BİLDİRİLER

BİLDİRİ DETAY

Tuncay KAP, Ercan ÖZGAN, Metin Mevlüt UZUNOĞLU
YERLEŞİM ALANLARINDA ZEMİNİN SIVILAŞMA RİSK HARİTALARININ OLUŞTURULMASI, DÜZCE ÖRNEĞİ
 
Giriş: 3194 sayılı İmar Kanunu kapsamında yer alan bütün yapılar bu yasanın 21. maddesi gereği “Yapı Ruhsatı” almak zorundadırlar. Yapı ruhsatının alınabilmesi için gerekli olan belgeler arasında “Zemin Etüt Raporu da” yer almaktadır. Özellikle deprem bölgelerinde yapılacak yapılar için zemin etüt raporlarında zemin grubu, yerel zemin sınıfı, zemin cinsi, yer altı su seviyesi gibi parametreler son derece önemli parametrelerdir. Deprem bölgelerinde yapılacak yapılarda zemin parametrelerinden olan taşıma gücü, oturma ve sıvılaşma riski en önemli parametreler olarak karşımıza çıkmaktadır. Sıvılaşma doğrudan zemin ile ilgili bir durum olup yapı açısından temel çeşidi ile ilişkilendirilebilir. Her ne kadar temel çeşidi zemin özelliklerine ve yapının üzerine etkiyen yüklere göre belirlense de zeminin sıvılaşma özelliğinde olması yapının deprem esnasında hiç zarar görmese bile sıvılaşma etkisi nedeni ile stabilitesini kaybetmesi, zeminin içine doğru batması gibi durumlara neden olacağı için yapı kullanılamaz hale gelecektir. Zeminin sıvılaşması; suya doygun kohezyonsuz zeminlerde deprem titreşimleri nedeni ile zemin boşluklarındaki suyun basıncının artması sonucu zemin taneleri üzerindeki efektif gerilmenin sıfıra eşitlenmesi nedeniyle zeminin geçici olarak dayanımını kaybetmesi ve bir sıvı ortam gibi davranması olarak tanımlanmaktadır. Sıvılaşma potansiyeli olan zeminlerle ilgili hususlar 2007 Deprem Yönetmeliğinin 6. Bölümünde tanımlanmıştır. Buna göre; bütün deprem bölgelerinde, yeraltı su seviyesinin zemin yüzeyinden itibaren 10 m içinde olduğu durumlarda, yer altı su seviyesinin yüksek olduğu yumuşak kalın alüvyonlu tabakaları olan, gevşek kum, yumuşak kil, siltli kil olan D grubu zeminlerde görülebileceği, bu zeminlerden gevşek kum için SPT–N30 değerinin <10, rölatif sıkılığın <%35 ve kayma dalgası hızının <200 m/sn olduğu zeminler ile yumuşak kil-siltli kil zeminler için SPT–N30 değerinin <8, serbest basınç direncinin <100 kPa ve kayma dalgası hızının yine <200 m/sn olduğu zeminlerde sıvılaşma potansiyelinin incelenmesinin ve sonuçlarının belgelenmesinin zorunluluk olduğu ifade edilmektedir. Zeminin sıvılaşmasına depremin şiddeti ve süresi, yer altı su seviyesi, zemin tipi, zeminin rölatif sıkılığı, zeminin tane dağılımı, drenaj şartları, çevre basınçları, bina yükü gibi faktörler etki etmektedir. Zeminin sıvılaşma potansiyeli “Devirsel gerilme yaklaşımı- Deprem yüklerinin tanımlanması-Sıvılaşma direncinin tanımlanması” kapsamında değerlendirilmektedir. Bu durumda zeminin sıvılaşma potansiyeli Standart Penetrasyon Testi (SPT), Koni Penetrasyon Testi (CPT), Kayma Dalgası Hızından Devirsel Direnç Oranı verilerine göre belirlenebilmektedir. Yerleşim alanlarının yapılaşmaya açılan kısımlarında zemin etüt raporları parsel bazında hazırlanmaktadır. Yerleşim alanı bir bütün olarak düşünüldüğünde parsel bazında hazırlanan zemin etüt raporlarına bağlı olarak yerleşim alanının tamamını kapsayacak şekilde sıvılaşma potansiyeli risk haritalarının oluşturulması önemli bir veri kaynağı oluşturacaktır. Bu veriler dijital olarak coğrafi bilgi sistemi vb. paket programlar kullanılarak haritaların dijital ortama aktarılması ve anlık görsellere dönüştürülerek karar vericiler için etkin ve verimli bir şehir yönetimi sağlanmasına katkı sağlanabilecektir. Amaç: Çeşitli parsellerde yapılmış olan zemin etüt raporlarındaki arazi ve laboratuar deney sonuçlarına göre belirlenmiş olan SPT deney sonuçlarını kullanarak Düzce örneği üzerinde zemini sıvılaşma potansiyeli açısından risk durumlarına göre sınıflandırmak, buna bağlı olarak zemin sıvılaşma potansiyeli risk haritaları oluşturmak, zemin etüt raporlarını etkin ve verimli olarak kullanılması amacı ile rapor verilerinin coğrafi bilgi sistemleri vb. paket programlar kullanılarak dijital ortama aktarılmasını sağlamak, yerleşim yerinin tamamının zeminin sıvılaşma potansiyeli açısından karar vericilerin kullanımına sunmak. Yeni imara açılacak araziler için zeminin sıvılaşma potansiyeli için ön değerlendirmeler yapılmasına imkân sağlamak. Kapsam: Düzce ilinde çeşitli mahallelerde bulunan parseller için yapılmış olan zemin etüt raporlarındaki sondaj kuyularına ait SPT değerleri kullanılarak Seed ve Idriss 1971- Youd vd. 2001 yaklaşımlarına göre zemin sıvılaşma potansiyelinin belirlenmesini kapsamaktadır. Sınırlıklar: Örnek uygulama olarak kısa süre içinde yapılan bu çalışma 42 adet sondaj kuyusundan elde edilen verileri kapsamaktadır. Sonraki süreçlerde zaman kısıtı olmadan yapılacak çalışmalarla kuyu sayısı daha da arttırılarak çalışmanın genişletilmesi planlanmaktadır. Zeminin sıvılaşma potansiyeli SPT deney sonuçlarına ve zemindeki ince tane oranına göre belirlenmiştir. Yöntem: Yapıların yapılacağı parsellerde zemin etüt raporları yapılmıştır. Bu raporlarda söz konusu parselle ilgili olarak parsel zemininin genel jeolojik-tektonik özellikleri, zeminin fiziksel özellikleri, zeminin indeks ve mühendislik özellikleri arazi ve laboratuar deneyleri ile belirlenmiş. Bu özelliklerden taşıma gücü değeri arazide yapılan Standart Penetrasyon deney sonuçlarına göre belirlenmiştir. Zeminin sıvılaşma potansiyeli SPT-N deney sonuçlarına göre hesaplanmıştır. SPT değerleri doğal zemin yüzeyinden temel tabanına kadar olan Df derinliği ve temel dar kenarının (B) 2 katı alınarak elde edilen derinlik içinde kalan (H=Df+2B) SPT-N değerlerinin ortalaması alınarak hesaplanmıştır. Her sondaj kuyusu için hesaplanan zemin sıvılaşma potansiyeli “sıvılaşma yok”, “kısmi sıvılaşma var” ve “sıvılaşma var” şeklinde sınıflandırılmıştır. Bulgular: İncelenen zeminlerin tane dağılımlarındaki ince tane oranları (%5 ve daha az, %15 ve %35 olarak) ve SPT-N ortalama değerleri belirlenmiştir. Hesaplanan Devirsel gerilme oranları ve SPT-N değerlerine göre Youd vd. 2001 tarafında verilen grafikler kullanılarak zeminlerin sıvılaşma potansiyelleri belirlenmiştir. Sonuç: Çalışma sonunda, incelenen örnek parsellerde zeminlerin sıvılaşma potansiyelleri belirlenerek sıvılaşma açısından risk haritaları oluşturulmuştur.

Anahtar Kelimeler: Yerleşim Alanları, Yapılaşma, Yapı Zemin Etkileşimi, Zemin Sıvılaşması, Risk Durumu



 


Keywords: