İçindekiler
Zemin Sıvılaşması Nedir?
Boşluk oranı ve porozitesi (gözenek) yüksek zeminler; yumuşak, gevşek ve suya doygun oluşumlardır. Bu tür zeminlerde dinamik tesirler sonucu oluşan titreşimler nedeniyle, boşluk suyu basıncının artması ve kayma mukavemetinin azalması ile zemin, sıvı gibi davranır. Bu duruma ‘’zemin sıvılaşması’’ diyoruz.
Zemin Sıvılaşmasına Neden Olan Unsurlar Nelerdir?
Killi ve Kumlu Zayıf / Gevşek Zeminler
Zemini oluşturan danelerin yapısal özeliklerine ve gevşeklik oranlarına göre; ayrışmış kayalar, bitkisel toprak, kum, silt ve bazen killi zemin, sıvılaşmayı etkin kılar. Yerel zemin sınıfları “Z” sembolü ile gösterilir. ZE ve ZF, sıvılaşma potansiyeli yüksek olan problemli ve riskli zeminleri ifade ederken, ZA sembolü en sağlam zemini belirtir. Yapıların statik ve deprem hesaplarında, bu sembollerle ifade edilen sayısal değerleri ihtiva eden tablolardan istifade edilmektedir.
Yer Altı Su Seviyesinin Yüksek Olması
Zeminde yüksek su seviyesi; su kaynaklarından sızan suyla ve yağmurun da etkisiyle doygunlaşan zemin tabakalarındaki su yüksekliğinin artarak zemin seviyesine yaklaşma hâlidir.
Sıvılaşabilir Zemin Derinliği
Sıvılaşma yüzeyden itibaren belli bir derinliğin altında oluşmakla beraber, daha fazla derinliklerde etkisini kaybeder.
Yetersiz Drenaj
Drenaj, yapıları su etkisinden uzaklaştırma yöntemi olup; yanlış ve yetersiz yapılan drenaj nedeniyle yer altı suyunun aktif hâle geçmesi sonucunda etkilenen yapılar sıvılaşma riskine maruz kalır.
Dolgu Toprakla Oluşan Zeminler ve Dere Kenarları
Gerek yapay dolgular gerek zamanla kendiliğinden oluşan dolgular ve dere kenarları, yapılaşma için uygun değildirler. Bu tür zeminler sıvılaşma açısından risk tekil etmekle beraber, zemin iyileştirme ve uygulanan inşaat teknikleri sayesinde sorunsuz hâle getirilebilmektedir.
Zemin Sıvılaşmasının Yapı Üzerindeki Etkileri Nelerdir?
Sıvılaşma etkisi, deprem esnasında kendini gösterir. Deprem dalgaları, suya doymuş zemin katmanlarından geçerken boşluk suyu basıncının artmasına ve su seviyesinin yükselmesine sebep olur ve böylelikle zemin yapısı deformasyona uğrar. Bu durum neticesinde; zeminin emniyetle taşıyacağı direnç azalır ve zemin üzerindeki yapı açısından son derece büyük bir risk oluşur. Peki, böyle zeminler üzerinde yer alan yapılar nasıl davranış gösterecektir?
Sıvılaşmanın neden olduğu, üst bölümleri az hasarlı olmakla beraber yan tarafa doğru yatmış veya kısmen zemin içine gömülmüş hasar tiplerini deprem bölgelerinde fazlasıyla gördük. Sıvılaşma etkisiyle azalan zemin emniyet gerilmesi, bina ağırlığını karşılamaktan uzaklaştığından; fiziki olarak, düşey ve yatay dinamik tesirlerin etkisi altında kalan bina da kütle hâlinde düşey ve yatay yönde hareket etmek isteyecektir. Bu bağlamda, gerekli önlemler alınmadan inşa edilmiş olan yapının devrilme ve batma riski kaçınılmazdır.
Sıvılaşma Potansiyeline Sahip Zeminlerde Neler Yapılmalıdır?
Sağlam zemin tabaklarının çok derinlerde, dolgu yüksekliğinin çok fazla ve iyileştirilme ihtimalinin zayıf olduğu alanlara yapı inşa etmekten kaçınmak gerekir. Bununla beraber, günümüz inşaat tekniklerine uygun biçimde önlem alınabilen; zemin iyileştirilmesi imkânı bulunan dolgu ve zayıf zeminli alanlarda rahatlıkla inşaat yapılabilmektedir. Peki, bu önlemler neler olmalıdır?
Öncelikli olarak zemin iyileştirilmesi yapılmalıdır. Sağlam zeminle, yüzey arasına yüksek hızda çimento enjeksiyonu yapılmasıyla ya da sıkıştırma yöntemleriyle bu tarz zeminler iyileştirilmektedir. Bir başka alternatif de yeterli düzeyde sağlam olan tabakayla buluşmayı sağlayan kazıklı temel inşaatı yöntemidir.
Günümüzde bu yöntemlerin uygulama biçimiyle ilgili birçok teknik geliştirilmiştir. İyileştirme yöntemleri; zemin karakteri ve özelliği, inşaat ekonomisi ve uygulanabilirlik parametrelerine bağlı olarak belirlenir. Öte yandan yapı çevresinde bulunan yer altı suyunun yüzeye çekilerek tahliye edilmesini sağlayan kuyuların doğru noktalarda yapılması; doğru drenaj teknikleriyle yapının su ile olan ilişkisinin azaltılması; temel ve bodrum perde duvarlarında su yalıtım uygulaması yapılması da son derece önem arz etmektedir.
