Geoteknik Mühendisliği

geotechnical engineering

Genser Mühendislik, Rüzgar Enerji Santralleri (RES), Güneş Enerji Santralleri (GES) ve bina türü konut yapılarında zemin araştırmaları hizmetleri vermektedir. Zemin koşullarının belirlenmesi için arazi ve laboratuvar çalışmaları yapılır. Zemin etütlerinin kapsamı, yapı ve bileşenlerinin özellikleri, civar yapıların durumu, yeraltı suyu durumu ile bölgesel deprem özellikleri ve çevre koşulları dikkate alınarak planlanır, yeterli sayı ve derinlikte sondaj kuyuları ve muayene çukurları açılır, gerekli arazi deneyleri yapılır, örselenmiş ve örselenmemiş örnekler alınarak laboratuvar deneyleri uygulanır. Kapsamlı bir zemin etüdüne ayrılması gereken bütçe inşaat maliyetinin yaklaşık %1’i kadardır.

Geoteknik Mühendisliği Kapsamında Faaliyetlerimiz

Geoteknik Raporlama

Geoteknik rapor; statik, dinamik ve deprem etkilerine göre arazi zemin modelinin oluşturulduğu, zemin tabakaları için geoteknik tasarım parametrelerinin verildiği, temel tipleri seçimine ilişkin seçeneklerin incelendiği, mühendislik analizleri ve değerlendirmeler ile temel tasarımına ilişkin önerilerin verildiği rapordur. Geoteknik rapor, arazi ve laboratuvarda gerçekleşmiş zemin araştırmaları sonucunda elde edilen bölgenin jeolojik yapısı, proje sahasının jeolojik özellikleri, araştırma sondajları ve muayene çukuru logları, zemin kesitleri ve yeraltı su düzeyi gibi bulgularla hazırlanan zemin veri raporuna göre hazırlanır.

 

Kapsamlı bir geoteknik raporun içermesi gereken bilgi ve değerlendirmeler aşağıda verilmiştir:

 

  • Raporun konusu ve amacı açıklanır. İnşaat alanının genel konumu, imar bilgileri, üstyapı mimarı proje, statik proje müellifi firmaların ve veri raporunu hazırlayanların isimleri, referans alınan çalışmalar, yapının türü ve kullanım amacı açıklanır.
  • İnşaat sahasının yeri, yüzölçümü, boyutları, köşelerin kot ve koordinatları, kenar uzunlukları, topoğrafyası, en yüksek ve en düşük kotları, eğim durumu, sahanın etrafında yer alan yapıların, altyapıların ve yolların özellikleri, sahanın bugüne kadar hangi amaçla kullanıldığı, inşaat sahasının günümüzdeki yapılaşma durumu ile ilgili bilgi verilir.
  • İnşa edilecek yapının taşıyıcı sistemi, kat adeti, mimari projedeki boyutu, belirgin özellikleri veya özel durumları, yapının kullanım amacı, oturum alanı ve toplam inşaat alanı, en yüksek ve en düşük kotlar, topoğrafik eğim, Bina Kullanım Sınıfı (BKS), Bina Önem Katsayısı, Bina Yükseklik Katsayısı (BYS), temeli etkileyecek yüklerin değerleri açıklanır.
  • Veri raporunda yapılan araştırmaların amacı, kapsamı ve sonuçları verilir. Yapılan çalışmaların yetersiz geldiği düşünülürse ilave zemin araştırmaları yapılır. Yapılan yeni zemin araştırmasının amacı, kapsamı ve sonucu verilir.
  • Çalışmalar sonucu elde edilen zemin ve kaya birimlerinin tanımlamaları, tabaka kalınlıkları, indeks ve mühendislik özellikleri ile idealize zemin profili verilir. Temel zeminin uygun olup olmadığı belirtilir. Zemin kesitleri verilir. Yapılan yeraltı suyu ölçümlerinin sonuçları verilir. Sonuç doğrultusunda yeraltı suyu basıncının neden olduğu kaldırma kuvvetinin ya da suyun drene edilmesi durumunda temeli etkileyip etkilemediği açıklanır.
  • Geoteknik analizde kullanılacak olan taşıma gücü, oturma, sıvılaşma, drenaj boyu, şev stabilitesi, yanal toprak itkilerinin tasarım parametreleri verilir. Bu parametrelerin hangi deneylerden geldiği belirtilir.
  • Depremsellik ile ilgili yapılacak olan hesaplarda kullanılacak parametreler verilir.
  • Zemin sıvılaşmasının değerlendirmesi deneylerden alınan sonuçlara göre yapılır.
  • Kullanılacak olan temel sistemi için geoteknik analizde bulunulur. Temelin yüzeysel ya da derin temel olduğu belirtilir. Temele ait taşıma gücü hesabı ve oturma analizleri yapılır. Taşıma gücünün yeterli güvenliği sağladığı gösterilir. Oturmanın verilen limitler içinde bulunduğu gösterilir. Temel sisteminin yeterli ve güvenli görülmediği durumlarda yeni temel sistemi önerisinde bulunulur.
  • Temel sisteminin üstyapı yüklerinin karşılayamaması veya sıvılaşma riski nedeniyle zemin iyileştirme önerisinde bulunulabilir. Yapılan önerinin avantajları ve dezavantajları belirtilir.
  • Yapılan tüm hesap ve değerlendirmeler sonrasında önerilen temel sistemi belirtilir. Şişme, sıvılaşma, göçme, karstik boşluk etkisi, eriyen jips gibi problemli durumlarda çözüm önerileri açıklanır.
  • İnşa sırasında iksa sistemlerinin ya da şevli kazı gerekip gerekmediği belirtilir.
  • Etüt sahası bilgileri, inşa edilecek yapıya ait bilgiler, yapılan araştırma çalışmaları, idealize zemin profili ve mühendislik özellikleri, yeraltı suyu durumu, depremsellik bilgileri, temel zemini olabilecek zemin tabakaları, yapıdan beklentilere göre hazırlanan temel sistemi veya zemin iyileştirme önerileri, geoteknik parametreler, kazı ve iksa sistemi ile ilgili değerlendirme ve öneriler verilir.

Zemin İyileştirme Projesi

Yapılan analizler sonucu gerekli görülen yerlere zemin iyileştirme önerilir. Derin kompaksiyon, vibroflotasyon, sıkıştırma kazıkları, vibrasyonlu sondalar, patlatma, yüzeyden titreşimli silindirle sıkıştırma gibi titreşimli yöntemler ile sıkılık derecesini artırarak gevşek ve orta sıkı kohezyonsuz zeminlerde zemin iyileştirmesi yapılır. Drenaj, yeraltı suyu düzeyini düşürme, konsolidasyon yöntemleri uygulanarak yumuşak ve katı kohezyonlu zeminin su muhtevasını azaltıcı, konsolidasyon basıncını artırıcı ve iç yapısını kuvvetlendirici yöntemler ile iyileştirme yapılabilir. Çimento, kireç gibi bağlayıcı katkı malzemeleri kullanarak katılaştırma ve enjeksiyon yöntemleri kullanılır. Suya doygun olmayan ve plastisitesi düşük kohezyonlu zeminlerde sıkıştırma kullanılır. Taş kolonlar, jet enjeksiyonlu kolonlar, beton kolonlar gibi rijit elemanların kohezyonlu ve kohezyonsuz zeminlerde oluşturulmasıyla statik ve deprem yükleri ağırlıklı olarak bu elemanlarca karşılanır. Sıkılık derecesi, kayma dayanımı, sıkışma modülü gibi iyileştirilecek zemin özellikleri ve hedeflenen iyileşme derecesi belirtilir, iyileştirmenin saha uygulaması kontrol edilir. Mevcut bir yapının altında zemin iyileştirmesi yapılması zorlu bir süreçtir. Yapı çevresinde alınan önlemler ile yanal zemin yer değiştirmeleri sınırlandırılabilir. Bazı durumlarda zemin iyileştirmesi yerine, kazıklı veya baret temeller, çevre diyafram duvar, rijit bodrum temel tasarımı ve üstyapıda tasarım değişiklikleri önerilebilir.

Sahaya Özel Sismik Tehlike ve Zemin Davranışı Analizi

Zemin özelliklerinin belirlenmesinde SPT, CPT, Pressiyometre, Sismik MASW gibi çalışmalar yapılmaktadır. Yapılan zemin sondajları ve arazi çalışmalarından alınan numuneler ışığında arazi ve laboratuvar deneyleri sonucunda bulunan zemin sınıfı, zemin parametreleri gibi zemin özellikleri belirlenir.

Zemin tabakaları değişken yapıdadır. Deney için açılan bir logda yer altı suyu derinliği 10m iken, ilerisinde açılan bir logda yeraltı suyu derinliği 2m olabilir. Bu sebeple, zeminde yeraltı suyunun neden olduğu kaldırma kuvvetinin temel sistemini etkileyip etkilemeyeceği hesaplanıp, ortaya çıkan sonuca göre yeni bir temel sistemi önerilebilmektedir.

Deprem yönetmeliğindeki, “Bölüm 16-Deprem Etkisi Altında Zeminin Sıvılaşma Riskinin Değerlendirmesi” uyarınca sıvılaşma analizi yapılmaktadır. Zemin sıvılaşması, yeraltı su seviyesinin altında yer alan ve yüzeyden 20 m derinliğe kadar olan kohezyonsuz ya da düşük kohezyonlu zeminlerin deprem sarsıntısında, boşluk suyu basıncındaki artış ile birlikte kayma mukavemeti ve rijitlikteki önemli oranda azalıştır. Zemin sıvılaşma değerlendirmelerine yönelik yapılacak araştırmalarda SPT, CPT deneylerine ek olarak, ilgili zemin tabakalarının dane çapı dağılımı, su muhtevası ve Atterberg limit değerleri belirlenir. Zemin sıvılaşması değerlendirmesinde sıvılaşma tehlikesinin yanında sıvılaşma sonrası zemin mukavemet ve rijitlik kaybı da dikkate alınır. Sıvılaşma analiz sonuçlarına göre sıvılaşma belirlenmesi durumunda ve ihtiyaç duyulması halinde üstyapı veya zemin iyileştirmeleri uygulanması ya da yeni bir temel tipi tavsiyelerinde bulunulmaktadır.

Deprem yönetmeliği uyarınca taşıma gücü analizi yapılarak zeminin taşıma kapasitesinin temel sistemi için yeterli olup olmadığı incelenir. Tasarıma esas eksenel kuvvet ve eğilme momenti, temel tabanında düşey doğrultudaki temel taşıma gücü ile karşılanır. Temel zeminin, olası göçme mekanizmalarına karşı gelen tasarım taşıma gücünü yeterliliği statik ve depremi içeren yükleme durumlarına ilişkin tasarım etkilerinin göçme mekanizmasına karşı gelen tasarım dayanımından küçük olması durumu kontrol edilerek sağlanır. Temel taşıma gücünün karakteristik dayanımı Meyerhof formülü ile hesaplanır. Temel etkili derinliği içinde, temel zemininde değişken özellikte tabakaların veya süreksizliklerin bulunması durumunda taşıma gücü hesabında bu durum dikkate alınır.

Zemin Araştırma ve Etütleri

Genoser Mühendislik, Rüzgar Enerji Santralleri (RES), Güneş Enerji Santralleri (GES) ve bina türü konut yapılarında zemin araştırmaları hizmetleri vermektedir. Zemin koşullarının belirlenmesi için arazi ve laboratuvar çalışmaları yapılır. Zemin etütlerinin kapsamı, yapı ve bileşenlerinin özellikleri, civar yapıların durumu, yeraltı suyu durumu ile bölgesel deprem özellikleri ve çevre koşullar dikkate alınarak planlanır. Yeterli sayı ve derinlikte sondaj kuyuları ve muayene çukurları açılır, gerekli arazi deneyleri yapılır, örselenmiş ve örselenmemiş örnekler alınarak laboratuvar deneyleri uygulanır. Kapsamlı bir zemin etüdüne ayrılması gereken bütçe, inşaat maliyetinin yaklaşık %1’i kadardır.

İlgili Projeler