İçindekiler (Hızlı Gezinme)
1. Zemin Etüdü Nedir ve Neden Yapılır?
Zemin etüdü (Zemin ve Temel Etüdü); üzerine inşa edilecek her türlü mühendislik yapısının (konut, ticari plaza, endüstriyel fabrika, köprü, viyadük, istinat duvarı, otoyol veya altyapı tesisi) yüklerini güvenli ve ekonomik bir şekilde zemine aktarabilmesi amacıyla, parsel altındaki zemin ve kaya tabakalarının fiziksel, mekanik, dinamik ve hidrojeolojik özelliklerinin bilimsel yöntemlerle belirlenmesi işlemidir.
GEONEM ZEMİN MÜH. İNŞ. SAN. VE TİC. LTD. ŞTİ. olarak İstanbul Esenyurt merkezli uzman jeoloji, jeofizik ve inşaat (geoteknik) mühendisi kadromuzla; statik ve dinamik (deprem) yükler altında zeminin nasıl davranacağını analiz ediyor, olası riskleri inşaat başlamadan önce tespit ederek en doğru temel sistemini ve gerekirse zemin iyileştirme yöntemini projelendiriyoruz.
Deprem Güvenliğinin İlk Halkası: Doğru Zemin Etüdü
Üstyapı betonarme veya çelik projesi ne kadar güçlü tasarlanırsa tasarlansın; temel altındaki zeminde meydana gelebilecek taşıma gücü yenilmesi (zemin göçmesi), aşırı farklı oturmalar, sıvılaşma (liquefaction), yanal yayılma veya şev stabilitesi kaybı yapının ağır hasar görmesine neden olur. Bu nedenle güvenilir bir zemin etüdü, yapı güvenliğinin vazgeçilmez temelidir.
2. TBDY 2018 Standartlarında Zemin Etüdü Süreci Nasıl İşler?
18 Mart 2018 tarihli Resmi Gazete'de yayımlanarak yürürlüğe giren Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY 2018) Bölüm 16 ve Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı tarafından yayımlanan "Zemin ve Temel Etüdü Uygulama Esasları ve Rapor Formatı" kapsamında zemin etüdü çalışmaları birbirini tamamlayan 4 ana disiplinde yürütülür:
- Ön İnceleme ve Masa Başı Çalışmaları: Parselin imar durumu, yerel jeoloji haritaları, heyelan/taşkın risk durumu, çevre yapılaşma, altyapı hatları ve topoğrafik eğim durumu incelenerek sondaj lokasyonları ve derinlikleri planlanır.
- Geoteknik Sondaj ve Arazi Deneyleri: Rotary-hidrolik sondaj makineleri ile temel etki derinliği boyunca sondaj kuyuları açılır; her 1.50 metrede bir Standart Penetrasyon Deneyi (SPT) yapılır, örselenmiş (SPT tüpü) ve örselenmemiş (Shelby tüpü - UD) zemin numuneleri ile kaya birimlerde TCR/RQD karot örnekleri alınır.
- Jeofizik Saha Ölçümleri: Sismik Kırılma, Çok Kanallı Yüzey Dalgası Analizi (MASW), ReMi, Elektrik Özdirenç (Rezistivite) ve Mikrotremör ölçümleri ile zeminin 30 metre derinlikteki ortalama kayma dalgası hızı ($V_{S30}$), yerel zemin sınıfı (ZA, ZB, ZC, ZD, ZE, ZF) ve dinamik elastik parametreleri belirlenir.
- Akredite Zemin ve Kaya Mekaniği Laboratuvar Testleri: Alınan numuneler üzerinde elek analizi, hidrometre, Atterberg kıvam limitleri (likit limit, plastik limit), doğal su muhtevası, birim hacim ağırlık, üç eksenli basınç (UU/CU/CD), kesme kutusu, serbest basınç, ödometre (konsolidasyon), şişme potansiyeli ve nokta yükleme deneyleri gerçekleştirilir.
3. Uyguladığımız Başlıca Arazi İçi (In-Situ) Deneyler
Özellikle örselenmemiş numune alımının güç olduğu kumlu, çakıllı veya çok yumuşak zeminlerde, zeminin doğal gerilme durumundaki mukavemet ve deformasyon modüllerini ölçmek için yerinde (in-situ) deneyler büyük önem taşır:
3.1. Standart Penetrasyon Deneyi (SPT - TS EN ISO 22476-3)
Sondaj kuyusu tabanına indirilen standart yarık kaşık numune alıcının, 63.5 kg ağırlığındaki şahmerdanın 76 cm yükseklikten serbest düşürülmesiyle zemine üç kademede (3x15 cm = 45 cm) çakılması işlemidir. Son 30 cm'lik ilerleme için gereken darbe sayısı ($N_{30}$), enerji ve örtü yükü düzeltmeleri ($N_{1,60}$) yapılarak içsel sürtünme açısı, drenajsız kayma mukavemeti, elastisite modülü ve sıvılaşma direnci hesaplarında kullanılır.
3.2. Koni Penetrasyon Deneyi (CPT / CPTu - TS EN ISO 22476-1)
Yumuşak kil, silt ve kum tabakalarında sürekli profil elde etmek amacıyla konik uçlu probun 2 cm/sn sabit hızla zemine itilmesiyle uç direnci ($q_c$), çevre sürtünmesi ($f_s$) ve boşluk suyu basıncı ($u_2$) derinlik boyunca kesintisiz ölçülür.
3.3. Presiyometre Deneyi (PMT - Menard Presiyometresi)
Sondaj kuyusu içerisine indirilen silindirik hücrenin kademeli basınçla şişirilmesiyle zeminin yatay gerilme-şekildeğiştirme eğrisi elde edilir. Presiyometre modülü ($E_M$) ve limit basınç ($P_L$) değerleri kullanılarak özellikle radye temel ve kazıklı temellerin taşıma gücü ile oturma analizleri yüksek doğrulukla yapılır.
4. Zemin Veri Raporu ve Geoteknik Rapor Arasındaki Farklar
TBDY 2018 uyarınca zemin araştırmaları iki ayrı mühendislik raporu halinde sunulmaktadır:
- Arazi ve Laboratuvar Veri Raporu: Saha sondaj loglarını, yeraltı suyu gözlemlerini, SPT/CPT/Presiyometre deney sonuçlarını, jeofizik sismik kesitleri ve akredite laboratuvar deney föylerini içeren, zeminin ham mühendislik modelini ortaya koyan rapordur.
- Geoteknik Değerlendirme Raporu: Veri raporundaki parametreleri ve yapılacak binanın mimari/statik özelliklerini (bodrum kat sayısı, temel derinliği, yapı yükleri) dikkate alarak; Tasarım Taşıma Gücü ($q_t$), Beklenen Toplam ve Farklı Oturmalar, Yatak Katsayısı ($k_v$), Sıvılaşma Analizi, Şev Stabilitesi, Derin Kazı İksa Önerileri ve Zemin İyileştirme Projesi kararlarını içeren inşaat mühendisliği raporudur.
5. TBDY 2018 Bina Geoteknik Kategorileri ve Etüt Kapsamı
| Geoteknik Kategori | Yapı ve Zemin Özellikleri | Minimum Sondaj & Deney Kapsamı | Raporlama Gereksinimi |
|---|---|---|---|
| Kategori 1 (GK1) | Küçük boyutlu, bodrumsuz veya tek bodrumlu hafif yapılar, iyi zemin koşulları | En az 2-3 adet sondaj kuyusu, SPT, Jeofizik (MASW), indeks laboratuvar testleri | Veri Raporu + Geoteknik Rapor |
| Kategori 2 (GK2) | Çok katlı konutlar, ticari binalar, sanayi tesisleri, standart derin temeller ve iksalar | En az 3 ve üzeri sondaj (her 300-500 m² için), SPT, UD numune, üç eksenli/konsolidasyon, MASW | Detaylı Veri Raporu + Geoteknik Rapor |
| Kategori 3 (GK3) | Yüksek katlı kuleler, derin kazılar (>10m), sıvılaşabilir/yumuşak zeminler (ZE-ZF), özel yapılar | Sık aralıklı derin sondajlar, CPTu, Presiyometre, İnklinometre, Sahaya Özel Deprem Davranış Analizi | Kapsamlı Veri Raporu + İleri Geoteknik & İyileştirme Raporu |