Her depremden sonra farkındalık oluşarak ekranlarda deprem ve etkileri tartışılır, fakat birkaç hafta sonra deprem etkileri unutulur, bina yapımında yapılan hatalar tekrar edilir. Ülkemizde yapılaşma dönem dönem çok hızlı olmuş devlet politikası olarak inşaat canlı tutulmaya çalışılmıştır.
Yapıların taşıyıcı sistemlerinin dizaynı ve yapım kalitesi deprem karşısındaki davranışını belirlemektedir. Ülkemizde en son 2018 yılında deprem yönetmeliği yenilenmiş, deprem mühendisliği açısından dünya standartlarında dizayn şartları belirlenmiştir.
Bina sistemleri, ne kadar profesyonel tasarımı yapılırsa yapılsın temel sistemleri ve zemin kalitesi birlikte düşünülmez ise yeterli kalitede olamazlar. Yapıdan gelen yükleri, uygun temel sistemleri ile zemine aktarmak yapı kalitesi bakımından şarttır. Sağlam zemine ulaşıp yapılardan gelen yükleri aktarmak üzerindeki yapının faydalı ömrünü uzatmak için gereklidir. Bazı durumlarda zemin iyileştirme ve drenaj gerekli olabilir.
Biz bu makalemizde zemin etkileri ve basit olarak zemin çeşitlerini inceleyeceğiz.
Çakıllı Zeminler
Bu zeminlerin kalın tabakalar halinde devam ettiği yerlerde aşırı oturmalar beklenmez. Çakıllı zeminler yüksek taşıma gücüne sahip, granüler, drenajlı ve kohezyonsuz zeminlerdir. Poisson oranları düşük, elastisite modülleri ve içsel sürtünme açıları ise yüksektir.
Kumlu Zeminler
Bu zeminlerde aşırı oturmalar beklenebilir, temel dizaynı yapılırken statiker inşaat mühendisi bu hususu dikkate alacaktır. Kumlu zeminler, granüler, kohezyon miktarları az zeminlerdir. Taşıma güçleri zemin içeriğine ve içsel sürtünme açılarına bağlı olarak değişkenlik göstermektedir. Sıvılaşma riski yüksek olan zeminlerdendir. Kumlu zeminlerde bazı durumlarda yüzeysel temeller yetersiz kalabilir, Adapazarı ve İzmir depremlerinde bu husus öne çıkmıştır. Kumlu zeminlerde su seviyesi ve boşluk suyu basıncı önemlidir. Kumlu zeminlerde zemin oturmaları sınırlandırılmalıdır.
Sıvılaşma
Sıvılaşma 17 Ağustos 1999 Marmara depreminden sonra çokça duyduğumuz teknik bir terimdir. Peki, sıvılaşma nedir ? Kohezyonsuz veya kohezyonu az zeminlerde monotonik ve/veya dinamik yüklemeler sonucu boşluk suyu basıncının hızla artması ve bu sebep ile efektif gerilmelerin azalarak zemindeki kayma dayanımlarının azalmasıdır.
Sıvılaşma sonucu zemin artık akışkan gibi davranmaya başlar, taşıma gücünü önemli ölçüde kaybederek üzerindeki yapıyı etkileyecek hasar ve deformasyonlara sebep olur. Sıvılaşma olan zeminlerde taşıma kapasitesi kaybı, farklı oturmalar, aşırı oturmalar, yataklanma kaybı en önemli temel problemleri olarak karşımıza çıkmaktadır.
Sıvılaşma riski olan zeminler uygun yöntemler ile iyileştirilmeli, yüzeysel temel uygulamalarından kaçınılmalıdır. Bazı durumlarda kazıklı temeller bile yeterli olmayabilir, en ideal yöntem zemin iyileştirilmesi ve kazık temelin birlikte uygulandığı durumlardır. Sıvılaşma derinlerdeki tabakalarda meydana gelmektedir. Bu sebeple temel altı kaliteli dolgu yapılması gibi önlemler ile sıvılaşma bertaraf edilemez.
Yurdumuzda sıvılaşmaya karşı aşağıdaki zemin iyileştirme uygulamaları yapılmaktadır.
- Zemine ilave kohezyon kazandırmak için çimento enjeksiyonu
- Zeminde yüksek dayanımlı kolonlar oluşturarak, deprem esnasında zemine uygulanan kayma gerilmesini azaltmak için jet-grout kolon
- Sıvılaşma potansiyeli yüksek zeminlerde taş kolon uygulaması
Kazıklı temel uygulamaları yapılacaksa çakma veya vibreks kazık tercih edilmelidir. Çakma esnasında ortaya çıkacak deplasman etkisi ile sıvılaşabilecek kumlu zeminlerin sıkıştırılması mümkün olabilmektedir. Eğer sondaj kazığı uygulaması yapılacak ise sıvılaşabilen zeminden kaynaklanan yataklanma kaybı donatı ile karşılanmalı ve zemin iyileştirilmesi ile birlikte uygulanmalıdır.
Sıvılaşma terim olarak 1948 yılında Terzaghi ve Peck tarafından kumlu gevşek zeminlerde dayanım kayıplarına bağlı göçmeleri tanımlamak için kullanılmıştır.
Killi Zeminler
Granüler zeminlere göre kohezyonları oldukça fazladır. Genellikle drenajsız kabul edilirler. Kumlu zeminlerde olduğu gibi oturma hesapları kontrol edilmelidir. İçerdiği suya ve plastisiteye bağlı olarak farklı davranışlar gösterebilir. Konsalidasyon oturmaları uzun vadede beklenebilir. Taşıma gücü hesabı uzun dönemli taşıma hesapları ve ani dayanım hesapları şeklinde yapılabilir.
Siltli Zeminler
Bu zemin cinsi, kohezyonlu ve granülerdir. Permabiltesine ve plastisiteye bağlı olarak farklı davranış biçimleri gösterebilmektedir. Taşıma kapasiteleri kohezyonlarına ve içsel sürtünme açılarına bağlı olarak değişkenlik gösterebilir. Siltli zeminler ara bir formdurlar, bazıları kile yakın davranış gösterirken bazıları ise sıvılaşabilen zemine yakın davranış gösterebilirler.
Görüldüğü gibi zeminler farklı davranış biçimleri gösterebilmektedir. Üzerindeki yapıyı inşa ederken zemin verileri uzmanları tarafından incelenerek gerekli temel şekli belirlenmeli tecrübeli ve teknik eğitimi kuvvetli inşaat mühendisleri tarafından projelendirilen binalar, şartnamelere ve teknik detaylara uygun olarak inşa edilmelidir.
Yerel yönetimler imara açtığı bölgeleri parsel bazlı inceleyerek, gerekli geoteknik raporları hazırlanmasında öncülük etmelidirler. Yapı müteahhitleri ve proje müellifleri, yapıyı zeminin şartlarına göre inşa etmelidirler. Yapı müteahhidi olma şartları tekrar gözden geçirilmeli ,teknik personelin sorumluluk ve hakları arttırılmalıdır.
