Zemin Etüdü Nedir, Neden ve Nasıl Yapılır?

Zemin Etüdü Nedir?

Zemin etüdü, güvenli aynı zamanda da ekonomik tasarımlar yapabilmek için söz konusu yapının oturacağı zemin ile ilgili jeolojik ve geoteknik bilgilerinin toplanması ve değerlendirilmesidir. Yaşanan 1999 depreminden sonra zemin etüdü yapmak zorunlu hale gelmiştir.

Zemin etüdünün amaçları nelerdir?

• Zemin ve varsa kaya katmanlarının konumlarının ve kalınlıklarının belirlenmesi,
• Zemin koşullarının değişkenliklerinin belirlenmesi,
• Laboratuvar deneyleri ve değerlendirmeler için numuneler alınması,
• Gereken mühendislik özelliklerinin elde edilmesi için yerinde deneyler yapılması,
• Arazi izleme aletlerinin yerleştirilmesi,
• İlgili zeminin tasarlanan yapı için uygunluğunun belirlenmesi,
• Zemindeki yer altı su seviyesinin belirlenmesi,
• Zeminde oluşacak gerilme-deformasyon davranışının belirlenmesi,
• Zeminde oluşabilecek problemlerin veri haline getirilebilmesi,

gibi amaçlarla yapılabilir.

Zemin Etüdüne Ayrılacak Bütçe Ne Kadardır?

Yapının güvenli ve ekonomik projelendirilmesi ve olası problemlerin önceden anlaşılabilmesi için zemin etüdüne ayrılan bütçe inşaat maliyetinin %1’i kadardır. İnşa sürecinde ve inşa süreci sonrasında problem yaşamamak için bu bütçeden kaçınmamak gerekir. Örneğin zemin etüdü yapılmamış bir temelde temel kazısı sırasında beklenenden farklı zeminlerin ortaya çıkması sonucu inşaatta gecikme ve ekonomik açıdan kayıp olması kaçınılmazdır.

Zemin Etüdünde Kullanılan Yöntemler Nelerdir?

Zemin etüdünde kullanılan yöntemler temel olarak 5 adettir, bunlar;

• Araştırma Çukuru
• Sondaj
• Arazi Deneyleri (SPT, CPT Vane gibi)
• Örselenmiş veya örselenmemiş zemin numunelerinin alınması
• Laboratuvar Deneyleri

Araştırma / Muayene Çukurları

Muayene çukurları düşey olarak açılırlar. Zeminin doğal yapısını bozmadan görmek, numune almak ve yerinde deney yapmak için açılırlar. Genellikle 3-5m (kazıcının eriştiği) derinliğinde açılırlar. İçine insan sığabilecek derinlikte olmalıdır, fotoğraflanır ve devamlı olarak gözlenir not alınır. Genellikle hafif yapıları, sondajı doğrulamak amacıyla açılırlar.

Sondaj Yapmak

Küçük alanlar üzerinde çapı iki veya dört santimetre uzunluğu üç veya beş metre olan deney mili ile sondalama yapılır. Mil zemine batırıldıktan sonra her beş vuruşta bir milin zemine batma miktarları ölçülüp grafiğe işlenir. Böylece zemin hakkında ve mil ucuna yapışan zemin parçacıklarından da yola çıkarak tabakalar hakkında fikir sahibi olunur. Daha iyi bir sondaj işlemi yapmak için de yaklaşık on metre uzunluğundaki uzatma çubuklarına iki metrelik sonda ucu takılıp çevirerek zemine sokulması şeklinde uygulanan “Sondalama Aleti” kullanılmaktır.

Sondaj yapma işlemi: Derinlerdeki zemin parçalarını örselemeden çıkartmak ve alt tabakalar hakkında bilgi sahibi olmak için yapılır. Bir sondajı gerçekleştirebilmek için aşağıda şekilleri verilen şekilde yapılır.

• Sondaj çubukları
• Sondaj boruları
• Sondaj uçları kullanılır

Genellikle sondaj döndürerek çakarak ya da delerek uygulanır, daha derin tabakalarda zemin etüdü yapmak için “jeofizik” ve “fizyolojik” yöntemler de kullanılmaktadır.

Zemin Etüdü İçin Sondaj Sayısı ve Derinliği Ne Olmalıdır?

• Küçük parsellerde ve değişken zemin koşullarının bulunduğu haller dışında her 300m2 için en az bir sondaj yapılır.
• Genellikle sondaj sayısı olarak dört köşe artı şeklinde bir merkez uygulanır.
• Birbirine yakın küçük yapılar birlikte değerlendirilebilir.
• Sondaj derinliğiniz yapı genişliğinin en az 1.5 katı olmalıdır. Ayrıca sondaj derinliğiniz, bina yükü nedeniyle zeminde oluşan gerilme artışının, kendi ağırlığından kaynaklanan efektif gerilmenin %10’una eşit olduğu derinlikten daha az olamaz.
• Deprem tasarım sınıfları DTS=1, DTS=1a, DTS=2 ve DTS=1a olan bölgelerde, yeraltı suyu düzeyi temel tabanından itibaren 10 metre derinlikten daha yukarıda ve gevşek yerleşimli iri (kaba) taneli zeminlerin yer aldığı sahalarda, sondaj kuyusunun derinliği zemin yüzünden yani +0.00 kotundan itibaren (durduğunuz yerin yol hizasında olduğu referans alınarak) itibaren en az yirmi metre olacak şekilde yapılmalıdır.

Zemin Etüdünün Önemi Nedir?

Zemin etüdünün birden fazla yönden önemi vardır. Ekonomik olarak zemin etüdü yapılmamış bir şantiyeye başladığınızı düşünelim ve statik projeniz zemini X zemini olarak kabul etti ve tasarladı fakat temel kazısı yaptığınız zaman zemini X zemini değil Y zemini olduğunu gördünüz. X zeminin dayanımı Y zeminin dayanımından daha büyük olsun, şu an bir proje vakti ve yeniden tasarlama ücreti, ekip ücreti, işçilik ücreti gibi bir sürü kalem gideriniz oluştu. Şanslı olsaydınız zemininiz gereğinden daha fazla dayanımlı çıkabilirdi o zaman da statik proje izin verdiği sürece işinize devam edebilirdiniz. Yüzde elli şansla bu kadar çok risk almak çok da akıllıca bir seçim olmazdı o yüzden zemin etüdünüzü mutlaka yaptırın. Gelelim yer altı suyu bulundurma durumuna. Yönetmeliğe uymayarak istediğiniz ölçülerde muayene kuyuları açtınız, ve zemin tahmin ettiğiniz gibi çıktı lakin her şey bu kadar güzel ilerlemiyor. Yer altı su seviyesini görmediniz veya kuyunuzun bir metre altında killi zemin olduğunu ve killi zemininizin suya doygun olduğunu kabul edelim. Zemininizi yükledikten bir süre sonra suya tamamen doygun kil su gibi davranacak ve yapıdan gelen yükü taşıyamayacak aynı şekilde suyun da bir taşıyıcılığı olmadığı kabulüyle su yolunu bulup kaçacak ve daha sonrasında yapınız bir yöne doğru deplasman verecek. Bu deplasman zemindeki su veya yapınız yıkılıncaya kadar devam edecek. Şahsi fikrim zeminin inşaatın kalbi olduğu yönünde zemin iyi olmazsa istediğiniz kadar estetik, devasa, mühendislik harikası yapılar tasarlayın eninde sonunda iş zemine bakıyor mühendislik harikası yapılarımız bir süre sonra göçmeye ve kullanılmayacak hale gelecekler. Bu olayla ilgili çok bilinen ve harika bir örnek “Pisa Kulesi” zemin etüdünün önemini yıllardır canlı olarak bize gösteriyor.

Saygılarımla…

Emir Mert SALKIN