı ıçm basıtleştmlerek veıümıştır Yukandakı kısa tartışmadan anlaşüacagı uzeıe egeı yapı nız bümçh bır muhendıs tarafından dızayn edümış ıse dep remden korkulmasına gerek yok dıgeı bır degışle dep rem degü bügısızhk oldurur Var olan yapılann zeminlerinin değerlendirilmesi Son depremlerden sonra resmı ve ozel ku ruluş temsücısı vatandaşlann zemınlennın kontrol edümesını salık vermektedııler Bıhndıgı gıbı bınanın kendınden gelen yuk statık bır yuktur oysa depremın yapıda oluşturdugu yuk dınarruk bır yuktur kı bu da depremın buyuklugune ve oluşum suresıne bagh olarak degışır Zeminlerin statık muhendıslık ozellıkierıne benzer şeküde zeminlerin deprem yuku altındakı davranışını belırlemek ıçın zeminlerin dınamık muhendıshk parametrelennın ve olası bır depremın ozelhklerının behrlenmesı gerekmektedır Zemınlenn dınarruk ozeUüderının behrlenmesı üerı teknolojüer gerektırmektedır ve bu da Turkıyede sayüı sayıdakı muhendıshk firması veya unıversıtelerın zemın mekanıgı laboratuvalannda mevcuttur Sonuç olarak deprem bolgelennde yapüacak zeminlerin statık ve dınarruk muhen dıshk ozellıklerının saptanması tecrubeh hşı ve kuıumlar ca yapüması gerekmektedır Eger zeminlerin dınamık muhendıshk ozelhklerı behrlenıp ve gerekh olan zemın ıy leşünlmesı yapümadıkça veya ügısız kışı ve kurumlar tarafından yapüacak ıse yapüacak olan zemın etutlerının hıçbır anlamı yoktur ve bu tur uygulanmalrdan kaçmümah (*) Yrd Doç Dr Jeofizık Jeolojı ve Inşaat Muhendısı Dokuz Eylul Unıversıtesı Inşaat Muhendıshgı Bolumu Buca Tınaztepe Kampusu BucaIzmır Kaynakca Fang HY 1991 Foundatıon Engıneerıng Handbook 2nd Ed Van Nostrand Reınhold New York Kumbasar VveKıp F 1977 Zemın Mekanıgı Problemlerı Çaglayan Kıtapevı Istanbul Zeminlerin taşıma gücü Heıhangı bır yapının temelı dızayn edüırken ıla şart aynı anda yerıne getırüır Bu ıla şart (ı) Temehn goçmeye karşı yeter bır guvenlıgının bulunması ve (ıı) Oluşabılecek toplam ve farklı oturmaların kabul edılebüır duzeyde ol 669/20