Geoteknik Saha Araştırması Akış Şeması
Geoteknik saha araştırması; yapı temelinin güvenli, ekonomik ve depreme dayanıklı şekilde tasarlanabilmesi için zemin ve kaya birimlerinin mühendislik özelliklerini ortaya koyan sistematik bir...
Etiketler (6)
Genel Bakış
İstanbul merkezli geoteknik firma ekibinin engebeli kireçtaşı arazisinde sondaj çalışması; zemin etüt süreci akış şemasının saha boyutunu gösteren uygulama fotoğrafı.
Geoteknik saha araştırması, yapı temelinin güvenli tasarımı için zemin ve kaya koşullarının belirlenmesini amaçlar. TBDY 2018 Bölüm 16 ve TS EN 1997-2:2007 kapsamında yürütülür. Araştırma; yapının kategorisine, oturum alanına, kat sayısına ve bölgenin jeolojik özelliklerine göre kapsamı değişen çok bileşenli bir süreçtir.
Saha Notu: Türkiye'de yapı denetim sistemi kapsamında (4708 sayılı Kanun), zemin etüd raporu yapı ruhsatı alınmadan önce ilgili idareye (belediye veya il özel idaresi) onaylatılmak zorundadır. İmar planı notlarında "Zemin etüdü yaptırılmadan uygulama yapılamaz" ibaresi olan parsellerde bu zorunluluk daha da kritiktir.
Dikkat: Yalnızca "tahmine dayalı zemin sınıfı" veya komşu parselden alınan verilerle tasarım yapılması, TBDY 2018 Madde 16.2'ye aykırıdır ve ciddi yapısal güvenlik riski doğurur.
Tarla zemininde konumlanan sondaj makinesi ile ekip; düz açık arazide zemin araştırma noktası seçimi ve sondaj planlama aşamasının sahaya yansıması.
Renk Kodları: Koyu Mavi = Başlangıç/Bitiş | Kırmızı = Hata | Turuncu = Uyarı | Sarı = Karar | Mor = Referans | Mavi = Süreç | Yeşil = Hesaplama | Lila = Girdi
Proje bilgi toplamadan sondaj planlama ve uygulamasına, arazi-laboratuvar deneylerinden zemin parametre raporuna kadar tüm saha etüdü süreci (TBDY 2018 Bölüm 16 / TS EN 1997-2).
Tipik sondaj kesit logu (zemin tabakaları + SPT-N₃₀ + YAS), arazi deney ekipmanları (SPT/CPT/presyometre/vane) ve numune tipleri (örselenmemiş/örselenmiş/karot) bir arada.
Aşama 1 — Planlama
Sondaj planlamasında kullanılan SPT deneyi; 63.5 kg çekicin 0.76 m yüksekten düşürülmesiyle split-barrel sampler sürülmesi, N değeri sayımı ve %60 referans enerji verimliliği düzeltmesi.
1.1 Ön Bilgi Toplama
Etüt planlaması, mevcut coğrafi ve topoğrafik özellikler ile yapıya ilişkin ana yapısal özelliklerin derlenmesiyle başlar. Ön bilgi toplama kapsamında minimum olarak: güncel plankote ve topoğrafik harita, bölgesel jeoloji haritaları, komşu parsellere ait varsa eski zemin etüd raporları, AFAD Türkiye Deprem Tehlike Haritası (TDTH) ve sismik mikrozonasyon raporları (mevcutsa) toplanmalıdır. Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı tarafından yayımlanan "Zemin ve Temel Etüdü Uygulama Esasları" Tebliği (Resmi Gazete) bu gereklilikleri düzenlemektedir.
Saha Notu (Türkiye): AFAD'ın çevrimiçi "Türkiye Deprem Tehlike Haritası" servisinden proje koordinatlarına karşılık gelen PGA (Dd-2 düzeyi, T=0.2s ve T=1.0s) değerleri ve DTS sınıfı, etüt planlanmadan önce alınmalıdır. Özellikle Marmara, Ege, İç Anadolu güneyi ve Doğu Anadolu bölgelerinde 1. ve 2. derece deprem bölgeleri hâkimdir.
Dikkat: Yapı tipi, oturum alanı, kat sayısı ve tahmini temel yükü bilinmeden hazırlanan araştırma planları yetersiz kalır. TBDY 2018 Madde 16.2.1 bu bilgilerin etüt öncesinde edinilmesini zorunlu kılmaktadır.
1.2 Sondaj Sayısı ve Konumunun Belirlenmesi
Sondaj sayısı ve derinliği; yapı etkisi derinliği, bina oturum alanı ve zemin koşullarına göre belirlenir. Asgari sondaj sayısı TS EN 1997-2:2007 Madde 2.3 ve Çevre Bakanlığı Tebliği'ne göre aşağıdaki gibidir:
Tablo 1: Sondaj Sayısı ve Konumunun Belirlenmesi
| Yapı Türü | Min. Sondaj Sayısı | Min. Derinlik | Aralık |
|---|---|---|---|
| 1–3 katlı bina | 2–3 | 10–15 m | Köşeler + merkez |
| 4–8 katlı bina | 3–5 | 20–30 m | Her 25–30 m |
| 9+ katlı / özel yapı | 5+ | 30–50 m | Her 20–25 m |
| Sanayi yapısı | 3–4 | 10–20 m | Kolon aksları |
| Yol / köprü | Her 50–100 m'de 1 | 15–25 m | Güzergah boyunca |
Ek kural (Çevre Bakanlığı Tebliği): Temel taban alanı 300 m² için en az 3 adet sondaj; her 300 m² artışında bir sondaj eklenir. Sondajlar planda üçgen oluşturacak biçimde yerleştirilmeli, aralarındaki mesafe 40–50 m'yi aşmamalıdır.
Saha Notu: Türkiye'de yaygın alüvyon ve yumuşak kil zemin koşullarında (özellikle İstanbul, İzmir, Adana, Antakya ovaları) minimum derinlik kriterlerinin %20–30 artırılması ve sıvılaşma riski açısından değerlendirilmesi önerilir.
1.3 Sondaj Derinliği Hesabı
Yüzeysel temeller için minimum sondaj derinliği (TBDY 2018 Madde 16.3.1):
Burada en büyük temel genişliğidir (m).
Kazıklı temeller için (TBDY 2018 Madde 16.3.2):
Burada kazık ucu kotu (m), kazık çapıdır (m).
Dikkat: Sıvılaşma riski olan alanlarda sondaj, yeraltı su seviyesinin en az 5 m altını geçmelidir (TBDY 2018 Madde 16.5.2).
Aşama 2 — Saha Çalışmaları
Casagrande (1948) sistemine göre CL, ML, CH, MH, OL, OH ince daneli zemin grupları; likit limit ve plastisite indeksine göre sınıflandırma tablosu ve plastisite diyagramı (A-hattı).
2.1 Sondaj Yöntemleri
Sondaj çalışmaları TS EN ISO 22475-1:2006 standardına uygun olarak yürütülür. Türkiye'de en yaygın kullanılan sondaj yöntemleri:
- Döner sondaj (rotary drilling): Killi ve kumlu zeminlerde numune alımı için standart yöntem
- Darbe sondaj (percussion drilling): Çakıllı ve bloklu zeminlerde kullanılır
- Çift tüplü karotiyer: Kaya ortamda yüksek kaliteli karot alımı için zorunlu
Sondajlar sırasında: sondaj makinesinin türü ve tescil tarihi, sondörün adı, saha mühendisinin imzalı logu ve her sondaj noktasının koordinatı kayıt altına alınmalıdır.
Tablo 2: Sondaj Yöntemleri
| Yöntem | Kil | Kum | Çakıl | Kaya | Numune |
|---|---|---|---|---|---|
| Döner (su ile) | UD + örselenmiş | ||||
| Darbe | Sadece örselenmiş | ||||
| Çift tüplü karotiyer | Karot (RQD) | ||||
| Auger (helezon) | Örselenmiş |
Saha Notu: Türkiye'de çoğu sondaj firması döner sondaj ile SPT kombinasyonu yapmaktadır; ancak TBDY 2018 Madde 16A.2.2 kohezyonlu zeminlerde örselenmemiş numune alınmasını zorunlu kılmaktadır. Sondajda UD tüpü kullanılmadan hazırlanan raporlar yapı denetimince kabul görmemektedir.
2.2 Standart Penetrasyon Testi (SPT)
SPT, en yaygın kullanılan in-situ saha deneyidir. ASTM D1586-18 ve Türkiye'de TS EN ISO 22476-3 standardına uygun olarak her 1,5 m'de bir uygulanır.
SPT düzeltmesi (TBDY 2018 Denklem 16B.1):
Burada:
- : Araziden elde edilen ham darbe sayısı (ilk 15 cm dikkate alınmaz)
- : Çubuk uzunluğu düzeltme katsayısı
- : Numune alıcı tipi katsayısı
- : Sondaj delgi çapı katsayısı (TBDY 2018 Tablo 16B.1)
- : Enerji oran düzeltmesi — otomatik şahmerdan için 0,90–1,60 (TBDY 2018 Tablo 16B.1)
- : Örtü yükü düzeltme katsayısı
Saha Notu: TBDY 2018 uyarınca Türkiye'de SPT için otomatik şahmerdan (automatic trip hammer) kullanımı zorunludur. El ile serbest bırakılan şahmerdan ile yapılan SPT deneyleri artık geçerli sayılmamaktadır. Bu, enerji verimliliğini standart %60 düzeyinde tutar.
Dikkat: N₆₀ < 4 olan çok yumuşak kil zeminlerde SPT güvenilir sonuç vermez; bu durumda konik penetrasyon testi (CPT, TS EN ISO 22476-1) veya kanatlı kesici (Vane Shear Test, ASTM D2573) kullanılmalıdır.
!
Tablo 3: Standart Penetrasyon Testi (SPT)
| N₆₀ (darbe/30 cm) | Kum (Sıkılık) | Kil (Kıvam) | Tahmini φ° (kum) | Tahmini Cu (kPa) |
|---|---|---|---|---|
| 0 – 4 | Çok gevşek | Çok yumuşak | < 28 | < 25 |
| 4 – 10 | Gevşek | Yumuşak | 28 – 30 | 25 – 50 |
| 10 – 30 | Orta sıkı | Orta sert | 30 – 36 | 50 – 100 |
| 30 – 50 | Sıkı | Sert | 36 – 42 | 100 – 200 |
| > 50 | Çok sıkı / Refü | Çok sert / Kaya | > 42 | > 200 |
2.3 Saha Sondaj Fotoğrafları
!
!
2.4 Diğer Saha Deneyleri
Presiyometre Deneyi (PMT): Kohezyonlu zeminlerde ve kaya ortamında uygulanır. TBDY 2018 Madde 16A.2.5'e göre kohezyonlu zeminlerde en az 2 sondajda, düşeyde 3 m aralıkla PMT yapılmalıdır. Zeminin deformasyon modülü () ve sınır basıncı () elde edilir.
Kanatlı Kesici Deneyi (Vane Shear Test — VST): Yumuşak killerde drenajsız kayma mukavemeti () ölçümünde kullanılır. ASTM D2573 standardına uygun yürütülür (Türkiye'de TS karşılığı yoktur).
Burada maksimum tork (N· m), kanat geometri faktörüdür (standart kanat için: ).
!
Saha Notu: Türkiye'de Karadeniz kıyısı, İstanbul–Çorlu–İzmit koridoru ve İzmir körfezi çevresindeki yumuşak alüvyal zeminlerde (CH sınıfı, LL > 60, Cu < 30 kPa) VST ve CPT kombinasyonu SPT'ye tercih edilmektedir.
2.5 Yeraltı Suyu Seviyesinin Belirlenmesi
Yeraltı suyu seviyesi (YAS), sondaj kapandıktan sonra en az 24 saat beklenerek ölçülmelidir (Çevre Bakanlığı Tebliği). Kararsız veya artezyenik koşul şüphesi varsa piyezometre kurularak 7–15 günlük izleme yapılmalıdır.
Dikkat: YAS'ın temel tabanı altında veya temel tabanına yakın olması durumunda: taban suyu baskısı, hidrolik kaldırma ve borulanma (piping) hesapları yapılmalı, gerekirse kazı boyunca drenaj sistemi tasarlanmalıdır.
2.6 Kaya Karot ve RQD
Kaya ortamına girildiğinde tamamen karotlu ilerleme zorunludur. Toplam karot yüzdesi (TCR), sağlam karot yüzdesi (SCR) ve kaya kalite göstergesi (RQD) hesaplanarak sondaj loguna işlenir.
Burada uzunluğu ≥ 10 cm olan sağlam karot parçalarının toplam uzunluğu (cm), kademe ilerlemesidir (cm).
Tablo 4: Kaya Karot ve RQD
| RQD (%) | Kaya Kalitesi |
|---|---|
| 0 – 25 | Çok düşük |
| 25 – 50 | Düşük |
| 50 – 75 | Orta |
| 75 – 90 | İyi |
| 90 – 100 | Çok iyi |
!
Aşama 3 — Laboratuvar Deneyleri
Mavi plastik karot sandığında dizilmiş kahverengi kaya karot örnekleri; üst katmanlar sağlam, alt katmanlara doğru parçalanma ve ayrışma gözlemlenen profil — RQD belirleme ve zemin tanımlamasında kullanılır.
3.1 İndeks Deneyleri
İndeks deneyleri zemin sınıflandırmasının temelini oluşturur. Türkiye'de aşağıdaki standartlar uygulanmaktadır:
Tablo 5: İndeks Deneyleri
| Deney | Türk Standardı | Amaç |
|---|---|---|
| Su içeriği tayini | TS EN ISO 17892-1 | Doğal su muhtevası |
| Tane boyu dağılımı (elek) | TS EN ISO 17892-4 | Granülometri |
| Hidrometre (ince dane) | TS EN ISO 17892-4 | 0,074 mm altı dağılım |
| Likit ve plastik limit | TS EN ISO 17892-12 | Atterberg limitleri |
| Birim hacim kütle | TS EN ISO 17892-2 | γ ve γ_d |
| Tane yoğunluğu | TS EN ISO 17892-3 | G_s |
| Konsolidasyon | TS EN ISO 17892-5 | C_c, C_v, e–logp eğrisi |
| UCS (tek eksenli) | TS EN ISO 17892-7 | C_u (kaya ve kil) |
| Üç eksenli (UU/CU/CD) | TS EN ISO 17892-8 | c, φ parametreleri |
| Kesme kutusu | TS 1900-2 / ASTM D3080 | φ' (efektif sürtünme açısı) |
| Kimyasal analiz (SO₄, Cl) | TS EN 196-2 | Agresivite belirleme |
| CBR | TS 1900-2 | Tabanzemin taşıma gücü (yol) |
3.2 Zemin Sınıflandırması — USCS
USCS (Unified Soil Classification System) sınıflandırması, elek analizi ve Atterberg limitleri sonuçlarına göre yapılır. İnce daneli zeminler (% No.200 elek geçen > 50) Casagrande plastisite kartına göre sınıflandırılır.
!
Saha Notu: Türkiye'de yaygın zemin tipleri: (1) Batı ve kuzeybatı Türkiye — yüksek plastisiteli alüvyal killer (CH, LL = 50–80), (2) Orta Anadolu — marn ve kireçtaşı ana kayası üzerinde az plastisiteli kil (CL), (3) Karadeniz ve Ege kıyısı — orta sıkı kum–çakıl (SP, SW), (4) Doğu Anadolu — volkanik kökenli zeminler ve uçucu kül içerikli toprak (ML, MH).
3.3 Agresivite Değerlendirmesi
Zemin örnekleri üzerinde yapılan kimyasal analizler, beton ve çelik temellere zarar verebilecek agresif koşulları ortaya koyar.
Tablo 6: Agresivite Değerlendirmesi
| SO₄ İçeriği (mg/kg) | Agresivite Sınıfı | Önerilen Çimento |
|---|---|---|
| < 600 | XA0 (Agresif değil) | CEM I |
| 600 – 3.000 | XA1 (Hafif agresif) | CEM III/A |
| 3.000 – 12.000 | XA2 (Orta agresif) | CEM III/B |
| > 12.000 | XA3 (Şiddetli agresif) | CEM IV/B |
Dikkat: Türkiye'de jipsli formasyonlar (Güneydoğu Anadolu, Tuz Gölü çevresi) ve endüstriyel kirlenmiş sahalar yüksek SO₄ değerleri içerebilir. Bu bölgelerde kimyasal analiz zorunludur.
Aşama 4 — Mühendislik Analizi
Sondaj deliği tabanında 4 kanatçıklı vane'in itmesi, 6°/dak hızda döndürülmesi ve artık tork ölçümü; kohezyonlu zeminlerde drenajsız kesme mukavemeti Su ve duyarlılık St hesabı.
4.1 V_s30 Hesabı ve Zemin Sınıfı
Temel alt kotundan itibaren ilk 30 m için ortalama kayma dalgası hızı (Vs30) TBDY 2018 Denklem 16.1'e göre hesaplanır:
Burada her tabakanın kalınlığı (m), her tabakanın kayma dalgası hızı (m/s)'dır ve m'dir.
4.2 Zemin Sınıfı Tablosu
Tablo 7: Zemin Sınıfı Tablosu
| Zemin Sınıfı | Tanım | V_s30 (m/s) | Ortalama N₆₀ | Ortalama Cu (kPa) |
|---|---|---|---|---|
| ZA | Sağlam kayaç | > 1500 | — | — |
| ZB | Kaya | 760 – 1500 | — | — |
| ZC | Sert zemin / yumuşak kaya | 360 – 760 | > 50 | > 250 |
| ZD | Orta sıkı–sıkı zemin | 180 – 360 | 15 – 50 | 70 – 250 |
| ZE | Yumuşak zemin | < 180 | < 15 | < 70 |
| ZF | Sahaya özgü değerlendirme | — | — | — |
Dikkat: ZF sınıfı zemin yüzeyinde sahaya özgü zemin davranış analizi zorunludur (TBDY 2018 Madde 16.4.3). ZF; ≥ 3 m kalınlıklı çok yumuşak kil (su içeriği > 40%, PI > 20, Cu < 25 kPa) veya ≥ 8 m kalınlıklı yüksek plastisiteli kil (PI > 50) içerir.
4.3 Sıvılaşma Riski Değerlendirmesi
DTS = 1, 1a, 2 ve 2a olan binalar için ZD, ZE veya ZF grubundaki kumlu zeminlerde sıvılaşma analizi zorunludur (TBDY 2018 Madde 16.5.1). Hesap yöntemi TBDY 2018 Ek 16B'de verilmiştir:
Burada:
- : Döngüsel direniç oranı (SPT-N₁,₆₀ veya Vs bazlı)
- : Döngüsel gerilme oranı =
→ Sıvılaşma beklenir; zemin iyileştirme veya kazıklı temel zorunludur.
Tablo 8: Sıvılaşma Riski Değerlendirmesi
| Kriter | Değer | Notlar |
|---|---|---|
| Tane boyu | 0,005 – 2 mm | Kum, siltli kum, çakıllı kum |
| YAS derinliği | < 10 m | YAS derinse risk azalır |
| N₁,₆₀ | < 20 | Düzeltilmiş SPT değeri |
| Kil içeriği | < %20 | PI < 12 ise risk yüksek |
| Rölatif sıkılık | < %60 | Dr değeri |
Saha Notu: 1999 Kocaeli ve Düzce depremleri, Adapazarı'nda alüvyal zemin sıvılaşmasının kritik hasar belirleyicisi olduğunu kanıtlamıştır. İstanbul'un Küçükçekmece–Büyükçekmece aksındaki allüvyon alanlarda, Adapazarı, Çarşamba, Bafra ovalarında ve Adana–İskenderun koridorunda sıvılaşma analizi özellikle önem taşımaktadır.
4.4 Şev Stabilitesi
Zemin kesiti şev veya kazı içeriyorsa, statik durumda , deprem etkisi altında sağlanmalıdır (TS EN 1997-1:2004 Madde 11.5). Bishop veya Fellenius yöntemiyle dairesel kayma analizi yapılır.
Tipik Türkiye koşulları: Orta Anadolu'da marn–kireçtaşı kontağında, Karadeniz bölgesinde yağışlı dönemde killi şistlerde şev kayması riski yüksektir.
Aşama 5 — Sondaj Log Standart Kesiti
Partikül boyutuna (mm) göre uygulanabilir zemin iyileştirme yöntemleri; Partikül Enjeksiyonu ve Titresimli Sonda iri kumda, Derin Karıştırma ve Jet Enjeksiyonu ince daneli zeminlerde etkin. Sıvılaşabilir zemin tane dağılımı aralığı vurgulanmıştır.
Aşama 6 — Raporlama
İki zemin örneğinin tane boyutu dağılımı karşılaştırması; çakıl, kum, silt ve kil sınırları ile D10, D30, D60 değerlerinden Cu ve Cc katsayılarının hesabına giden laboratuvar rapor çıktısı örneği.
6.1 Zemin Etüd Raporunun Kapsamı
TBDY 2018 Madde 16.3 ve Çevre Bakanlığı Tebliği'ne göre zemin etüd raporu aşağıdaki bölümleri içermelidir:
- Ön bilgi ve amaç: Proje tanımı, yapı tipi, kat sayısı, yük tahmini
- Arazi çalışmaları: Sondaj logları, SPT profilleri, yeraltı suyu verileri
- Laboratuvar sonuçları: Özet tablo, dane boyu dağılımı, Atterberg limitleri
- Zemin profili: Kesitler, tabaka tanımları, süreksizlikler
- Mühendislik değerlendirmesi: Vs30, zemin sınıfı, taşıma gücü, oturma analizi
- Temel önerileri: Tip, derinlik, emniyet taşıma gerilmesi (q_a)
- Özel koşullar: Sıvılaşma, şişme, çökme, şev stabilitesi
- Ekler: Sondaj logları, laboratuvar grafikleri, vaziyet planı
6.2 Yasal Gereklilikler
Tablo 9: Yasal Gereklilikler
| Mevzuat | Konu | Yaptırım |
|---|---|---|
| 3194 İmar Kanunu Md. 22 | Ruhsat için etüd zorunluluğu | Ruhsat verilmez |
| 4708 Yapı Denetimi Kanunu Md. 2 | Etüdün denetlenmesi | Yapı durdurulur |
| 6331 İş Sağlığı ve Güvenliği Kanunu | Saha çalışmaları ISG | Para cezası |
| TBDY 2018 Bölüm 16 | Teknik minimum gereklilikler | Proje kabul görmez |
| Çevre Bak. Tebliği (Resmi Gazete) | Etüd formatı ve kategoriler | Onay verilmez |
Saha Notu: Yapı denetim firması, zemin etüd raporunu kontrol etmek ve onaylamakla yükümlüdür (4708 sayılı Kanun). Raporda imza bulunan jeoloji veya inşaat mühendisinin Odaya kayıtlı olması zorunludur.
6.3 Birim Fiyat Referansları
Zemin etüdü çalışmalarının yaklaşık maliyeti (Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı 2026 Yılı Birim Fiyatları baz alınarak sektörel ortalama):
Tablo 10: Birim Fiyat Referansları
| İş Kalemi | Birim | Tahmini Aralık (TL) |
|---|---|---|
| Rotary sondaj (kil–kum) | m | 600 – 1.200 |
| SPT deneyi (her derinlik) | adet | 150 – 300 |
| UD numune alma | adet | 400 – 700 |
| Atterberg limitleri | set | 800 – 1.500 |
| Üç eksenli (CU, 3 numune) | set | 3.000 – 6.000 |
| Konsolidasyon deneyi | adet | 2.500 – 5.000 |
| MASW / Sismik kırılma | profil | 5.000 – 12.000 |
| Zemin etüd raporu (3 sondaj) | adet | 20.000 – 60.000+ |
Sondaj Planlama Kriterleri (Özgün İçerik Korundu)
Tablo 11: Sondaj Planlama Kriterleri (Özgün İçerik Korundu)
| Yapı Türü | Min. Sondaj Sayısı | Min. Derinlik | Aralık |
|---|---|---|---|
| 1–3 katlı bina | 2–3 | 10–15 m | Köşeler + merkez |
| 4–8 katlı bina | 3–5 | 20–30 m | Her 25–30 m |
| 9+ katlı / özel | 5+ | 30–50 m | Her 20–25 m |
| Sanayi yapısı | 3–4 | 10–20 m | Kolon aksları |
| Yol / köprü | Her 50–100 m | 15–25 m | Güzergah boyunca |
Minimum sondaj derinliği (TBDY 2018 Madde 16.3):
- Yüzeysel temeller: Temel genişliğinin en az 2 katı ()
- Kazıklı temeller: Kazık ucu altında en az
Zemin Sınıfı ve Vs30 Tablosu (Özgün İçerik Korundu)
Tablo 12: Zemin Sınıfı ve Vs30 Tablosu (Özgün İçerik Korundu)
| Zemin Sınıfı | Tanım | (m/s) |
|---|---|---|
| ZA | Sağlam kaya | > 1500 |
| ZB | Kaya | 760 – 1500 |
| ZC | Sert zemin / yumuşak kaya | 360 – 760 |
| ZD | Orta sıkı zemin | 180 – 360 |
| ZE | Yumuşak zemin | < 180 |
Parametreler ve Tipik Değerler (Özgün İçerik — Zenginleştirilmiş)
Tablo 13: Parametreler ve Tipik Değerler (Özgün İçerik — Zenginleştirilmiş)
| Parametre | Sembol | Tipik Aralık | Birim | Standart Referansı |
|---|---|---|---|---|
| SPT (yumuşak kil) | N₆₀ | 0 – 4 | darbe/30 cm | ASTM D1586 |
| SPT (orta sıkı kum) | N₆₀ | 10 – 30 | darbe/30 cm | ASTM D1586 |
| SPT (sıkı kum) | N₆₀ | 30 – 50 | darbe/30 cm | ASTM D1586 |
| SPT refüzü | — | > 50 | darbe/30 cm | ASTM D1586 |
| Konsolidasyon (normal sıkışmış kil) | C_c | 0,15 – 0,50 | — | TS EN ISO 17892-5 |
| Zemin emniyet taşıma gerilmesi | q_a | 150 – 250 | kPa | TBDY 2018, GT-003 |
| V_s30 (ZD — orta sıkı zemin) | — | 180 – 360 | m/s | TBDY 2018 Tablo 16.1 |
| Atterberg likit limit (kil) | LL | 30 – 70 | % | TS EN ISO 17892-12 |
| UCS (yüzeysel kaya) | — | 5 – 250 | MPa | TS EN ISO 17892-7 |
| Efektif sürtünme açısı (kum) | φ' | 28 – 42 | ° | TS EN ISO 17892-10 |
| Drenajsız kayma mukavemeti (yumuşak kil) | C_u | < 25 | kPa | ASTM D2573 / VST |
| Kaya kalite göstergesi | RQD | 0 – 100 | % | ISRM / TS EN 1997-2 |
Örnek Problemler
Problem 1 — Kolay 🟢
Problem Tanımı: Bir şehir merkezinde yapılacak 6 katlı konut yapısının oturum alanı 15 × 20 m = 300 m² dir. Tekil temel boyutu tahminen 1,5 m × 1,5 m, temel derinliği D_f = 1,0 m olarak planlanmaktadır. En az kaç adet sondaj açılmalı ve minimum sondaj derinliği ne olmalıdır?
Veriler:
- Yapı türü: 6 katlı konut (4–8 kat arası)
- Plan alanı: 15 × 20 = 300 m²
- Tahmini temel genişliği (münferit): B = 1,5 m
- Temel derinliği: D_f = 1,0 m
İstenen: Minimum sondaj sayısı ve derinliği
Çözüm:
Adım 1 — Sondaj sayısı (TS EN 1997-2:2007 / Çevre Bakanlığı Tebliği):
- Yapı türü: 4–8 kat → tabloya göre minimum 3–5 sondaj
- Taban alanı: 300 m² → minimum 3 sondaj (her 300 m² için 1; 300/300 = 1 + temel 2 = 3)
- Büyük kenar: 20 m → ⌈20/20⌉ + 1 = 2; köşeler + merkez = 3 sondaj
Seçim: En az 3 sondaj (4 köşeden 3'ü + merkez, mümkünse 4 önerilir)
Adım 2 — Sondaj derinliği (TBDY 2018 Madde 16.3):
Ancak 6 katlı yapı için baskın tabakaların araştırılması gerektiğinden pratik minimum:
Güvenlik payı ile önerilen derinlik: 12 m (her 1,5 m'de SPT uygulanması için)
Sonuç: En az 3 adet sondaj, derinlik en az 12 m
Kontrol: TBDY 2018 Madde 16.3.2 → Orta yüklü binada 12 m zemin etkili derinliği aşıyor
Problem 2 — Orta 🟡
Problem Tanımı: Aşağıdaki zemin profili için V_s30 hesapla ve TBDY 2018'e göre zemin sınıfını belirle.
Veriler:
Tablo 14: Problem 2 — Orta 🟡
| Tabaka | Derinlik Aralığı | Kalınlık (d_i) | V_si (m/s) |
|---|---|---|---|
| 1 | 0 – 5 m | 5 m | 150 |
| 2 | 5 – 15 m | 10 m | 300 |
| 3 | 15 – 30 m | 15 m | 450 |
İstenen: V_s30 hesabı ve zemin sınıfı
Çözüm:
Adım 1 — d_i/V_si oranlarını hesapla:
Adım 2 — Toplam zaman:
Adım 3 — V_s30 hesabı (TBDY 2018 Denklem 16.1):
Adım 4 — Zemin sınıfı (TBDY 2018 Tablo 16.1):
180 m/s < V_s30 = 300 m/s < 360 m/s → ZD Zemin Sınıfı
Sonuç: V_s30 = 300 m/s → ZD (Orta sıkı zemin)
Kontrol: ZD sınıfı için beklenen ortalama N₆₀ = 15–50 aralığında; profil ile tutarlı
Problem 3 — Zor
Problem Tanımı: ZD sınıfı zemin üzerinde 8 katlı bir konut yapısı planlanmaktadır. 4,5 m derinlikteki orta sıkı kum tabakasında SPT verisi aşağıdaki gibidir. Bu derinlikte sıvılaşma FS değerini hesaplayın.
Veriler:
- Derinlik: z = 4,5 m
- Sondaj ham N değeri: N = 14 darbe/30 cm
- Düzeltme katsayıları: C_R = 0,85; C_S = 1,0; C_B = 1,0; C_E = 1,0
- Zemin birimi hacim ağırlığı: γ = 18,0 kN/m³
- Doygun birim hacim ağırlığı: γ_sat = 19,5 kN/m³
- Yeraltı suyu seviyesi: YAS = 2,0 m
- Deprem tasarım ivmesi: a_max = 0,40g (DTS=1, DD-2)
- İnce dane yüzdesi: FC = %8
İstenen: SPT bazlı sıvılaşma güvenlik katsayısı (FS_liq)
Çözüm:
Adım 1 — N₆₀ ve N₁,₆₀ hesabı (TBDY 2018 Denklem 16B.1):
Efektif düşey gerilme:
Örtü yükü düzeltmesi (TBDY 2018 Ek 16B):
Adım 2 — İnce dane düzeltmesi (TBDY 2018 Ek 16B.3, FC = %8):
Adım 3 — CRR hesabı (Mw = 7,5 için, TBDY 2018 Ek 16B):
Adım 4 — CSR hesabı:
Toplam düşey gerilme: kPa
Derinlik düzeltme katsayısı (z = 4,5 m):
Adım 5 — FS hesabı:
Sonuç: FS_liq = 0,48 < 1,0 → Sıvılaşma beklenir!
Kontrol ve Yorum: FS < 1,0 olduğundan bu zemin tabakasında sıvılaşma riski mevcuttur. TBDY 2018 Madde 16.6.6 uyarınca gerekli önlemler alınmalıdır: (1) Zemin iyileştirmesi (vibrokompaksiyon, enjeksiyon), (2) Derin kazıklı temel sistemi veya (3) Yapı tipinin yeniden gözden geçirilmesi.
Sık Yapılan Hatalar (→ GT-019)
- Yetersiz sondaj derinliği: Zayıf tabaka gizli kalabilir; TBDY 2018 Madde 16.3 minimum derinlik koşulunun mutlaka karşılanması gerekir.
- Su seviyesi ölçmeden kapatma: En az 24 saat beklenmeli; artezyenik koşullarda piyezometre kurulmalıdır.
- Numune bozulması: UD numune alıcı (TS EN ISO 22475-1 Kalite Sınıfı 1) kullanılmalıdır; örselenmiş numuneden kayma direnci deneyi yapılmamalıdır.
- Tek noktadan karar: Minimum 3 sondaj noktası zorunludur; tek sondajla yapılan değerlendirmeler mevzuata aykırıdır.
- Vs30 ölçümü yapmamak: TBDY 2018 Madde 16.4.1 tüm yapılar için Vs30 belirlenmesini zorunlu kılmaktadır; MASW veya sismik kırılma yöntemi kullanılabilir.
- Agresivite testlerini atlamak: SO₄ içeriği yüksek bölgelerde çimento sınıfı seçiminde hata yapılır, erken beton bozulması riski doğar.
- SPT'de otomatik şahmerdan kullanmamak: El ile çekme yöntemi artık geçerli değildir; enerji verimliliği standart düzeyde tutulmalıdır.
- Sıvılaşma analizini atlamak: DTS=1-2 yapılarda ZD/ZE/ZF sınıfı kumlu zeminlerde sıvılaşma analizi zorunludur (TBDY 2018 Madde 16.5.1).
Hesap Araçları Yönlendirme
- [GT-003] Taşıma Gücü Hesabı → SPT'den q_a tahmini ve Terzaghi formülü
- [GT-005] Oturma Analizi → Elastik ve konsolidasyon oturma hesabı
- [GT-014] Sıvılaşma Analizi → Vs30 ve SPT bazlı sıvılaşma riski değerlendirmesi
- [GT-012] SPT Düzeltmeleri → N₆₀, (N₁)₆₀ düzeltme katsayıları (TBDY 2018 Ek 16B)
- [GT-001] Zemin Sınıflandırması → USCS ve TBDY zemin sınıfı
İlgili İçerikler
- [GT-001] Zemin Sınıflandırması — USCS ve AASHTO
- [GT-003] Zemin Taşıma Gücü Hesabı
- [GT-005] Konsolidasyon ve Oturma Hesabı
- [GT-007] Üç Eksenli Basınç Deneyleri
- [GT-012] SPT Düzeltmeleri ve Korelasyonlar
- [GT-014] Sıvılaşma Analizi
- [GT-019] Geoteknik Sahada Sık Yapılan Hatalar
Kaynaklar
- TBDY 2018 — Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği, Bölüm 16 — Geoteknik Değerlendirme, Ek 16A ve Ek 16B. T.C. AFAD / Çevre ve Şehircilik Bakanlığı.
- TS EN 1997-2:2007 — Eurocode 7 — Geoteknik Tasarım — Saha Araştırması ve Deneyler. TSE, Madde 2.3 (Planlama), Madde 4 (Sondaj).
- TS EN ISO 22475-1:2006 — Geoteknik Etüt ve Deneyler — Numune Alma Yöntemleri ve Yeraltı Suyu Ölçümleri. TSE.
- ASTM D1586-18 — Standard Test Method for Standard Penetration Test (SPT) and Split-Barrel Sampling of Soils. ASTM International.
- ASTM D2573-18 — Standard Test Method for Field Vane Shear Test in Cohesive Soil. ASTM International.
- TS EN ISO 17892-12:2018 — Geoteknik Etüt ve Deneyler — Zemin Laboratuvar Deneyleri — Bölüm 12: Atterberg Limitleri. TSE.
- Das, B.M. — Principles of Geotechnical Engineering, 9. Baskı, Cengage Learning, 2018.
- Das, B.M. & Sobhan, K. — Principles of Foundation Engineering, 9. Baskı, Cengage Learning, 2019.
- Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı — Zemin ve Temel Etüdü Uygulama Esasları Tebliği, Resmi Gazete.
- Dingil, M. ve diğ. — "TBDY 2018'e Göre Sıvılaşma Potansiyeli Analizi için Bir Geoteknik Web Uygulamasının Geliştirilmesi", SDÜ Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, Cilt 29, Sayı 2, 452-464, 2025.
- İMO — Zemin ve Temel Etüt Raporları Format ve Uygulama Esasları, İnşaat Mühendisleri Odası, 2008.
- Deere, D.U. — "Technical Description of Rock Cores for Engineering Purposes", Rock Mechanics and Engineering Geology, Vol. 1, 1964.
Önemli Mühendislik Uyarısı: Bu içerik yalnızca bilgilendirme amaçlıdır; nihai tasarım, hesap ve uygulama kararları, güncel yönetmelikler ile proje koşulları çerçevesinde yetkili bir inşaat mühendisinin denetiminde alınmalıdır. Sayısal örnekler ve formüller genel mühendislik pratiğini yansıtır; her projenin kendine özgü zemin, yük ve çevre koşulları proje müellifince ayrıca değerlendirilmelidir.