Zemin Etüdü | Makale 15

Zemin Etüdü

Temel mühendisliğinin en temel konularından biri de arazi ve zemin incelemesini içeren zemin etüdünün yapılmasıdır. Zemin etüdü yeni bir yapı yapılmadan önce zeminin uygunluğu, yapının tasarım parametreleri, temel tipi seçimi, kazı sırasında alınması gereken önlemler, yapı güvenliği ve bunlara ek birçok konuda bize bilgi sağlar.

Zemin etüdü yalnızca yeni bir yapı yapılmadan önce değil, mevcut bir yapıda sonradan ortaya çıkan çatlak, eğim, nem oranının artması ile duvarlarda ve tavanda oluşan rutubet gibi birçok sorunun varlığında da yapılmalıdır. Bu sorunların temel nedeni zemin türü ve ortamda var olan su olabilmektedir.

Zemin etüdü tarihi yapıların onarımı ve yenilenmesi, zemin iyileştirme çalışmalarına ön hazırlık, heyelan erozyon sorunu olan bölgelerde gerekli önlemleri almak için bilgi toplanması için de yapılabilmektedir. Zemin etüdü yapılmasının önemini vurgulayan en temel tarihi yapı Pisa Kulesidir (Şekil 1). Bu kule zeminin ince daneli olması ve bünyesinde su barındırmasından dolayı konsolidasyon oturmalarına maruz kalmış ve zamanla eğimli bir hal almıştır. Burada zemin özelliklerini belirlemenin ve buna göre tasarım ve önlem almanın önemini görmekteyiz.örnektir.

Şekil 1. Pisa Kulesi (İtalya)

Zemin etüdü çalışmalarının yapılması, zemin profili ve yeraltı suyunun belirlenmesinde,zeminden numune alınmasında, mühendislik özelliklerinin belirlenmesinde, saha ve çevre koşullarının tanımlanmasında, zeminde oluşabilecek problemleri öngörmede, yerleşime uygun olan ve olmayan kısımları belirlemede, ene ekonomik ve güvenli tasarımları yapmada gerekli ve büyük bir öneme sahiptir.

Zemin incelemesindeki en temel amaç zemin üzerindeki yapının güvenli inşa edilmesidir. Bu amaç doğrultusunda incelenen zemin üzerinde jeofizik, jeolojik ve geoteknik araştırma ve deneyler yapılmalıdır.

Yapılan jeofizik araştırmalar zemin dalga yayılma hızını dikkate almaktadır. Zemin dalga yayılma hızı (kayma dalgası hızı) ile zemin tabakalarının kalınlıkarı, özellikleri ve elastik zemin özellikleri hakkında temel bilgiler edinilmektedir.

Jeolojik araştırmalar sonucunda zemin tabakalarının hangi birimlerden oluştuğu belirlenir. Bunun yanında zeminden alınan karot numunler ile kaya kalite göstergesinin belirlenir. Jeolojik araştırmalar aynı zamanda arazi topoğrafyası hakkında temel bilgiler elde edilir.

Geoteknik araştırmalar sonrasında zemin yer altı suyu, zemin laboratuvar çalışmaları (zemin endeks özelliklerinin belirlenmesi, zemin sınıflandırması, kıvam limitleri…), arazi deneyleri (Standart Penetrasyon Deneyi SPT, Konik Penetrasyon deneyi CPT, Presyometre deneyi, Permeabilite deneyi) yapılmasını içerir. Bu deneyler ve araştırmalar sonucunda zemine ait geoteknik tasarım parametreleri elde edilerek tasarım yapılır.

Yapılan zemin araştırmaları yapılacak yapının büyüklüğüne, arazi yapısına ve çevre koşullarına göre değişiklik göstermektedir. Genel anlamda bu araştırmalar ofis çalışması ve arazi tanınması olarak iki kısımda toplanmaktadır.

Ofis çalışmasında, inceleme alanının varsa jeolojik haritası, eş yükselti eğrilerini içeren haritası, yerüstü ve yer altı engelleri ve röper noktaları belirlenir (Şekil 2). Bu çalışmalara ek olarak yapı alanında sanayileşme durumu, eski tarihsel yapı durumu, yerel yönetim yerleşim yeri durumu gibi bilgiler de toplanır.

Zemin etüdü ofis çalışması
Şekil 2. Ofis çalışması

Gerekli sismik bilgiler, depremsellik, yol yapım bilgileri, arazi heyelan, erozyon, sel bilgilerine ek olarak drenaj, kanalizasyon, elektrik gaz alt yapıya ait bilgilerde ofis çalışması kısmında toparlanır.

Arazi tanınması, arazide yapılan gözlem, deney ve inceleme aşamalarını içerir. İlk olarak arazi sınırları belirlenir (Şekil 3). Belirlenen bu sınırlar yol, enerji haritaları ve drenaj koşulları ile uyumlu olmalıdır. Eğer elimizde inşa alanının jeolojik kesitlerini içeren harita varsa bu harita koşullarına göre yüzeysel tüm bulgular belirlenmelidir.

Şekil 3. Arazi çalışması

Elimizde jeolojik haritanın olmaması durumunda, araştırma çukuru ve sondajlar yardımı ile bölge hakkında temel jeolojik bilgiler edinilir. Araştırma çukuru ve sondaj sayısı, yapı önemine, büyüklüğüne ve elde edilen verilerin yeterli olup olmamasına göre değişiklik göstermektedir.

Normal bir yapıda (yaklaşık 500 m2 lik bir alan) minimum 3 adet sondaj yapılmalı ve sondaj derinliği yapılacak yapının türüne, arazi koşullarında kaya birimine rastlanılmasına ve temel genişliği gibi parametrelere bağlı olarak belirlenmektedir. Sondaj ve araştırma çukuru derinlikleri, yapılış aşamalarını sonraki yazımda detaylı olarak ele alacağım.

Zemin incelemesi ve arazi gözlemlerini içeren zemin etüdü sonrasında gerekli jeofizik, jeolojik ve geoteknik verileri içeren bir rapor yazılır. 2019 Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği ne göre bu rapor geoteknik rapor ve veri raporu olmak üzere iki kısımdan oluşmalıdır. Ropor içeriği neleri kapsıyor, geoteknik bir rapor nasıl hazırlanmalı bu soruların cevabı için zemin etüd raporu yazımı okuyabilirsiniz.

“Yazı yazmayı öğrenmek herşeyden önce düşünmeyi öğrenmektir” diyerek Sevgiyle kalın 🙂

No Comments

Add a Comment

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir