Iksa Sistemleri | 2

İksa Sistemleri

Nüfusun hızla artması ve yapı alanlarının giderek azalması sonucunda derin kazı kullanımı giderek artmıştır. Derin kazı kullanımının artması beraberinde derin kazı ile ilgili teknik araştırmalarının ve derin kazı sistemlerinin gelişmesine olanak sağlamıştır.

Derin kazılarda parsel sınırları içerisindeki toprağın alınması kot farkından kaynaklı, derinlikle birlikte artan toprak basınçlarını oluşturmaktadır. Oluşan bu toprak basınçları düşeyde zemin hareketine sebep olduğu gibi yatay yönde de zemin hareketine sebep olmaktadır. Oluşan bu zemin hareketlerini engellemek veya minimum düzeyde tutmak amacıyla düşey ve yatay destekleme elemanları kullanılmaktadır. İksa sistemleri (Şekil 1) olarak bilinen bu destekleme elemanlarını 6 ana kategoride özetleyebiliriz. Bu kategoriler:

  • Diyafram duvar
  • Fore kazıklı perde duvar
  • Mini kazıklı perde duvar
  • Geçirimsizlik perdesi (Palplanş)
  • Kuyu temel
  • Zemin çivisi ve ankrajlı sistemdir.
İksa sistemleri
Şekil 1. İksa sistemleri

Bu yazı içeriğimde düşey iksa elemanlarına değinip yatay iksa elemanı olan ankraj ve zemin çivisini bir sonraki yazımda ele alacağım.

1. Diyafram Duvar

Düşey iksa sistemlerinden olan ve yüksek rijitliğe sahip olan diyafram duvar derin kazılarda yaygın olarak tercih edilen bir yöntemdir. Diyafram duvarlar (Şekil 2) derin kazılarda özellikle istinad duvarı gibi kalıcı yapı elemanı olarak tasarlanmakta ve kazı çukuru boyunca zemin yükünü taşımaktadır.

İksa sistemi diyafram duvar
Şekil 2. Diyafram duvar (anoloma yöntemi ile imal edilmiş yatay destekli perde)

Diyafram duvarların istinad duvarı olarak tasarlanmalarına ek olarak kalınlıklarının fazla olması sebebiyle binalarda taşıyıcı perde olarak da kullanılmaktadırlar. Diyafram duvarların binalarda taşıyıcı perde olarak kullanılması durumunda yapıda mutlaka izolasyon yapılmalı ve su ile teması engellenmelidir.

Diyafram duvarlar anolu kazı yöntemine ek olarak aç-kapa, top-down kazı yöntemleri ile de birlikte kullanılmaktadır. Diyafram duvar inşa süresinin uzun olması ve diğer destekleme elemanlarına göre daha maliyetli olması yönlerinden dezavantaja sahip olsalar da, yapıda betonarme perde olarak kullanılması, sızdırmazlık sağlaması ve yüksek kazı derinliklerinde uygulanabilir olması yönlerinden avantaja sahiptir.

2. Fore Kazıklı Perde Duvar

Zemin içerisinde açılan dairesel boşluklara donatı yerleştirilmesi ve bu bölgenin betonlanması ile oluşturulan yapı elemanı fore kazık olarak tanımlanmaktadır. Derin kazılarda hem maliyet hem de yüksek derinliklerde uygulanabilirliğinden dolayı fore kazıklı perde duvarlar yaygın olarak tercih edilmektedir. Fore kazıklı iksa sistemleri zeminden gelen yanal toprak basıncı büyüklüğüne bağlı olarak aralıklı, teğet veya kesişen şekilde imal edilebilmektedirler (Şekil 3).

Şekil 3. Fore kazıklı iksa sistemi (a) aralıklı, (b) teğet, (c) kesişen

Fore kazıklar; zemin cinsi, arazi koşulları ve gelen yanal toprak basıncı büyüklüğüne göre 60 cm ile 200 cm çap aralıklarında yapılabilmektedir (Ou, 2006). Fore kazıklı iksa sistemlerinde (Şekil 4) arazide oluşan yanal toprak basıncı büyüklüğüne bağlı olarak zemin çivisi ve ankraj gibi yanal destek elemanları da kullanılabilmektedir.

Şekil 4. Fore kazıklı perde duvar

3. Mini Kazıklı Perde Duvar

1970’li yıllarda geliştirilen mini kazıklı perde duvar, fore kazıklı perde duvara göre daha düşük boy ve çapta imal edilmektedir. Gelen yanal toprak basıncının ve iksa derinliğinin az olduğu kaya zeminlerde tercih edilirler. Mini kazıklı perde duvarda imal edilen kazık çapları 10 cm ile 30 cm arasında değişmektedir (Ekici, 2011).

Mini kazıklı iksa sistemi (Şekil 5) yapım aşamaları fore kazıklı iksa sistemi yapım aşamaları ile benzer şekilde ilerlemektedir. Yalnızca mini kazıklı sistemlerde kazılar fore kazık makinası ile değil, auger veya tabancalı sistemler ile yapılmaktadır.

Şekil 5. Mini kazıklı perde duvar

4. Geçirimsizlik perdesi (Palplanş)

Palplanş perdeler, fore kazık, mini kazık ile imal edilen betonarme yapılı iksa sistemlerinden farklı olarak ahşap ve çelik malzeme kullanılarak da imal edilebilmektedirler. Çelik, ahşap ve betonarme olarak imal edilen geçirimsizlik perdeleri kazı alanında birbirine geçirilecek şekilde alana yerleştirilmelidir. Kullanım yeri ve amacına bağlı olarak palplanş kesitlerinin U tipi, Z tipi ve düz kesit olmak üzere 3 farklı türü bulunmaktadır (Şekil 6).

Şekil 6. (a) Z tipi, (b) U tipi, (c) düz kesit palplanş

Palplanş perdeler yüksek geçirimsizliğe sahip olduklarından dolayı kum ve bataklık gibi daha çok yer altı suyu problemi olan bölgelerde tercih edilmektedir. Bu kullanım amacına ek olarak deniz bölgelerinde rıhtım yapısı ve istinad duvarı yapılarında da palplanş perdeler tercih edilmektedir. Örnek bir palplanş perde imalatı Şekil 7 de gösterilmiştir.

Şekil 7. Palplanş iksa sistemi

5. Kuyu Temel

İnsan gücü ve basit bir vinç yardımı ile inşa edilen kuyu temelli iksa sistemi, yer altı su seviyesinin zemin yüzeyine yakın olmadığı gevşek zeminlerde tercih edilmektedir. Kullanım amacına göre kuyu temelli iksa sistemlerinde 20-30 m derinliklere kadar inilebilmektedir. Kuyu temelli iksa sistemine örnek bir görsel Şekil 8 de gösterilmiştir.

Şekil 8. Kuyu temel iksa sistemi

Kuyu temel ile inşa edilen iksa sistemlerinde eğer oluşturulacak betonarme perde yapı elemanı olarak kullanılacaksa mutlaka izolasyon yapılmalıdır.

Düşey iksa sistemleri yazımı okuduğunuz için teşekkür ederim. Bu yazının devamı niteliğinde olan ankraj ve zemin çivisi yazımı linke tıklayarak okuyabilirsiniz.

Sevgiyle Kalın 🙂

Kaynaklar:

  • Yıldırım, S., 2009. “Zemin incelemesi ve temel tasarımı” Birsen yayınevi, İstanbul.
  • Das, B. M. (2009). “Shallow Foundation Bearing Capacity and Settlement, Second Edition” CRC Press.
  • Ekici, H., (2011). “Derin Kazı Sistemleri ve Derin Kazılara Bir Örnek: Akasya Acıbadem Projesi” Yüksek Lisans Tezi, İTÜ, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
  • Ou, C., Y., 2006. “Deep Excavation” Theory and Practice, London

2 Comments

Add a Comment

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir