Zemin ve Temel Etüdü Raporunun Hazırlanmasına İlişkin Esaslar

ZEMİN VE TEMEL ETÜDÜ RAPORUNUN
HAZIRLANMASINA İLİŞKİN ESASLAR
1. TANIM
Zemin ve temel etütleri, temel tasarımı ile zemin-temel-yapı etkileşiminin irdelenmesinde
kullanılacak zemin Özellikleri ve zemin parametrelerinin tayini için yapı alanı ve çevresinde
zemin ve yeraltı suyu ile ilgili bütün verilerin toplanması amacıyla yapılan çalışmalar olup
bu çalışmaların sonucunda temel ön tasarımı belirlenir.
2. KAPSAM :
Etütlerin kapsamı ve içeriği yapı Özellikleri, zemin koşullan, civardaki yapılar,
depremsellik, çevre ilişkileri, yeraltı suyu durumu gibi faktörlere bağlıdır. Bu amaçla
yapılacak zemin ve temel etüdlerinin kapsam ve içeriğini belirleyen Kategoriler aşağıda
tanımlanmıştır.
3. ETÜDLERİN PLANLANMASI :
Planlama; yerel zemin yapısı, yapı özellikleri; depremsellik ve çevre ile ilgili ve yapıma
İlişkin tüm olası sorunları gözönüne alacak şekilde yapılmalıdır. Etüt sonuçlan planlamayı
değiştirir tarzda olursa, ek etüt gerekip gerekmediği irdelenmelidir.
Zemin ve temel etüdü ile görevlendirilen uzman, amaçlanan yapı ve yapım yöntemleri
konusunda bilgili ve deneyimli olmalı ve yapıya ilişkin kararların her aşamasında haberdar
edilmelidir.
Gerekli etüdü planlamak, muayene çukuru, sondaj, arazi ve laboratuvar deneylerini
gözetip denetlemek, etüt bulgu ve sonuçlarından tasanm ve yapım için gerekli verileri
üretmek, rastlanan temel zemini ile tasarlanan yapı arasındaki etkileşimleri proje müellifine
ve gerekli yerlere sunmak, zemin ve temel konularnda uzman mühendisin görevidir. Zemin
ve temel raporu bu uzman tarafından düzenlenir.
4. ETÜT KATEGORİLERİ :
Zemin ve temel etütlerinin kapsam ve İçeriğini belirleyen incelemeler, irdelemeler,
hesaplar ve denetim yöntemleri yapı ve zemin koşullannm (1) az riskli, (2) normal riskli, (3)
yüksek riskli olmasına göre 3 kategoride toplanır.
Bir yapının aşağıda tanımlanan kategorilerden hangisine gireceği etütler öncesi
kararlaştırılır. Ancak bu kategori, etütlerin herhangi bir aşamasında gerekçesi belirtilerek
değiştirilebilir.
4.1. Kategori 1 :
4.1.1. Yapılar Yönünden :
Bu kategoride küçük ve basit yapılar yer alır. Risk mal ve can yönünden ihmal edilebilir
düzeydedir. Bu yapıların etüdü ilgili mühendis tarafından; deneyim, gözlem, standartların ve
kabul görmüş tablo verilerinin kullanımı suretiyle gerçekleştirilebilir (arazide gözlem çukuru
açtırıp gözlemek, çevrede mevcut bazı, kanal vb. gibi zemin yapısını gösteren yerleri
incelemek, varsa civardaki yapıların durumunu incelemek vb. gibi).
Sayfa 2
4.1.2. Zemin Koşulları Yönünden :
Düz veya çok eğimli olmayan tabii sahalardır. Şişme ve /veya yüksek oturma potensiyeli
gösteren zeminler, yumuşak veya gevşek veya organik madde içeren veya daha önce
karşılaşılmamış değişik nitelikli zeminler ile tekniğine uygun olarak sıkıştırılmamış dolgular
bu kategori içinde değildir.
4.1.3. Civar Yapılar Yönünden :
Komşu yapılara, alt yapı şebeke sistemlerine (su kanalizasyon, tabii gaz, telefon, elektrik
vb. gibi) zarar riski olmamalıdır.
4.1.4. Yeraltı Suyu Yönünden :
Su tablası altında kazı yapılmamalı veya su tablası altında kazı yapmanın hiçbir sorun
yaratamayacağı deneyimle soylenebilmelidir.
4.1.5. Depremsellik Yönünden :
Deprem riski düşük veya depreme hassas olmayan yapılar.
4.1.6. Çevre Yönünden :
Hidroloji, tabii bitki Örtüsü, yüzeysel su rejimi, toprak kayması, zemin çökmesi vb.
konularda sorun olmamalıdır.
4.2. Kategori 2:
4.2.1. Yapılar Yönünden :
Bu kategoride anormal risk taşımayan, alışılmamış unsurlar içermeyen, analiz ve hef.ap
gerektiren ve fakat klasik metotlarla zemin ve temel tasarımı tamamlanarak yapımı
gerçekleştirilebilen yapılar ve temeller yer alır.
4.2.2. Zemin Koşulları Yönünden :
Temel tasarımı için gerekli zemin parametreleri alışılmış arazi ve laboratuvar çalışmaları
ile bulunabilmelidir (standart penetrasyon deneyi, arazi permeabilite deneyleri, laboratuvar
konsolidasyon, üç eksenli basınç, serbest basınç, sınıflandırma deneyleri vb.).
4.2.3. Civar Yapılar Yönünden :
Kazılar, kazıklı temel inşaatları, yeraltı suyunun indirilmesi ve deranajı gibi faaliyetlerin
civar yapılara zararlı olmayacağı söylenebilinelidir.
4.2.4. Yeraltı Suyu Yönünden :
Bu kategoriye gireri işlerde, yeraltı su seviyesinin indirilmesi uygulamalarında meydana
gelebilecek aksamalar, civar yapılar veya yük taşıyan tabakalar için herhangi bir uyan veya
önlem gerektirebilecek riskler taşımamalıdır.
4.2.5. Depremseliik Yönünden :
Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkındaki Yönetmelikte önerilen standart
yöntemlerle projelendirilebilen dinamik yapı-zemin etkileşimi analizi ve;/veya özel bir
analiz ve çalışma gerektirmeyen yapıların zemin ve teraei etüdü bu kategori içindedir.
4.2.6. Çevre Yönünden :
Çevreye etki açısından özel bir Önlem gerektirmeyen, çevre İle ilgili sorunların, bu
konudaki alışılmış yöntemlerle çözülebildiği işler bu kategori kapsamındadır.
Sayfa 3
Yüzeysel (tekil, sürekli veya radyeler) temeller, kazıklı temeller, istinat duvarları, köprü
ayakları, dolgular, şeddeler, toprak işleri, zemin ankrajlan, diğer ankraj sistemleri bû
kategoriye giren işlere Örnektir.
4.3. Kategori 3:
4.3.1. Yapılar Yönünden :
Bu kategoride özel veya büyük risk taşıyan, çok büyük açıklıkiı, Özel taşıyıcı sistemli,
alışılmamış ve/veya karmaşık yük durumlarına sahip yapılar yer alır.
4.3.2 Zemin Koşullan Yönünden :
Zor zemin koşullan, mühendislik tasanmi için alışılmış olmayan, deneyler ve/ veya
hesap metotları ile özel irdeleme ve yorum gerektiren işler bu kategori içindedir.
4.3.3. Civar Yapılar Yönünden :
Civar yapılar yönünden risk olasılığı taşıyan tüm işler.
4.3.4. Yeraltı Suyu Yönünden :
Değişken permeabiliteye sahip tabakaların, değişik su tablalarının bulunması gibi
yeraltı suyundan kaynaklanan riskleri taşıyan durumlar.
4.3.5 Depremseliik Yönünden :
Yüksek deprem riski olan bölgelerdeki depreme hassas ve özel yapılar.
4.3.6. Çevre Yönünden:
Çevre yönünden zor ve kanşık sorunlara neden olabilecek işler.
Genel kural olarak, Etüt Kategorisi 1 ve Etüt Kategorisi 2’ye girmeyen tüm işler bu kategori
içinde ele alınmalıdır.
Örnekler:
– Çok özel yük taşıyan yapılar,
– Yerleşim bölgelerinde civan ve yapılan etkileyebilecek derin kazılar (Çok katlı bodrum
kazıları gibi),
– Ağır dinamik yük etkisindeki makina temelleri,
– Zararlı kimyasal maddeler işleyen veya depolayan tesisler,
– Büyük açıklıklı köprüler,
– Tüneller,
– Büyük su yüküne manız yapılar, barajlar, şeddeler,
– Açık deniz yapılan,
– Şişme veya çökme özelliği gösteren zeminlere oturan yapılar,
5. ZEMİN VE TEMEL ETÜTLERİNİN KAPSAMI :
5.1. Etüt Kategorisi l’de yer alan yapılar için yapılacak etütlerin kapsamı aşağıda
belirtilmiştir.
– Yapı alanında gözlem yapmak ve yerel bilgileri toplamak,
– Derin olmayan muayene çukurlan açmak suretiyle zemini incelemek,
– Gerekirse burgu İle delik açmak, sondalama deneyleri yapmak,
Bu kategorideki etüdler, ilgili standartlara ve kabul görmüş yayınlara atıf yaparak sorunu
çözebilecek bir mühendis tarafından yapılmalıdır. Bu etüdü yapanın inşaat mühendisi olmaması
halinde yapıya ilişkin bilgi ve irdelemeler bir inşaat mühendisi ile birlikte yapılmalıdır.
Sayfa 4
5.2. Etüt Kategorisi 2 ve 3’de ise genellikle bir ön etüt, bir tasarım etüdü (son
etüt), gerekirse kontrol etütleri ve yapı evresi gözlemleri ile özel ölçümler yer alır. Ön
etüt, seçilen yerin uygunluğunun tesbiti, alternatif yerlerin belirlenmesi ve tasanm
etüdünü planlamak için yapılır. Ön etütler sırasında dahil edilmesi düşü-nülebilecek
hususlar,
– Topografik durum,
– Hidrolojik koşullar, boşluk suyu dağılımı,
– Komşu yapılar ve kazıların incelenmesi,
– Jeolojik kayıtların incelenmesi,
– Hava fotoğraflan,
– Civarda yapılmış önceki etüdler,
– Eski haritalar,
– Yerel depremsellik,
– Diğer ilgili bilgiler,
olabilir.
Tasarım etüdü (son etüt) ise yapılacak yapının ekonomik ve güvenilir projelendirilmesine esas olacak bilgi ve verileri sağlayacak inşaat metodunun ve inşaat sırasında
doğabilecek sorunların belirlenmesini temin edecek şekilde olmalıdır. Bu etüdün amacı proje
için gerekli bütün zemin verileri ve özelliklerinin güvenilir bir şekilde tespit ve tanımlanması
yoluyla zemin-yapi etkileşiminin İrdelenip yorumlanabilmesidir. Bu etüde dahil edilecek
hususlar,
– Zemin tabakalarının belirlenmesi,
– Zeminlerin mukavemet özelliklerinin belirlenmesi,
– Zeminlerin deformasyon özelliklerinin belirlenmesi,
– Zemin profili boyunca boşluk suyu basıncının belirlenmesi,
– Permeabilitenin belirlenmesi,
– Zeminlerin sıkışabilirtiğinin belirlenmesi,
– Yeraltı suyunun zararlı etkilerinin tespiti,
– Zemin ıslah imkanlarının belirlenmesi,
vb. olarak sıralanabilir.
Bu amaçla, kayalarda erime boşlukları, kaya ve zeminlerin dolgu malzemelerinin
bozuşma durumu, yeraltı suyu hidrolojisi, faylar, zemin ve kayaların krip (sünme) durumu,
şişme ve göçme potansiyeli olup olmadığı gibi bilgilerin toplanması da gerekli ve yararlı
olabilir.
Bu etütler için uygulanacak alışılmış yöntemler,
– Yerinde arazi deneyleri,
– Sondajlar, inceleme çukurları,
– Laboratuvar deneylerini,
kapsar.
Zemin araştırmaları, sorumlu mühendisin daha fazla derinliklerin yapının davranışını
etkitemiyeceğini belirlediği derinliğe kadar yapılır. Bu derinlik genel olarak yapı ve zemin
özelliklerine müştereken bağlıdır.
Sondajlar ve arazi çalışmaları bir jeoloji mühendisi, jeolog, inşaat veya maden
mühendisinin gözetiminde gerçekleştirilmelidir.
Sayfa 5
Etüdün büyük bir alanı kapsadığı durumlarda, inceleme noktalan bir ağ üzerinde
seçilebilir. Noktalar arası uzaklık normal hallerde 20-40 m, olabilir. Üniform zeminlerde
sondaj ve çukur aralıkları arttırılabilir ve/veya bir kısım sondaj ve çukurların yerine jeofizik
yöntemler veya sondalama uygulanabilir. Tekil ve şerit temellerde sondaj veya sondalama
derinliği temel genişliğinin 1-3 katı dolayında olabilir. Daha derin tabakaların etüdünde özel
olarak belirlenen bazı noktalarda oturma özellikleri ve zemin suyu ile ilgili sorunlar ayrıca
araştırılmalıdır.
Radye temellerde etüd edilen zemin veya sondaj derinliği, bu derinlikte kaya tabakasına
rastlanmaz ise, normal olarak temel genişliği kadar veya daha fazla olmalıdır.
Dolgu atanlarında ve şedde yapılarında etüt derinliği oturmalara katkısı olabilen bütün
tabakaları içerecek şekilde seçilmelidir. Etüt noktaları arasındaki uzaklık ise normal
hallerde 100-200 m alınabilir.
Kazıklı temeller için sondaj, penetrasyon veya yerinde deney derinliği güvenliği
sağlayacak kadar olmalıdır. Normal olarak bu derinlik kazık ucundan itibaren kazık çapının
5 katı veya 5m aşağıya ulaşan bir derinlikten daha az olamaz. Daha fazlası gerekmiyorsa bu
derinlik kazık grubu için kazık grubunu oluşturan dikdörtgenin küçük kenarının uzunluğu
kadar kazık uç seviyesinin altına inmelidir.
5.3. Etütler sırasında mevcut su basınçları ve yeraltı su seviyesinde oluşabilecek en
yüksek ve en düşük seviyeler tespit edilmelidir.
Boşluk suyu basıncının araştırılması normal olarak şunları kapsar:
– Sondajlarda rasat borusu yerleştirilerek seviye ve seviye değişikliği gözlenmesi,
– İnşaat alanın yer altı ve yer üstü hidrolojisinin incelenmesi.
Kazıklarda kaldırma kuvveti hesabı için boşluk suyu basıncının kazı tabanı altında, kazı
tabanından itibaren en az su seviyesi ile kazı tabanı arasındaki mesafeye eşit bir derinliğe
kadar belirlenmesi gerekir. Üst seviyelerde düşük yoğunluk olması halinde etüt derinliği
arttırılabilir.
Çevrede su seviyesi indirme veya su çekme kuyuları varsa tespit edilmelidir.
3. Kategoriye giren işlerde işin özelliğinin gerektirdiği ek çalışmalar yapılmalıdır. Özel
bir deney veya etüt uygulandığında takip edilen yöntem, deney usulleri ve yorumu ile ilgili
hususlar belgelenmeli ve kaynak1
gösterilmelidir.
Kategori 2 ve 3 olarak tanımlanan etütlerin zemin ve temel mühendisliği konularında
tecrübe sahibi ve tercihen lisans üstü eğitim görmüş ve bu konularda deneyim kazanmış
inşaat mühendisleri veya böyle bir mühendisin sorumlu yönetiminde çalışan, bünyesinde
tercihen jeoloji mühendisinin de bulunduğu bir ekip tarafından yapılması gerekir.
Gerekli ve zorunlu hallerde, Kategori 3 için öngörülen Özel etüdleri yapacak ve/veya
ekip sorumluluğunu üstlenecek inşaat mühendisi, zemin ve temel münen-disliği konularında
lisans üstü öğrenim görme ve deneyim şartına ek olarak irdelenen konuya özgü özel alanda
uzmanlaşmış bir inşaat mühendisi olmalıdır.
6. ZEMİN VE KAYA PARAMETRELERİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ
6.1. Genel :
6.1.1. Zemin ve kaya parametreleri zemin ve kayalann özelliklerinin rakamsal değer
olarak ifadesidir. Örneğin, kayma mukavemeti açısı, sıkişabiliriik, penetrasyon darbe
sayısı, kaya kalite indisi (RQD) gibi.
Sayfa 6
6.1.2. Tasarımda kullanılan zemin ve kaya parametreleri arazi ve laboratuvar
deneylerinden ve diğer kabul görmüş çalışma sonuçlarından elde edilir. Bunlar temel ve
yapı tasarımı için öngörülen göçme, aşın deformasyon, kullanılabilirlik gibi kriterlerin
inceleme ve irdelemelerinde kullanılır.
6.1.3. Güvenilir zemin parametrelerinin tesbiti için gözönüne alınacak hususlar:
– Birçok zemin parametresi sadece zemine özgü sabit değerler olmayıp, gerilme
seviyesi, deformasyon tarzı (modu) gibi faktörlere bağlıdır.
– Deney programı, tasarıma ilişkin parametrelerin ve bu parametrelerin değişiminin
belirlenmesini sağlayacak tarz ve kapsamda hazırlanmalıdır.
– Deney sonuçlannın yorumunda her deneyin ilgili zemin şartlannda kullanılışına
ilişkin geçerli, yayınlanmış bilgiler göz önüne alınmalıdır.
– Elde edilen değerler, veriler ve mahalli tecrübe ile karşılaştırılmalı ve yayınlanmış
parametreler arasındaki yayınlanmış korelasyonlar göz önüne alınmalıdır.
– Varsa büyük ölçekli saha deneyleri ve prototip yapılar üzerinde yapıîmış Ölçümler
analiz edilmelidir.
– Varsa birden fazla tipteki deneylerin sonuçlan arasındaki ilişki kontrol edilmelidir.
6.2. Zemin ve Kayalann Sınıflandırılması :
6.2.1. Zemin ve kayaların karakter ve temel bileşenleri, deney sonuçlannın yorumu
öncesinde tanımlanmalıdır.
6.2.2. Malzeme göz ile incelenmeli ve bilinen bir sembol sistemi ile isimlendirilmelidir.
Göz ile incelemeye ilave olarak aşağıdaki tanımlama deneyleri yapılır:
Zeminlerde;
– Dane dağılımı,
– Tabu su muhtevası,
– Kıvam limitleri,
Kayalarda, gerektiği dorumlarda;
– Tabii yoğunluk,
– Porozite,
– Ulturasonik hız,
– Ani su emme,
– Şişme,
– Tek eksenli basınç veya nokta yükjeme deneyi.
6.3. Yoğunluk :
Yoğunluk, tasarım amacına uygun hassaslıkta bulunmalıdır. Yoğunluk bulunurken tabii
veya insan eliyle sonradan yapılan değişiklikler ve tabakalaşma etkisi göz önüne alınır.
Yoğunluk kumlar ve çakıllarda, penetrasyon deneyleri veya zemin mukavemetini gösteren
gözlemlerden de zemin tipi ve dane dağılımı bilinmek kaydı ile tahmin edilebilir.