Fransız Drenajı ve Perdedren Tasarımı

1. Tanım

Fransız drenajı (French drain), zemin içindeki fazla suyu toplamak ve uzaklaştırmak için kullanılan, agrega (granüler dolgu), geotekstil filtre ve delikli drenaj borusundan oluşan bir altyapı sistemidir.

Perdedren (curtain drain / interceptor drain) ise yamaç veya dolgu arkasından gelen yeraltı suyunu kesmek amacıyla inşa edilen fransız drenajının özel bir uygulamasıdır.

1.1 Giriş ve Kapsam

Bu makale, zemin drenajında en yaygın kullanılan iki yöntemi — fransız drenajı (French drain) ve perdedren (curtain drain / interceptor drain) — kapsamlı biçimde ele almaktadır. Darcy yasası ve Manning formülüne dayalı hidrolik boyutlandırma hesapları, geotekstil filtre uyumluluk kriterleri ($O_{95} \leq D_{85}$), boru malzeme seçimi (PVC vs HDPE), bodrum su yalıtımı entegrasyonu ve sahada karşılaşılan yaygın mühendislik hataları sırasıyla incelenmektedir. Sayısal tasarım örneği ile teorik bilgiler pratik uygulamaya dönüştürülmüştür.

Fransız drenajı, Henry Darcy'nin 1856 yılında yayımlanan Les Fontaines Publiques de la Ville de Dijon adlı eserindeki zemin içi akış prensiplerine dayanır; ancak adını 19. yüzyılda bu tekniği yaygınlaştıran ABD'li çiftçi Henry French'ten almaktadır. Perdedren ise özellikle yamaçlı arazilerde yeraltı suyunun yapı temellerine ulaşmasını önlemek amacıyla kullanılan, fransız drenajının özel bir konfigürasyonudur.

Saha Notu: Türkiye'de bodrum su sorunlarının büyük çoğunluğu, temel drenajının projelendirme aşamasında ihmal edilmesinden kaynaklanmaktadır. TS 13622:2014 ve EN 1997-1 (Eurocode 7) Bölüm 9'a göre, istinat yapıları ve bodrum perde duvarları arkasında drenaj sistemi tasarımı zorunlu bir geoteknik tasarım unsuru olarak değerlendirilmelidir.

Dikkat: 3194 sayılı İmar Kanunu ve Yapı Denetimi Hakkında Kanun (4708 sayılı) kapsamındaki projelerde, bodrum kat içeren yapılarda drenaj detayının projeye dahil edilmesi zorunludur. Denetimi yapılacak imalatlarda TS 13622:2014'e uygunluk aranır.

2. Bileşenler

2.1 Geotekstil (Geotextile Filter)

• Görev: Agrega ile doğal zemin arasında filtre işlevi görür; ince tanelerin borulara geçişini önler.
• Tür: Dokunmamış (non-woven) veya dokuma (woven) geotekstil
• Temel Gereksinim (TS EN 13252:2016 Madde 4):

$$O_{95} \leq D_{85,\text{zemin}}$$

Geotekstil karakteristik açıklık boyutu ($O_{95}$), korunan zeminin $D_{85}$ tane çapından küçük veya eşit olmalıdır.

Tablo 1: Geotekstil (Geotextile Filter)

2.1.1 Geotekstil Filtre Tasarım Kriterleri (Detaylı)

Geotekstil filtre tasarımı, tutma (retention), geçirgenlik (permeability) ve tıkanma direnci (clogging resistance) olmak üzere üç temel kriter üzerinden değerlendirilir.

1. Tutma Kriteri (TS EN 13252:2016 Madde 4 / FHWA-NHI-07-092):

• Az şiddetli koşullar (kararlı akış, iyi gradasyonlu zemin): $O_{95} / D_{85} \leq 1{,}0$–$2{,}0$
• Şiddetli koşullar (dinamik/pulsasyonlu akış, gap-gradasyonlu zemin): $O_{95} / D_{85} \leq 1{,}0$
• No. 200 eleğinden (%0,075 mm) > %50 geçen ince zeminlerde: $O_{95} < 0{,}30$ mm
• No. 200 eleğinden < %50 geçen kaba zeminlerde: $O_{95} < 0{,}60$ mm

2. Geçirgenlik Kriteri (TS EN 13252:2016 Madde 5):

$$k_{\text{geotekstil}} \geq 10 \times k_{\text{zemin}}$$

Geotekstil geçirgenliği, korunan zeminin geçirgenliğinden en az 10 kat büyük olmalıdır. Bu kriter, 200 g/m² dokunmamış geotekstil için tipik olarak $k_{GT} \approx 10^{-3}$ m/s değeriyle kolaylıkla karşılanır.

3. Tıkanma Direnci Kriteri:

• Dokunmamış geotekstiller: Porozite ≥ %50 (tercihen ≥ %70)
• Dokuma geotekstiller: Açık alan oranı (POA — Percent Open Area) ≥ %4

Standart Referansı: TS EN ISO 12956:2010 — Karakteristik açıklık boyutu ($O_{90}$) belirleme; TS EN ISO 12958:2010 — Düzlem içi su akış kapasitesi (transmissivite); ASTM D4751-21a (Türkiye'de TS karşılığı: TS EN ISO 12956) — Apparent opening size (AOS) ölçümü.

Saha Notu: Türkiye'de drenaj uygulamalarında en sık 150–200 g/m² dokunmamış polipropilen (PP) geotekstil kullanılmaktadır. İzmir-Antalya gibi Akdeniz iklim bölgelerinde UV stabilitesi yüksek ürünler tercih edilmelidir. Doğu Anadolu don koşullarında ise düşük sıcaklıkta kırılganlık değerleri (TS EN ISO 13431) kontrol edilmelidir.

Dikkat: Gap-gradasyonlu (boşluklu gradasyona sahip) veya dispersif kil zeminlerde standart filtre kriterleri yetersiz kalabilir. Bu durumlarda, laboratuvar ortamında gradient ratio testi (ASTM D5101) veya hydraulic conductivity ratio (HCR) testi yapılması zorunludur.

2.2 Agrega (Granüler Dolgu / Filter Gravel)

• Açık gradasyonlu, yıkanmış çakıl/kırma taş
• Tipik boyut: 20–40 mm veya 40–70 mm
• İnce malzeme oranı (0,075 mm altı): <%5
• Geçirgenlik: $k > 10^{-3}$ m/s

Standart Referansı: TS EN 13242+A1:2008 — Mühendislik yapıları ve yol yapımı için agrega:

• Madde 5: Geometrik özellikler (Los Angeles aşınma kaybı, şekil endeksi)
• Madde 6: Fiziksel ve kimyasal özellikler

Terzaghi Filtre Kuralları (Terzaghi, 1922):

$$\frac{D_{15,\text{filtre}}}{D_{85,\text{zemin}}} < 5 \quad \text{(Tutma — piping önleme)}$$ $$\frac{D_{15,\text{filtre}}}{D_{15,\text{zemin}}} > 4 \quad \text{(Geçirgenlik kriteri)}$$ $$\frac{D_{50,\text{filtre}}}{D_{50,\text{zemin}}} < 25 \quad \text{(Genel uyumluluk)}$$

Tablo 2: Agrega (Granüler Dolgu / Filter Gravel)

Saha Notu: Türkiye'de kireçtaşı kırma taş yaygın olarak kullanılmakla birlikte, asidik yeraltı suyu bulunan bölgelerde (Doğu Karadeniz, bazalt-granit kayaç geçişleri) silis bazlı agrega (granit, bazalt) tercih edilmelidir; zira asidik ortamda (pH < 6,0) kireçtaşı zamanla çözünerek geçirgenliğini kaybeder.

Dikkat: Agrega seçiminde yalnızca tane boyutuna bakılması yetersizdir. Sulfatlar (magnezyum sülfat, sodyum sülfat) betonarme temel elemanlarına zarar verebilir; sulfat içeriği TS EN 1744-1 Madde 12'ye göre kontrol edilmelidir.

2.3 Delikli Drenaj Borusu (Perforated Drain Pipe)

Tablo 3: Delikli Drenaj Borusu (Perforated Drain Pipe)

Standart Referansı: TS EN 13252:2016, DIN 4095:1990 Bölüm 6 (Boyutlandırma), İller Bankası Altyapı Birim Fiyatları 2025 (Poz 43.610.xxxx serisinde hendek drenaj kalemleri).

Tablo 4: Delikli Drenaj Borusu (Perforated Drain Pipe)

2025 Birim Fiyat Referansı: İller Bankası 2025 Birim Fiyatları Poz 43.610.1004 — "Ariyetten alınan toprakla hendek ve temel dolgusu yapılması" (M³: 231,10 TL). KGM 14.210 Poz — "Her derinlikte, her cins ve klastaki zeminde kuruda drenaj, kanalizasyon hendeği ve duvar temelinin kazılması" ayrıca Poz 74.060 serisinde ∅10–∅80 cm beton drenaj büzleri (414–3.017 TL/mt, 1 Ocak 2025 itibariyle).

3. Boyutlandırma — Debi Hesabı (Darcy Yasası)

3.1 Zemin Geçirgenliğine Göre Zemin Suyu Debisi

Darcy yasası (Darcy, 1856), düşük Reynolds sayılı ($Re < 10$) laminar akış koşulları için zemin içi akışı tanımlar:

$$Q = k \cdot i \cdot A_{\text{kesit}}$$

• $k$ = zemin geçirgenlik katsayısı (m/s)
• $i$ = hidrolik eğim (boyutsuz, m/m)
• $A_{\text{kesit}}$ = drenaj kesit alanı (m²)

Tasarım Debisi (Güvenlik Faktörlü):

$$Q_{\text{tasarım}} = SF \times k \times i \times A_{\text{toplanma}}$$

Önerilen Güvenlik Faktörleri (EN 1997-1 Madde 2.4.7.1 kapsamında):

Tablo 5: Zemin Geçirgenliğine Göre Zemin Suyu Debisi

3.2 Boru Kapasitesi (Manning Formülü)

Dairesel boru tam dolum koşulunda Manning formülü:

$$Q_{\text{boru}} = \frac{\pi D^2}{4} \cdot \frac{1}{n} \cdot \left(\frac{D}{4}\right)^{2/3} \cdot S^{1/2}$$

Hız formülü:

$$v = \frac{1}{n} \cdot R_h^{2/3} \cdot S^{1/2}$$

• $D$ = boru iç çapı (m)
• $n$ = Manning pürüzlülük katsayısı (PVC: 0,009–0,011; HDPE: 0,010–0,013)
• $S$ = boru eğimi (m/m)
• $R_h = D/4$ = hidrolik yarıçap (tam dolumda)

Kapasite Kontrolü:

$$Q_{\text{boru}} \geq Q_{\text{tasarım}}$$

Bu koşul sağlanmazsa boru çapı artırılarak Manning hesabı tekrarlanır.

3.3 Zemin Geçirgenlik Katsayısının Tespiti

Zemin geçirgenlik katsayısı ($k$), drenaj tasarımının en kritik giriş parametresidir. TS EN ISO 22282-2 (Geoteknik araştırma ve deneyler — Su geçirgenliği deneyleri — Bölüm 2: Kuyuda su geçirgenliği deneyi) kapsamında yapılan kuyu deneyleri sahada uygulanabilir.

Hazen Ampirik Formülü (üniform kumlar için, $C_u < 5$):

$$k = C \cdot D_{10}^{2}$$

• $k$: geçirgenlik katsayısı (cm/s)
• $C$: ampirik katsayı (temiz kum: $C = 80$–$120$; tipik $C = 100$)
• $D_{10}$: %10 geçen etkili tane çapı (cm)
• Geçerlilik: 0,1 mm $< D_{10} <$ 3 mm

Kozeny-Carman Formülü (genel zemin yelpazesi için):

$$k = \frac{1}{C_{KC} \cdot S_0^2} \cdot \frac{\gamma_w}{\mu} \cdot \frac{e^3}{1 + e}$$

Tablo 6: Zemin Geçirgenlik Katsayısının Tespiti

Türkiye'ye Özgü Zemin Koşulları: Türkiye'de yerleşim alanlarında yaygın zemin türleri alüvyon (Marmara kıyı ovaları, İzmir körfez çevresi), kireçtaşı kaya (İç Anadolu, Toros silsilesi), marn (Ankara yakın çevresi, Ege-İç Anadolu geçişi) ve volkanik zemin (Kapadokya, Doğu Anadolu)'dir. Alüvyon zeminlerde $k = 10^{-5}$ – $10^{-3}$ m/s, marn zeminlerde $k = 10^{-9}$ – $10^{-7}$ m/s aralığında tipik değerler gözlemlenmektedir.

Saha Notu: Ankara ve çevresindeki yapı projelerinde sıklıkla karşılaşılan "Ankara kili" (plastik indisi yüksek illitik kil), düşük geçirgenliği ($k \approx 10^{-9}$ m/s) nedeniyle drenaj sisteminin çalışmasını ağırlaştırır. Bu bölgelerde perdedren tasarım debisi hesabında SF ≥ 3,0 alınması ve drenaj malzemesinin dikkatle seçilmesi önerilir.

4. Tipik Tasarım Detayı

4.1 Fransız Drenajı Kesit Elemanları

Fransız drenajı sistemi, hendek kazısı, geotekstil örtü, agrega dolgu ve delikli boruden oluşan katmanlı bir sistemdir (DIN 4095:1990 Bölüm 5):

Zemin Yüzeyi
─────────────────────────────────────────
│  Geotekstil Örtü (üst kapatma)        │
│ ┌─────────────────────────────────┐   │
│ │  Agrega Dolgu (20–40 mm çakıl)  │   │  ← TS EN 13242+A1
│ │  ┌───────────────────────────┐  │   │
│ │  │   Delikli Drenaj Borusu   │  │   │  ← TS EN 13252, DN100
│ │  │   (delikleri aşağı bakı.) │  │   │
│ │  └───────────────────────────┘  │   │
│ └─────────────────────────────────┘   │
│  Geotekstil Örtü (alt döşeme)         │
─────────────────────────────────────────
              Doğal Zemin

Kanal Boyutları (Tipik — DIN 4095:1990 Tablo 3):

• Genişlik: 300–600 mm (agrega dolgu genişliği)
• Derinlik: Don derinliği + 300 mm (Türkiye için 800–1.500 mm, bölgeye göre)
• Agrega dolgu minimum kalınlığı boru çevresi: 100 mm (her yanda)

4.2 Uygulama Adımları

4.3 Tasarım Süreci Akış Diyagramı

5. Perdedren (Curtain Drain) Uygulaması

Perdedren, binayı veya yapıyı yamaç yönünden gelen yeraltı suyundan korumak için bina/temel duvarının yamaç tarafına inşa edilir.

Yamaç (su gelişi)
      ↓ ↓ ↓
  ──────────────────────────────
  [PERDEDREN HATTI — yamaç üstü]  ← Yeraltı suyunu keser, drenaj kanalına yönlendirir
  ──────────────────────────────
         ↓ drenaj kanalı
  [BİNA TEMELİ / PERDE DUVAR]

Derinlik: Temel tabanının altına kadar uzanmalı veya geçirimsiz tabakaya (kil, kaya) oturmalı.

5.1 Perdedren Yerleşim ve Derinlik Kriterleri

Yerleşim Kuralları (EN 1997-1 Eurocode 7 Bölüm 9):

• Perdedren hattı, korumak istenen yapının yamaç tarafında ve yapıdan en az 1,5–3,0 m uzakta konumlandırılmalıdır.
• Hat, yamaçtan gelen yeraltı suyu akış yönüne dik veya çapraz yerleştirilmelidir.
• Geçirimsiz tabaka (kil, kaya) sığ ise, drenaj hendeği bu tabakaya oturtulmalıdır.

Derinlik Belirleme (TS 13622:2014):

• Minimum derinlik: Temel taban kotunun en az 300 mm altında
• İdeal derinlik: Geçirimsiz tabakanın üst yüzeyine kadar
• Don etkisi: Drenaj borusu mutlaka yerel don derinliğinin altında kalmalıdır

Tablo 7: Perdedren Yerleşim ve Derinlik Kriterleri

Saha Notu: Kütahya ve Afyonkarahisar bölgesinde don derinliği 60–90 cm'e ulaşmakta olup karasal iklim koşulları nedeniyle sıcaklık farkı büyük sezonluk değişkenlik gösterir. Bu nedenle perdedren derinliği en az 1,1–1,3 m alınmalı; XPS ısı yalıtım levhası ile boru koruması önerilir. KGM don derinliği haritası projelendirmede temel referans belgedir.

Dikkat: Perdedren hattında çıkış noktası (deşarj) mutlaka serbest akışlı olmalıdır. Çıkışın toprak içinde sonlandırılması veya tıkanması tüm sistemi devre dışı bırakır. Bu, Türkiye şantiye uygulamalarında en sık görülen saha hatasıdır.

6. Bodrum İzolasyonu ile İlişkisi

Fransız drenajı ile bodrum su yalıtımı birlikte çalışır:

Tablo 8: Bodrum İzolasyonu ile İlişkisi

Bodrum Drenajı Uygulama Sırası (DIN 4095:1990 Madde 7):

1. Temel yan yüzeyi su yalıtımı (bitümlü membran veya çimento bazlı) uygulanır
2. Drenaj levhası (noplu HDPE — TS 13721:2016) noplar duvara bakacak şekilde montaj edilir
3. Geotekstil filtre drenaj levhası üzerine sarılır
4. Fransız drenajı borusu (DN100 PVC/HDPE) temelin dibinde, dışında konumlandırılır
5. Agrega dolgu dikkatli biçimde yapılır (üst kat katman katman sıkıştırılır)
6. Geri dolgu malzemesi temiz ve granüler seçilir (orijinal zemin kullanılmaz)

6.1 Drenaj Levhası (Drainage Board / Noplu Membran) Detayları

Drenaj levhası, bodrum dış duvar su yalıtımı ile fransız drenajı arasında kritik ara katman olarak işlev görür.

Tablo 9: Drenaj Levhası (Drainage Board / Noplu Membran) Detayları

Saha Notu: TS 13721 belgeli drenaj levhası ürünleri Türkiye'de TSE Uygunluk Belgesi ile temin edilebilmektedir. Drenaj levhası montajında en sık yapılan hata, nopların zemine (dışarı) bakacak şekilde ters monte edilmesidir. Noplar mutlaka duvara bakmalı; oluşan hava boşluğu suyu aşağıya yönlendirmelidir.

7. Uygulama Detayları

Tablo 10: Uygulama Detayları

7.1 Bakım ve İşletme

Fransız drenajı, "yap ve unut" tipi bir sistem değildir. Düzenli bakım, sistem ömrünü 20–40 yıla uzatabilirken, bakımsız sistemler 5–10 yıl içinde işlevini kaybedebilir.

Tablo 11: Bakım ve İşletme

Saha Notu: Türkiye'de bakım zorunluluğu, 4708 sayılı Yapı Denetimi Kanunu kapsamında yapı denetim kuruluşları tarafından denetlenmektedir; ancak drenaj bakımı çoğunlukla ihmal edilmektedir. 6331 sayılı İş Sağlığı ve Güvenliği Kanunu uyarınca, bakım sırasında dar alan çalışma koşullarına ilişkin risk değerlendirmesi yapılmalıdır.

8. Yönetmelik Referansları

Tablo 12: Yönetmelik Referansları

9. Parametreler ve Tipik Değerler

Tablo 13: Parametreler ve Tipik Değerler

10. Örnek Problemler

Problem 1 — Kolay

Veriler:

• Zemin türü: Temiz ince kum
• $k = 2{,}0 \times 10^{-4}$ m/s
• Hidrolik eğim: $i = 0{,}10$ m/m
• Drenaj kesit alanı: $A = 0{,}30 \times 0{,}60 = 0{,}18$ m²
• Güvenlik faktörü: $SF = 2{,}0$

İstenen: Tasarım debisini hesaplayın ve uygun PVC boru çapını Manning formülü ile belirleyin (Boru eğimi $S = 0{,}010$, $n = 0{,}010$).

Çözüm:

Adım 1 — Darcy Yasasıyla zemin debisi:

$$Q_{\text{zemin}} = k \cdot i \cdot A = (2{,}0 \times 10^{-4}) \times 0{,}10 \times 0{,}18 = 3{,}6 \times 10^{-6} \text{ m}^3/\text{s}$$

Adım 2 — Tasarım debisi:

$$Q_{\text{tasarım}} = SF \times Q_{\text{zemin}} = 2{,}0 \times 3{,}6 \times 10^{-6} = 7{,}2 \times 10^{-6} \text{ m}^3/\text{s}$$

Adım 3 — DN 100 PVC boru kapasitesi (Manning, tam dolum):

$$Q_{100} = \frac{\pi \times 0{,}01}{4} \times \frac{1}{0{,}010} \times (0{,}025)^{2/3} \times (0{,}01)^{1/2} = 6{,}72 \times 10^{-3} \text{ m}^3/\text{s}$$

Adım 4 — Kapasite kontrolü:

$$Q_{100} = 6{,}72 \times 10^{-3} \text{ m}^3/\text{s} \gg Q_{\text{tasarım}} = 7{,}2 \times 10^{-6} \text{ m}^3/\text{s} \quad \checkmark$$

Sonuç: DN 100 mm PVC delikli drenaj borusu yeterlidir. Doluluk oranı = %0,11 (son derece düşük; min. eğim korumalıdır).

Kontrol: Terzaghi $D_{15}(\text{filtre})/D_{85}(\text{zemin}) < 5$ sağlanmalı (agrega seçimi için bağımsız kontrol gerekli).

Problem 2 — Orta

Veriler:

• Zemin: Siltli kum karışımı
• $D_{85} = 0{,}18$ mm, $D_{15} = 0{,}015$ mm
• Zemin geçirgenliği: $k = 1{,}0 \times 10^{-5}$ m/s
• Hidrolik eğim: $i = 0{,}08$
• Drenaj hattı uzunluğu: $L = 30$ m
• Toplanma genişliği: $W = 8$ m
• Güvenlik faktörü: $SF = 2{,}0$
• Boru eğimi: $S = 0{,}008$

İstenen:

1. Geotekstil $O_{95}$ değerini belirleyin (tutma kriteri).
2. Tasarım debisini hesaplayın.
3. Gerekli boru çapını (DN 100 veya DN 150 PVC) belirleyin.

Çözüm:

Adım 1 — Geotekstil filtre kriteri (TS EN 13252:2016 Madde 4):

$$O_{95} \leq D_{85,\text{zemin}} = 0{,}18 \text{ mm}$$

Non-woven PP geotekstil seçimi: $O_{95} = 0{,}15$ mm ✓ (piyasada yaygın 150 g/m² non-woven geotekstil $O_{95} \approx 0{,}10$–$0{,}20$ mm aralığındadır)

Geçirgenlik kriteri kontrolü:

$$k_{GT} \geq 10 \times k_{\text{zemin}} = 10 \times 1{,}0 \times 10^{-5} = 1{,}0 \times 10^{-4} \text{ m/s}$$

Non-woven 150 g/m²: $k_{GT} \approx 10^{-3}$ m/s $>> 10^{-4}$ m/s ✓

Adım 2 — Tasarım debisi:

$$A_{\text{toplanma}} = L \times W = 30 \times 8 = 240 \text{ m}^2$$ $$Q_{\text{zemin}} = k \cdot i \cdot A = 1{,}0 \times 10^{-5} \times 0{,}08 \times 240 = 1{,}92 \times 10^{-4} \text{ m}^3/\text{s}$$ $$Q_{\text{tasarım}} = SF \times Q_{\text{zemin}} = 2{,}0 \times 1{,}92 \times 10^{-4} = 3{,}84 \times 10^{-4} \text{ m}^3/\text{s}$$

Adım 3 — Boru kapasitesi karşılaştırması ($S = 0{,}008$, $n = 0{,}010$):

DN 100 ($D = 0{,}10$ m):

$$Q_{100} = \frac{\pi \times 0{,}01}{4} \times 100 \times (0{,}025)^{2/3} \times (0{,}008)^{1/2} = 6{,}01 \times 10^{-3} \text{ m}^3/\text{s}$$ $$Q_{100} = 6{,}01 \times 10^{-3} \text{ m}^3/\text{s} > Q_{\text{tasarım}} = 3{,}84 \times 10^{-4} \text{ m}^3/\text{s} \quad \checkmark$$

Sonuç: DN 100 mm PVC boru yeterlidir. $O_{95} = 0{,}15$ mm olan non-woven geotekstil $D_{85} = 0{,}18$ mm kriterini karşılar. Geçirgenlik kriteri de sağlanmıştır.

Kontrol: Boru doluluk oranı = $3{,}84 \times 10^{-4} / 6{,}01 \times 10^{-3} = \%6{,}4$ — Minimum eğim sürdürülebilirlik açısından yeterli.

Problem 3 — Zor

Senaryo: Ankara'da yamaçlı arazide konut projesi. YASS, kuru mevsimde 4,5 m, yağışlı mevsimde 1,8 m derinlikte. Zemin: Ankara kili — siltli kil.

Veriler:

• $D_{85} = 0{,}05$ mm (siltli kil)
• $D_{15} = 0{,}002$ mm
• Zemin geçirgenliği: $k = 8{,}0 \times 10^{-8}$ m/s (Ankara kili — ölçülmüş değer)
• Hidrolik eğim (yağışlı mevsim): $i = 0{,}12$
• Toplanma alanı: $A = 15 \text{ m} \times 25 \text{ m} = 375 \text{ m}^2$
• Güvenlik faktörü: $SF = 3{,}0$ (kritik yapı)
• Boru eğimi: $S = 0{,}012$
• Don derinliği (Ankara): 60–70 cm → Boru min derinlik: 1.100 mm

İstenen:

1. Geotekstil seçimi (tutma + geçirgenlik + tıkanma kriteri — üçlü kontrol).
2. Tasarım debisi hesabı.
3. Boru boyutlaması ve kapasite kontrolü.
4. Zemin geçirgenliğine göre sistem uygulanabilirliğinin değerlendirilmesi.

Çözüm:

Adım 1 — Geotekstil seçimi (TS EN 13252:2016 Madde 4, FHWA-NHI-07-092):

Tutma kriteri (siltli kil, $D_{85} = 0{,}05$ mm, > %50 geçen 0,075 mm altı):

$$O_{95} < 0{,}30 \text{ mm} \quad \text{(FHWA şiddetli koşullar kriteri)}$$ $$O_{95} \leq D_{85} = 0{,}05 \text{ mm} \quad \text{(TS EN 13252 genel tutma kriteri)}$$

Belirleyici kriter: $O_{95} \leq 0{,}05$ mm → Son derece ince açıklıklı non-woven geotekstil gerekli.

Geçirgenlik kriteri:

$$k_{GT} \geq 10 \times k_{\text{zemin}} = 10 \times 8{,}0 \times 10^{-8} = 8{,}0 \times 10^{-7} \text{ m/s}$$

Non-woven PP 300 g/m², $O_{95} = 0{,}045$ mm → $k_{GT} \approx 5 \times 10^{-4}$ m/s $>> 8 \times 10^{-7}$ m/s ✓

Tıkanma direnci (anti-clogging): Porozite ≥ %70 (300 g/m² yoğun non-woven genellikle %75–85 porozite) ✓

Adım 2 — Tasarım debisi:

$$Q_{\text{zemin}} = k \cdot i \cdot A = 8{,}0 \times 10^{-8} \times 0{,}12 \times 375 = 3{,}60 \times 10^{-6} \text{ m}^3/\text{s}$$ $$Q_{\text{tasarım}} = SF \times Q_{\text{zemin}} = 3{,}0 \times 3{,}60 \times 10^{-6} = 1{,}08 \times 10^{-5} \text{ m}^3/\text{s}$$

Adım 3 — Boru kapasitesi ($S = 0{,}012$, $n = 0{,}010$):

DN 100:

$$Q_{100} = \frac{\pi \times 0{,}01}{4} \times 100 \times (0{,}025)^{2/3} \times (0{,}012)^{1/2} = 7{,}35 \times 10^{-3} \text{ m}^3/\text{s}$$ $$Q_{100} = 7{,}35 \times 10^{-3} \gg Q_{\text{tasarım}} = 1{,}08 \times 10^{-5} \quad \checkmark$$

Adım 4 — Zemin uygulanabilirlik değerlendirmesi:

Ankara kili $k = 8 \times 10^{-8}$ m/s → Darcy akışı çok yavaş. Teorik olarak DN 100 yeterli görünse de sahada kil zemin drenaj sisteminin etkinliği sorgulanmalıdır.

$$Q_{\text{günlük}} = Q_{\text{zemin}} \times 86400 = 3{,}60 \times 10^{-6} \times 86400 = 0{,}31 \text{ m}^3/\text{gün}$$

375 m² alandan 0,31 m³/gün su drene edilmesi çok düşüktür; bu rakam, sistemi kapilaritenin değil zemin kütlesindeki serbest suyun yönetildiğini göstermektedir.

Sonuç:

• Geotekstil: Non-woven PP 300 g/m², $O_{95} = 0{,}045$ mm
• Boru: DN 100 mm PVC, eğim %1,2
• Derinlik: 1.100 mm (Ankara don derinliği 70 cm + 400 mm ek)
• Ek önlem: Zemin geçirgenliği düşük olduğundan, perdedren hattında agrega genişliği 600–800 mm'ye çıkarılarak akış alanı artırılmalıdır.
• Uyarı: Saf kil zemin, drenaj sisteminin etkinliğini sınırlar; uzun vadeli performans için YASS izleme kuyusu önerilir.

Kontrol: $SF = 3{,}0$ (kritik yapı için EN 1997-1 uyumlu). Don derinliği 1.100 mm'de aşılmış. Geotekstil tutma, geçirgenlik ve tıkanma direnci kriterleri sağlanmış.

11. Sık Yapılan Hatalar

1. Geotekstil açıklık boyutunun zemin gradasyonuna göre seçilmemesi: $O_{95} > D_{85}$ koşulunda ince taneler boru içine geçer ve tıkanma oluşur.
2. Boru eğiminin %0,5'in altına düşürülmesi: Düşük hız + çökme → ince tane birikmesi ve tıkanma.
3. Perdedren hattının temel tabanından sığ yapılması: Yeraltı suyu temel altına erişmeye devam eder.
4. Agrega yerine kum kullanılması: İnce kum geotekstil gözeneklerini tıkar.
5. Temizleme bacasının ihmal edilmesi: Her 30–50 m'de baca olmayan hatlar temizlenemez.
6. Delikli borunun ters montajı: Delikler yukarı bakınca sadece boru dolduğunda akış başlar.
7. Drenaj çıkışının kapatılması: Çıkış toprağa açılırsa sistem devre dışı kalır.
8. Yağmur oluğunun doğrudan fransız drenajına bağlanması: Anlık debi kapasite aşımına yol açar.
9. Kazı zemini ile geri dolgu yapılması: Killi geri dolgu, geotekstili tıkar ve kapasiteyi %50–90 azaltır.
10. Altyapı hattı kontrolü yapılmaması: 5312 sayılı Kanun — hasar durumunda yasal sorumluluk doğar.
11. Geotekstil uç uca eklenmesi: Min. 300 mm bindirme zorunludur.

Ek Saha Uyarıları (Türkiye Özgü)

• Deprem bölgelerinde (TBDY 2018 kapsamında): Yüksek sismik aktiviteli alanlarda (Kuzey Anadolu Fayı yakını: Düzce, Sakarya, İstanbul; Doğu Anadolu Fayı yakını: Kahramanmaraş, Elazığ) zeminlerde sıvılaşma potansiyeli değerlendirilmeli ve drenaj, zemin sıvılaşma senaryosu altında tasarlanmalıdır (TBDY 2018 Bölüm 16, Madde 16.3).
• Çanakkale ve Ege kıyılarında: Denize yakın yapılarda zemin tuzluluğu PVC boru üzerinde olumsuz etki yaratmaz, ancak HDPE ve GRP borular daha uzun ömürlüdür.
• Karadeniz yağış koşullarında: Yıllık 1.000–2.500 mm yağış alan Rize-Trabzon bölgesinde, tasarım debisi yağış infiltrasyon katkısını da içermeli; drenaj kapasitesi %30–50 artırılmalıdır.

Kaynaklar

1. TS EN 13252:2016 — Drenajda kullanılan geotekstil ve geotekstil benzeri ürünler. Madde 4: Filtre uyumluluk kriterleri ($O_{95} \leq D_{85}$). TSE.
2. TS EN ISO 11058:2010 — Geotekstil su geçirgenliği deney yöntemi. Madde 5: Düşey geçirgenlik (permittivity). TSE.
3. TS 13622:2014 — Zemin drenajı tasarım ve uygulama esasları. TSE.
4. TS 13721:2016 — Noplu HDPE drenaj levhası. Madde 5: Teknik özellikler. TSE.
5. TS EN 13242+A1:2008 — Mühendislik yapıları ve yol yapımı için agrega. Madde 5–6. TSE.
6. TS EN ISO 22282-2 — Geoteknik araştırma ve deneyler — Su geçirgenliği deneyleri — Bölüm 2: Kuyuda su geçirgenliği deneyi. TSE.
7. EN 1997-1:2004 (Eurocode 7) — Geoteknik tasarım (Türkiye'de TS EN 1997-1 olarak yayımlanmıştır). Bölüm 9: İstinat yapıları, Madde 2.4.7.1.
8. DIN 4095:1990 — Yapıların yeraltı suyundan korunması — Drenaj sistemi gereksinimleri. Bölüm 5–6. Deutsches Institut für Normung.
9. FHWA-NHI-07-092 — Geosynthetics in Highway Applications. Christopher & Holtz (1985) filtre kriterleri. Federal Highway Administration, ABD.
10. TBDY 2018 — Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği. Bölüm 16, Madde 16.3: Sıvılaşma değerlendirmesi. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı.
11. Darcy, H. (1856) — Les Fontaines Publiques de la Ville de Dijon. Dalmont, Paris.
12. Manning, R. (1891) — On the Flow of Water in Open Channels and Pipes. Transactions of the Institution of Civil Engineers of Ireland, 20, 161–207.
13. Acar ve Çevikbilen (2019) — Zemin Drenajı Tasarımında Güvenlik Faktörü Seçimi. İMO Teknik Dergi, Cilt 30, s. 9287–9302.
14. İller Bankası (2025) — Altyapı Tesisleri Birim Fiyatları 2025. Poz 43.610 serisi.
15. KGM Birim Fiyatları (2025) — Poz 14.210 ve 74.060 serisi. Karayolları Genel Müdürlüğü.

İlişkili Hesap Araçları

• Drenaj Hesap Aracı — Darcy yasasıyla infiltrasyon debisi ve Manning boru boyutlaması
• Geotekstil Filtre Uyumluluk Aracı — $O_{95}$ ve $D_{85}$ filtre kriteri kontrolü
• Zemin Geçirgenliği Hesap Aracı — Hazen veya Kozeny-Carman korelasyonuyla $k$ tahmini

İlgili Hesaplama Araçları

Bu konuyla ilgili ücretsiz mühendislik hesaplama araçlarımızla ön tasarım ve kontrol yapabilirsiniz:

• Perde Duvar Hesaplama
• Boru Çapı Hesaplama