Katalog

Doğal Afetler ve İnşaat MühendisliğiII Geçen haftaki yazımızda yerkürenin iç ve dış dinamikleri sonucu ortaya çıkan doğal afetlerden yer kayması, tsunami, tayfun ve siklonlardan söz etmiş, gerekli olanaklar sağlandığı takdirde mühendisin insanları doğal afetlerin çoğundan korumasının mümkün olduğunu belirtmiştik. Bu hafta ülkemizi de yakından ilgilendiren çığ, sel ve deprem afetlerine değineceğiz. Prof. Dr. Akın Önalp (İstanbul Kültür Üniversitesi) Ç ığ, Türkiye için bildik, ne yazık ki can ve mal kayıpları yaşadığımız bir doğal afettir. Yüksek Anadolu platosunda kış mevsiminde kalınlığı met relere varan kar birikimleri arazi yüzeyinin yeterli eğimde olması durumunda çoğunlukla insanların etkisi ile yamaç aşağı kar veya kar çamur bileşimi olarak kayıp akmaktadır. İnsanlara büyük çoğunlukla ulaşım yolları boyunca zarar veren bu olaydan önceden tetikleme veya sıkça oluşan bölge ve kesimlerde “Kar dam”ları yapma yoluyla kaçınılabilir. Ancak burada resimde görüldüğü gibi insan kontrolü dışında oluşan olayları göz ardı etmemek gerekir. Geçmişte en dikkat çeken çığ olaylarından biri 1970’de Şili Huascaran dağlarında yaşanmıştır. Yükseltisi 7000 metreyi bulan dağlarda büyük olasılıkla bir depremle tetiklenen buz kar çığı 15 km aşağıya doğru hareket etmiş, hızı 280 km/saati geçen 100 milyon metreküp çığ inişte önündeki çamura karışarak Santa Nehri kenarındaki Yungay ve Ranrahirca kasabalarını kalınlığı 10 metreyi geçen bir örtü ile kaplamıştır. Çığ altında kalan 35000 kişi çıkartılamadığı için, anılarına bir anıt dikmekle yetinilmemiştir. Bu olay kuşkusuz mühendisin önleyemeyeceği sınıfa girmektedir. Çığ Ceyhan’da zemin sıvılaşması Zemin incelemesi Deprem hasarları CBT 1159 / 12 5 Haziran 2009 Güncel konulardan biri de “sellenme”dir. Yerküre yüzeyine düşen yağış kontrol edilmez ise eğim aşağıya büyük hacimlerde akıp, önüne gelen tüm bölgeleri kaplamaktadır. Hindistan, Çin ve Bengaldeş’te hâlâ her yıl sellerden binlerce kişi ölmektedir. Türkiye’de de geçmişte büyük can ve mal kayıplarıyla biten seller görmüştür. Adapazarı kenti tüm geçmişi boyunca, Sarıyar ve Gökçekaya barajları yapılana değin, neredeyse yıllık sel baskınlarına uğramıştır. Altınkaya barajının yapılması ile artık Çarşamba’yı sel almamaktadır. Su kıtlığının gündemde olduğu dünyada sel hasarları bu suların akarsu yataklarının düzenlenmesi, fazla suların gölet ve barajlarda biriktirilmesiyle kolayca önlenebilir. Türkiye su kaynakları açısından fakir bir bölge olmadığından gelecek yıllarda batıda ortaya çıkacak kuraklığın doğu veya kuzeyden bu bölgeye taşınacak su ile önlenmesi gündeme gelecek, bu büyük projeyi de inşaat mühendisleri başaracaktır. Deprem olayı yerkürenin iç dinamiklerini yansıtan en önemli belirtidir. Bir yüksek öğrenim kurumunca yayımlanmış bir jeoloji kitabında her ne kadar depremleri Allah’ın insanları cezalandırmak için oluşturduğu öne sürülse de, olayın yer kabuğunu oluşturan farklı büyüklükteki plakaların çarpışması veya bir diğerini itmesi sonucu oluştuğu kabul edilebilir. Olayın çok büyük ölçekli olması konunun çözümsüz olduğu gibi bir izlenim verebilirse de günümüzde teknolojinin her depreme dayanacak yapılar sağlaması olanağı bulunmaktadır. Bir diğer deyişle, inşaat mühendisi insanların depremde ölmesini önleyecek bilgiye artık sahiptir. Türkiye’yi etkileyen en önemli doğal afet kuşkusuz depremlerdir. Jeolojik yapısı nedeniyle birçok diri fay içeren ülkenin %80’inden fazlası deprem tehlikesi ile karşı karşıyadır. Kuzey Anadolu Fay’ı ülkeyi kaplayan diri fay sistemlerinden en önemlisi olup bu ve diğerleri ortalama beş yıllık aralıklarla deprem üretmektedir. 1668 depremlerinde 8000 den fazla, 7.8 büyüklükteki 1939 Erzincan depreminde 53000 can kaybı yaşanmıştır. Aradan geçen çok yılları izleyerek 1999 Marmara depremlerinde de 25000 can kaybı olduğu tahmin edilmektedir. Bilim ve tekniğin XX. yüzyılda yükseldiği düzey düşünüldüğünde yüksek kayıplarının hâlâ neden sürdüğü haklı sorusuna yanıt vermek gerekmektedir. Deprem hasar ve kayıplarının geçmişte önlenememesi: • Yapıların depremde davranışının yeni anlaşılması, • Yapımda kullanılan gereçlerin yetersizliği, • Mevcut yönetmeliklerin yetersizliği, • Yapızemin etkileşiminin göz önüne alınmaması nedenleri ile yorumlanabilir. Yapıların “ahşap/yığma” yerine ucuz ve hızlı olan betonarme sistemle yapılmaya başlanması ile yıkımın önlenemeyeceği artık genel bilgi haline gelmiştir. Buna karşın taşıyıcı sistem denilen, bina iskeletinin çelik yapılması durumunda binaların depreme çok daha dirençli olduğu söylenebilmektedir. Binaların depreme dayanıklı yapılabilmesi için 1975’te çıkartılmış yönetmeliğin büyük depremlerde yetersiz kalması nedeni ile 2007’de daha çağdaş biçimi “Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar” Sellenme yayımlanmış olup bu yönetmeliğe göre tasarlanmış yapıların özellikle her an beklenen İstanbul depremini hasarsız atlatacağı tahmin edilmektedir. 1999 depremini izleyerek sadece taşıyıcı sistem değil inşaatlarda kullanılan beton ve çelik gibi gereçlerin de bir standarda uyması koşulu zorunlu hale getirilmiştir. Artık hiç kimse deniz kumu kullanarak beton dökme gafleti göstermiyor. Yapıların depremde davranışını etkileyen önemli hususlardan biri de üzerinde oturduğu zeminle etkileşimidir. Kayada oturan bir yapının depremde en az etki aldığı, yumuşak zeminde oturanların ise ağır hasar gördüğünü herkes bilmektedir. Ancak, tarihsel gelişim içinde toplumların kayaların yüzeylendiği tepe ve dağlarda değil, zayıf ve yumuşak zeminlerin ağırlıkta olduğu deniz ve nehir kenarları ile ovalarda gelişip yaşadığını göstermektedir. Bu da depremde oluşan titreşim ve salınımların yapılara kolayca aktarıldığı bir ortam anlamı taşımaktadır. Bu tür kritik ortamlarda deprem sırasında binanın zeminle alışverişini inceleyen bilgisayar programları geliştirilmiştir. Örneğin, su altındaki kumlu ve siltli (mil) zeminler depremde yumuşamakta ve suyun dışarıya fışkırması ile sıvılaşma denilen olay belirdiğinden yapıların zemine 2 metreye kadar battığı görülmektedir. Bu şekilde, üst yapı hasar görmese bile, bina farklı miktarlarda oturacağından iskân edilemez hale gelmektedir. Bu olumsuz durumu önceden kestirme olanağı vardır. Zeminin özellikleri koni penetrasyon aleti denilen, konik ucunu zemine iterken beliren dirençleri algılayarak hızlı ölçüm yapan bir aletle ölçülmekte, mevcut ve yapılacak binaların oturacağı zeminin deprem koşullarında yapı ile nasıl etkileşeceği değerlendirilmektedir. Zeminin yapıyı olumsuz etkilemesi olasılığı saptanırsa, iyileştirme yöntemleri gündeme gelmektedir. Bu yöntemler betonarme kazıktan, zeminin içine taş kolonları yerleştirerek on daha sağlam hale getiren çalışmalardır. Teknolojinin bugün geldiği durumda, zemine müdahale etmeden de yapıyı deprem titreşim ve salınımlarından “sismik yalıtım” denen yöntemle güvenliğe almak mümkündür. Maliyeti yüksek olmakla birlikte sismik yalıtım birinci derece deprem bölgelerinde uygulamaya değer bir yaklaşım olarak belirmiştir. İletişim organlarında sıkça görünen jeofizikçi ve jeologlar toplumu depremin tehdit ve tehlikeleri hakkında ciddi biçimde uyarmaktadırlar. Bu görüşler doğru olmakla birlikte, günümüzde insanı her türlü afetten koruyacak bilgi ve teknoloji gelişmiş durumdadır. Toplumların bu gelişmelere ayak uydurması durumunda yıkım ve can kayıplarının en aza inmesi olasılığı ufukta görünmüştür.