Zemin Etüdü Planlama Akış Şeması
Zemin etüdü planlaması; proje niteliğine, yapı büyüklüğüne ve zemin karmaşıklığına göre uygun araştırma yöntemini belirlemeyi kapsar. TS EN 1997-1:2005 (Eurocode 7, Türkçe adaptasyon) kapsamında...
Etiketler (6)
1. Genel Bakış
Sol panelde yapı izi üstüne yerleştirilmiş sondaj noktaları, sağ panelde tipik sondaj derinlik kesiti ve etkin zon; alt panelde TBDY 2018 Tablo 16.1 asgari sondaj programı.
Proje verisinden saha ön incelemesine, mevcut veri yeterliliğinden sondaj sayısı ve derinliği belirlemeye, sismik veri ihtiyacından laboratuvar planı ve rapor onayına kadar tüm planlama süreci (TBDY 2018 Bölüm 16 / TS EN 1997-2).
Zemin etüdü planlaması; proje niteliğine, yapı büyüklüğüne ve zemin karmaşıklığına göre uygun araştırma yöntemini belirlemeyi kapsar. TS EN 1997-1:2005 (Türkiye'de TS EN 1997-1:2005 olarak yayımlanmıştır) kapsamında etüt, üç aşamalı bir süreç olarak tanımlanır: ön araştırma (desk study), keşif araştırması (preliminary investigation) ve esas araştırma (design investigation). Bu akış şeması bu süreci sistematik biçimde gösterir.
Saha Notu: Türkiye'de zemin etüdü yapılması yasal bir zorunluluktur. 3194 sayılı İmar Kanunu'nun 28. maddesi ve 4708 sayılı Yapı Denetimi Hakkında Kanun uyarınca, statik projeye esas zemin ve temel etüt raporu yapı denetim kuruluşlarınca kontrol edilmekte ve uygunluk görüşü verilmeden ruhsat işlemi tamamlanamamaktadır. Zemin araştırma çalışmaları aynı zamanda 6331 sayılı İSG Kanunu kapsamında Yapı İşlerinde İş Sağlığı ve Güvenliği Yönetmeliği (2013) hükümleri çerçevesinde sağlık ve güvenlik planına dahil edilmelidir.
Dikkat: Zemin etüdü sadece bir bürokratik formalite değildir. 17 Ağustos 1999 Kocaeli ve 12 Kasım 1999 Düzce depremleri başta olmak üzere birçok yıkıcı depremde hasarın büyük bölümünün yetersiz veya hatalı zemin etüdünden kaynaklandığı belirlenmiştir. TBDY 2018 bu dersleri alarak zemin sınıflandırmasını ve sıvılaşma analizini zorunlu kılmıştır.
Güç santrali soğutma kulesi yakınında paletli kompakt sondaj makinesiyle zemin araştırması; zemin etüdü planlama akışında kritik altyapı projelerindeki saha çalışmasının tipik görünümü.
Aşağıdaki akış şeması, zemin etüdü planlama sürecinin ana karar noktalarını özetlemektedir.
Renk Kodları: Mavi = Başlangıç/Bitiş/Karar | Yeşil = Olumlu adım | Sarı = Uyarı durumu | Kırmızı = Risk/Zorunlu analiz
3. Adım Açıklamaları
Standart Penetrasyon Deneyi'nin geleneksel rope-cathead yöntemiyle çalıştırılması; crown sheave, 25 mm çapında manila rope, rotating cathead ve 762 mm serbest düşüş mesafesi ile enerji transferi.
3.1 Geoteknik Kategori (TS EN 1997-1:2005 Md. 2.1)
TS EN 1997-1:2005 Madde 2.1'e göre üç geoteknik kategori (GC) tanımlanmıştır. Bu kategoriler Türkiye'de ÇŞB Tebliği (31398/2021) kapsamında "Kategori 1, 2, 3" olarak uygulanmaktadır.
Tablo 1: Geoteknik Kategori (TS EN 1997-1:2005 Md. 2.1)
| Kategori | TS EN Karşılığı | Tanım | Yapı Türü |
|---|---|---|---|
| GC 1 | Kategori 1 | Basit yapı, iyi bilinen zemin koşulları | Küçük konut (≤3 kat), basit altyapı; temel taban alanı < 300 m² |
| GC 2 | Kategori 2 | Standart yapı ve zemin koşulları | Çok katlı bina (4–10 kat), köprü, istinat duvarı; çoğu bina projesini kapsar |
| GC 3 | Kategori 3 | Karmaşık yapı veya zemin koşulları | Yüksek bina (>10 kat), baraj, tünel, sıvılaşma riski, karmaşık jeoloji |
Saha Notu: Türkiye'de ÇŞB Tebliği (30709/2020 ve değişikliği 31398/2021) uyarınca, ZC–ZF zemin sınıflarındaki yapılarda Kategori 2 ve 3 kapsamındaki çalışmalar inşaat mühendisi, jeoloji mühendisi ve jeofizik mühendisinin birlikte yürütmesini gerektirmektedir. ZA–ZB sınıflarındaki Kategori 1 çalışmalar ise jeoloji mühendislerince yürütülebilmektedir.
Dikkat: Türkiye'de özellikle Orta Anadolu ve İç Anadolu'da yaygın olan şişen killer (Ankara, Eskişehir, Konya çevresinde sıklıkla görülmektedir), görünürde basit olan projeleri GC2 veya GC3 kapsamına sokabilmektedir. Dolgu zemindeki yapılar da otomatik olarak GC2 sayılmalıdır.
3.2 Masa Başı Çalışma (Desk Study) (TS EN 1997-1:2005 Md. 2.4)
Masa başı çalışma, saha faaliyetlerinden önce yürütülen kapsamlı bir ön araştırma sürecidir. Bu aşamada: jeolojik haritalar (MTA 1/100.000 ölçekli), geçmiş sondaj verileri (Veri Raporu kapsamında komşu parseller), uydu görüntüleri, topoğrafik analizler ve bir arazi ziyareti gerçekleştirilir. AFAD Türkiye Deprem Tehlike Haritası (Resmi Gazete: 18.03.2018) ile MTA Diri Fay Haritası bu aşamada mutlaka incelenmelidir.
Saha Notu: Kütahya, Afyon ve çevresi gibi Ege-İç Anadolu geçiş bölgelerinde; sismik olarak aktif fay zonları (örn. Kütahya Fayı), yüksek şişme potansiyelli killer ve eski alüvyon dolgu alanları sıkça karşılaşılan risklerdir. Bu tür alanlarda desk study aşamasında AFAD Türkiye Deprem Tehlike Haritası ile MTA Diri Fay Haritası mutlaka incelenmelidir.
Dikkat: Eski depozyonal alanlarda (dere yatakları, eski göl tabanları, antik yapay dolgu) yüzeysel gözlem yanıltıcı olabilir. Görsel incelemede normal görünen saha, 3–5 m derinlikte organik veya sıvılaşabilir tabaka barındırıyor olabilir.
3.3 Sondaj Planlaması
3.3.1 Sondaj Sayısı ve Derinliği (TS EN 1997-2:2007 Tablo A.3, ÇŞB Tebliği 31398/2021)
Tablo 2: Yapı Türü — Minimum Sondaj Sayısı ve Diğerleri
| Yapı Türü | Minimum Sondaj Sayısı | Minimum Derinlik | Dayanak |
|---|---|---|---|
| Temel taban alanı < 300 m² (tek blok) | 3 adet | 12 m (sondaj zeminde; N>50 gelinceye dek) | ÇŞB Tebliği 31398 Md. 7.2.2 |
| Temel taban alanının her 300 m² artışında | +1 adet | Temel alt kotundan ≥ 1,5 × temel genişliği | TS EN 1997-2:2007 Md. 3.3.2 |
| Köprü ayağı | Her ayak için 1–2 | 3 × temel çapı veya ≥ 10 m | TS EN 1997-2:2007 Tablo A.3 |
| İstinat duvarı | Her 25–50 m 1 | H + 0,5H (toplam duvar yük. üzerinden) | TS EN 1997-2:2007 Tablo A.3 |
| Sıvılaşma değerlendirmesi gerektiğinde | Belirlenen sondajlarda | Zemin yüzeyinden en az 20 m | TBDY 2018 Md. 16.6.2 |
Saha Notu: ÇŞB Tebliği 31398/2021 uyarınca Kategori 1 kapsamındaki yapılarda, sondaj aralıklarının 1–7 m arasında kaldığı durumlarda ilgili idarenin onayıyla sondaj sayısı en az 2'ye indirilebilir; ancak bu durum jeofizik ölçümlerle (MASW, sismik kırılma vb.) desteklenmelidir. Temel tabanı alanı > 300 m² olan yapılarda sondaj sayısının artırılması zorunludur.
Dikkat: Türkiye'de sondajların yetersiz derinlikte bırakılması en yaygın zemin etüdü hatasıdır. Bodrumsuz binalarda sondaj derinliği hiçbir koşulda 12 m'nin altında olmamalı; bodrumlu binalarda 15 m'nin, 10 kat ve üzeri yapılarda 20 m'nin altına düşülmemelidir.
3.3.2 Arazi Deneyleri (TS EN ISO 22476 serisi)
Tablo 3: Arazi Deneyleri (TS EN ISO 22476 serisi)
| Deney | Standart | Uygulama | Birim Fiyat (2024) |
|---|---|---|---|
| SPT (Standart Penetrasyon) | TS EN ISO 22476-3 (ASTM D1586-18) | Her 1,5 m'de; kum, çakıl, kil | KGM JH-29: 3.153,50 TL/m (0–30 m) |
| CPT/CPTU (Koni Penetrasyon) | TS EN ISO 22476-1:2012 | Sürekli profil; yumuşak kil, silt | İller Bankası 41.100.1154: 667,61 TL/ad |
| Vane Kesme (VST) | TS EN ISO 22476-9 | Yumuşak kil, cu tahmini | İller Bankası tarifesine göre |
| Dilatometre (DMT) | TS EN ISO 22476-11 | Killi zeminlerde K0, E tahmini | — |
| Presiyometre (PMT) | TS EN ISO 22476-4 (TS EN ISO 22476-4:2013) | Kaya, sert kil; EM ve pl | JMO Poz PM-1 |
| MASW / Sismik Kırılma | ÇŞB Tebliği 31398 Md. 7.1 | Vs30 profili; zemin sınıfı | KGM JH-35: 8.258,50 TL/m (kaya) |
Saha Notu: Türkiye'de SPT en yaygın kullanılan arazi deneyidir. Ancak TBDY 2018 Madde 16.4.3 uyarınca, zemin sınıfının yalnızca SPT ile belirlenmesinde VS30 < 360 m/s koşulunda ilave jeofizik ölçüm zorunlu tutulmaktadır. ÇŞB Tebliği 31398/2021 Madde 7.1 uyarınca birbirini çapraz kesen en az 2 adet sismik ölçü (MASW, sismik kırılma veya REMİ) ile VS30 hızının 360 m/s'den büyük olduğu kanıtlanabilmelidir.
3.3.3 Numune Kalite Sınıfları (TS EN ISO 22475-1)
Numune kalite sınıfı, yapılacak deneyin türüne göre belirlenir. TS EN ISO 22475-1 uyarınca 5 kalite sınıfı tanımlanmaktadır:
Tablo 4: Numune Kalite Sınıfları (TS EN ISO 22475-1)
| Sınıf | Tanım | Geçerli Deney | Alet |
|---|---|---|---|
| 1 | Yapı korunmuş, gerilmesizleştirilmiş | Konsolidasyon, üç eksenli (CU), dayanım | Shelby tüpü, Laval numune alıcısı |
| 2 | Yapı kısmen bozulmuş | Sınırlı dayanım (UCS) | Piston numune alıcı |
| 3 | Yapı bozulmuş, fakat numune temsilî | Elek, Atterberg | İnce duvarlı numune alıcı |
| 4 | Örselenmiş | Nem, dane boyu dağılımı | Split spoon (SPT) |
| 5 | Yalnızca sürüntü, belirsiz derinlik | Yalnızca jeolojik tanımlama | Delme sürüntüsü |
Saha Notu: Türkiye sahalarında, özellikle orta-sert killerde, Shelby tüpü yerine piston numune alıcı tercih edilmektedir. Ankara civarı şişen killer için Kalite 1 numune alınması zorunludur; aksi takdirde oedometer deneyleri güvenilir sonuç vermez. Örselenmiş numuneler (Kalite 4) zemin sınıflandırma deneyleri için yeterlidir.
3.3.4 Yeraltı Su Tablası (YAS) Ölçümü
YAS, sondaj sırasında ölçülen anlık seviye ile gerçek statik seviye arasında önemli fark içerebilir. Standart uygulama, 24–72 saat dinlenme süresi sonrası piezometre veya gözlem borusu okumasını gerektirmektedir (TS EN 1997-2:2007 Md. 3.3.5). Türkiye'de mevsimsel değişim (ilkbahar yağışlarında 1–3 m yükselme) özellikle alüvyal ovalarda kritik öneme sahiptir.
Dikkat: YAS yalnızca zemin emniyet gerilmesi hesabında değil, sıvılaşma riski değerlendirmesinde de temel girdi parametresidir. TBDY 2018 Madde 16.6.2 uyarınca zemin sıvılaşması değerlendirmesi "yeraltı su seviyesinin altında yer alan ve yüzeyden 20 m derinliğe kadar olan kohezyonsuz ya da düşük kohezyonlu (PI < %12) zeminler" için zorunludur.
4. Kritik Karar Noktaları
63.5 kg çekicin 760 mm yüksekten düşürülmesiyle split-barrel sampler'ın 3×6 inç artımlı sürülmesi; N değeri = son iki 6 inç artımındaki toplam darbe sayısı; A ve N tipi drill rod dış çapları.
Tablo 5: Kritik Karar Noktaları
| Karar | Belirleyici Etken | Evet → Aksiyon | Hayır → Aksiyon |
|---|---|---|---|
| Ek araştırma gerekli mi? | Parametre belirsizliği yüksekse | Ek sondaj / deney planla | Tasarıma geç |
| Sıvılaşma riski analizi | ZD/ZE + düzeltilmiş N1,60 < 30 | TBDY 2018 Md. 16.6 kapsamında sıvılaşma değerlendirmesi zorunlu | Kontrol et, izle |
| Konsolidasyon analizi | Killi zemin + yüksek dolgu yükü | Oedometer deneyi (TS EN ISO 17892-5), Cc, cv hesabı | Standart oturma tahmini |
| Zemin agresifliği | Sülfat (SO₄ > 200 mg/L) veya klorür var mı? | TS EN 206 XA2/XA3 sınıfı çimento seçimi | Normal çimento |
| Şişen zemin riski | PI > 20, LL > 50, serbest şişme > 100% | Şişme basıncı deneyi, zemin iyileştirmesi | Standart tasarım |
| VS30 ölçümü gerekli mi? | ZA–ZB dışı tüm zeminler | MASW veya Down-hole, ÇŞB Tebliği 31398 Md. 7.1 | SPT ile tahmin (ZA–ZB) |
5. Türkiye'ye Özgü Zemin Koşulları
GEO5 zemin analiz yazılımında SPT N değerleri ve litoloji grafikleri; renk kodlu blok diagramlar, zemin tabakası sınırları ve SPT kümülatif profil — zemin etüdü raporlama aşamasının dijital çıktısı.
5.1 Sismik Zemin Sınıfı (TBDY 2018 Tablo 2.1)
TBDY 2018 Madde 2.3.1 uyarınca yerel zemin sınıfı, temel alt kotundan itibaren aşağıya doğru en üst 30 metre kalınlık için belirlenmektedir:
Burada = i. tabakanın kalınlığı (m), = i. tabakanın kayma dalgası hızı (m/s), m.
Tablo 6: Sismik Zemin Sınıfı (TBDY 2018 Tablo 2.1)
| Zemin Sınıfı | Tanım | VS30 (m/s) | Ortalama SPT-N₁,₆₀ (darbe/30 cm) | Ortalama cu (kPa) |
|---|---|---|---|---|
| ZA | Sert kaya | > 1500 | — | — |
| ZB | Kaya | 760–1500 | — | — |
| ZC | Çok sıkı zemin / yumuşak kaya | 360–760 | > 50 | > 250 |
| ZD | Sıkı zemin | 180–360 | 15–50 | 70–250 |
| ZE | Yumuşak ila orta sert kil | < 180 | < 15 | < 70 |
| ZF | Özel zemin koşulları | — | — | Değerlendirme gerekli |
Saha Notu: Türkiye'nin büyük şehirlerinin bulunduğu alüvyal vadiler (İstanbul Boğazı çevresi, Sakarya Nehri alüvyonu, İzmir Körfez çevresi, Ankara Çubuk alüvyonu) büyük ölçüde ZD veya ZE sınıfına girmektedir. Bu bölgelerde TBDY 2018 Tablo 2.2'deki spektrum büyütme katsayıları (Fs, Fv) uygulanması ihmal edilmemelidir.
5.2 Türkiye'de Yaygın Zemin Tipleri
Türkiye jeolojisi oldukça çeşitlidir. Bölgelere göre öne çıkan zemin/kaya tipleri ve geoteknik riskleri:
Tablo 7: Türkiye'de Yaygın Zemin Tipleri
| Bölge | Yaygın Zemin/Kaya Tipi | Başlıca Geoteknik Risk | TBDY Zemin Sınıfı (Tipik) |
|---|---|---|---|
| İstanbul, Marmara alüvyonu | Alüvyal kil, silt, kum | Sıvılaşma, oturma | ZD–ZE |
| Ankara (Ankara Kili) | Aşırı konsolide killer (smektitli) | Şişme, oturma farklılıkları | ZD |
| İzmir, Çiğli alüvyonu | Yumuşak alüvyal kil, organik kil | Yüksek oturma, sıvılaşma | ZE |
| İç Anadolu bozkırı | Kireçtaşı, marn üzerinde ince kil | Şişme, kaya çatlakları | ZC–ZD |
| Doğu Anadolu | Volkanik tüf, andezit | Kayma, kaya düşmesi | ZB–ZC |
| Ege kıyıları | Kum, kumtaşı, kumlu çakıl | Sıvılaşma (depremlerde) | ZD–ZE |
| Karadeniz | Kil şist, yamaç dolgusu | Heyelan, oturma | ZD |
Saha Notu: İzmir Körfezi kıyılarındaki alüvyal tortullar son derece yumuşak (cu = 10–30 kPa) ve yüksek kompresibilite özelliğine (Cc = 0,27–0,49) sahiptir. 30 Ekim 2020 İzmir depreminde bu bölgelerdeki yapı hasarında yerel zemin etkisinin belirleyici rol oynadığı belirlenmiştir.
5.3 Don Derinliği (Türkiye Bölgesel Koşulları)
Temel alt kotu, yerel don derinliğinin en az 0,20 m altına yerleştirilmelidir. KGM'nin Türkiye Don İndeksi ve Don Penetrasyon Derinliği Haritası (JMO 2006) bölgesel referans olarak kullanılmaktadır.
Tablo 8: Don Derinliği (Türkiye Bölgesel Koşulları)
| Bölge / İl | Don Derinliği (cm) | Zemin Sınıfı Notları |
|---|---|---|
| Marmara (İstanbul, Bursa) | 20–40 | Alüvyal zemin; özellikle kışın dikkat |
| Ege (İzmir, Manisa) | 10–30 | Denize yakın bölgelerde minimal don |
| İç Anadolu (Ankara, Kütahya, Afyon) | 60–90 | Kıta iklimi; yüksek don riski |
| Doğu Anadolu (Erzurum, Ağrı) | 120–180 | Şiddetli don; özel altyapı tasarımı |
| Karadeniz (Trabzon, Rize) | 15–35 | Nemli iklim; düşük don penetrasyonu |
| Güneydoğu Anadolu (Diyarbakır, Urfa) | 30–50 | Kısmen önemli |
Saha Notu: Kütahya, Afyon ve Uşak çevresi; hem önemli don derinliğine (60–90 cm) hem de şişen kil potansiyeline sahip olduğundan temel alt kotunu belirlerken her iki kriter birlikte değerlendirilmelidir. Temel taban kotu; don derinliğinin altında VE şişme etkisini minimize eden derinlikte seçilmelidir (genellikle ≥ 1,0 m).
5.4 Şişen Kil Riski (Türkiye'ye Özgü)
Türkiye'nin İç Anadolu bölgesinde (Ankara, Konya, Eskişehir, Kütahya, Afyon çevresi) yaygın biçimde karşılaşılan şişen killer (özellikle smektit ve Ca-Montmorillonit içerikli killer), zemin etüdünde özel değerlendirme gerektirir. İller Bankası AŞ teknik çalışmalarına göre bu bölgelerdeki killer yüksek plastisite özelliğine sahiptir (PI > 20–50, LL > 50–90).
Şişen zemin kriterleri (TS 1900-2:2007):
- Serbest şişme yüzdesi > 100%: yüksek şişme potansiyeli
- Şişme basıncı > 50 kPa: temel tasarımında özel önlem zorunlu
- PI > 20 ve LL > 50: şişme riski değerlendirmesi gerektirir
6. Laboratuvar Deneyleri
M=7.5, σ'v=1 atm koşulunda sıvılaşma döngüsel direnç oranı: (a) SPT N1(60cs)'e karşı CRR — Youd, Cetin ve Idriss-Boulanger eğrileri; (b) CPT qc1Ncs'e karşı CRR; (c) MASW Vs1'e karşı CRR — Andrus ve Stokoe.
Tablo 9: Laboratuvar Deneyleri
| Deney Adı | Standart | Amaç | Gereken Numune Kalitesi |
|---|---|---|---|
| Su içeriği tayini | TS EN ISO 17892-1:2014 | Doğal nem | Kalite 1–4 |
| Birim hacim kütlesi | TS EN ISO 17892-2:2014 | γ, γd, γs | Kalite 1–2 |
| Tane yoğunluğu | TS EN ISO 17892-3:2016 | Gs | Kalite 3–4 |
| Tane boyu dağılımı | TS EN ISO 17892-4:2016 | Elek + sedimantasyon | Kalite 3–4 |
| Oedometer (konsolidasyon) | TS EN ISO 17892-5:2017 | Cc, cv, mv | Kalite 1 |
| UCS (tek eksenli basınç) | TS EN ISO 17892-7:2017 | qu → cu ≈ qu/2 | Kalite 1–2 |
| CU üç eksenli deney | TS EN ISO 17892-8:2018 | c', φ' | Kalite 1 |
| Geçirgenlik (k) | TS EN ISO 17892-11 | Hidrolik iletkenlik | Kalite 1 |
| Likit/plastik limit | TS EN ISO 17892-12:2018 | wL, wP, PI | Kalite 3–4 |
| Şişme (serbest şişme) | TS 1900-2:2007 Md. 5.8.1 | Şişme potansiyeli | Kalite 1 |
Saha Notu: TS 1900 serisindeki birçok deney yerini TS EN ISO 17892 serisi almıştır. Yeni raporlarda TS EN ISO 17892 numarasının kullanılması doğrudur; eski TS 1900 hâlâ bazı kurumlarda referans alınmaktadır, ikisinin paralel gösterilmesi uygun bir pratiktir.
Agresif Zemin (Sülfat/Klorür) Kontrolü: TS EN 206:2013+A2 kapsamında SO₄ içeriğine göre çevre etki sınıfı belirlenir:
Tablo 10: Laboratuvar Deneyleri
| Etki Sınıfı | SO₄ (mg/kg zemin) | SO₄ (mg/L su) | Min. Çimento Dozajı | Su/Çimento Oranı |
|---|---|---|---|---|
| XA1 | 200–600 | 200–600 | 300 kg/m³ | ≤ 0,55 |
| XA2 | 600–3000 | 600–3000 | 320 kg/m³ | ≤ 0,50 |
| XA3 | 3000–12000 | 3000–6000 | 360 kg/m³ SR çimento | ≤ 0,45 |
7. Zemin Profili Kesit Detayı
Unified Soil Classification System (USCS) plastisite kartı; A-hattı ve U-hattıyla ayrılan CL, CH, ML, MH ve CL-ML bölgeleri; likit limit ve plastisite indeksi eksenlerinde zemin sınıflandırma referans grafiği.
Aşağıdaki SVG çizimi, tipik bir zemin profili kesitini göstermektedir:
8. Parametre Tabloları
Mavi karot sandığında sıralanan gri kaya karotları; sağlam bölümler ile kırık/ayrışmış yüzeyler; RQD (Rock Quality Designation) hesabı için karot uzunluğu ölçümü ve jeolojik sınıflandırmada kullanılır.
8.1 Temel Tasarım Parametreleri (TS EN 1997-1:2005, TS EN ISO 17892 serisi)
Tablo 11: Temel Tasarım Parametreleri (TS EN 1997-1:2005, TS EN ISO 17892 serisi)
| Parametre | Sembol | Tipik Aralık | Birim | Belirleme Yöntemi | Standart |
|---|---|---|---|---|---|
| Drenajsız kayma dayanımı | cu | 10–300 | kPa | VST, UU üç eksenli, CPT korelasyonu | TS EN ISO 17892-8 |
| Etkili kohezyon | c' | 0–30 | kPa | CU/CD üç eksenli | TS EN ISO 17892-9 |
| Etkili içsel sürtünme açısı | φ' | 20°–45° | ° | CU/CD üç eksenli, SPT korelasyonu | TS EN ISO 17892-9 |
| Konsolidasyon katsayısı | cv | 10⁻⁹–10⁻⁶ | m²/s | Oedometer deneyi | TS EN ISO 17892-5 |
| Sıkışma indisi | Cc | 0,10–1,50 | — | Oedometer | TS EN ISO 17892-5 |
| SPT darbe sayısı | N60 | 0–>50 | darbe/30 cm | Saha SPT | TS EN ISO 22476-3 |
| CPT koni direnci | qc | 0,1–100 | MPa | Saha CPT | TS EN ISO 22476-1 |
| Vs30 kayma dalgası hızı | Vs30 | 100–>1500 | m/s | MASW, Down-hole sismik | TBDY 2018 Md. 2.3.1 |
| Geçirimlilik | k | 10⁻¹²–10⁻⁴ | m/s | Permeabilite deneyi | TS EN ISO 17892-11 |
| Elastisite modülü (kum) | E' | 5–500 | MPa | PLT, PMT, SPT korelasyon | TS EN 1997-2:2007 |
| Poisson oranı | ν | 0,25–0,50 | — | Literatür/laboratuvar | — |
8.2 Zemin Etüdü Planlama Parametreleri
Tablo 12: Zemin Etüdü Planlama Parametreleri
| Parametre | Sembol | Birim | Tipik Değer / Kural | Dayanak |
|---|---|---|---|---|
| Sondaj derinliği min. | za | m | ≥ 1,5 × B (temel genişliği) veya ≥ 12 m | ÇŞB Tebliği 31398 |
| Minimum sondaj aralığı (GC2) | as | m | 15–30 m bina ayak izi içinde | TS EN 1997-2:2007 Tablo A.3 |
| SPT N — gevşek kum | N60 | — | < 10 | ASTM D1586-18 |
| SPT N — sıkı kum | N60 | — | 30–50 | ASTM D1586-18 |
| CPT qc — yumuşak kil | qc | MPa | 0,1–0,5 | TS EN ISO 22476-1 |
| CPT qc — sıkı kum | qc | MPa | 10–30 | TS EN ISO 22476-1 |
| Zemin emniyet taşıma gücü (tahmin) | qall | kPa | 100–300 (kum); 50–150 (kil) | TS EN 1997-1:2005 Md. 6.5 |
| Konsolidasyon indeksi (kil) | Cc | — | 0,10–0,50 | TS EN ISO 17892-5 |
| Zemin sınıfı ZD/ZE sınırı | Vs30 | m/s | 180–360 (ZD); < 180 (ZE) | TBDY 2018 Tablo 2.1 |
| Likit limit (silt/kil) | wL | % | 20–80 | TS EN ISO 17892-12 |
| Serbest şişme — risk sınırı | — | % | > 100 → yüksek risk | TS 1900-2:2007 |
| Karot kurtarma (RQD) | RQD | % | < 25: çok kötü; 75–90: iyi; >90: mükemmel | ASTM D6032 |
9. Formüller
0–5 m çakıl, 5–20 m kil ve 20–35 m kumlu kil tabakalaşmasını gösteren tipik zemin profili; sondaj borusunun derinleştikçe geçtiği tabakalar ve zemin etüdü planlamasında ön stratigrafik model kurulması.
9.1 Sondaj Derinliği (TS EN 1997-2:2007 Md. 2.6.2)
Binalarda temel altı araştırma derinliği:
- = temel alt kotu derinliği (m)
- = temel genişliği (m)
- = zemin tipi katsayısı: kum için 1,5; kil için 2,0 (TS EN 1997-2:2007 Md. 2.6.2)
9.2 VS30 Hesabı (TBDY 2018 Madde 2.3.1)
- = i. tabakanın kalınlığı (m)
- = i. tabakanın kayma dalgası hızı (m/s)
- Toplam araştırma derinliği: 30 m (temel alt kotundan itibaren)
9.3 SPT Enerji Düzeltmesi (ASTM D1586-18, TBDY 2018 Tablo 16B.1)
Türkiye'de yaygın otomatik şahmerdanlar için tipik (TBDY 2018 Tablo 16B.1).
9.4 SPT'den İç Sürtünme Açısı Tahmini (Peck, 1974 — TS EN 1997-2 Ek A referansı)
Geçerli aralık: . Sonuçlar ampirik olup saha korelasyonu ile doğrulanmalıdır.
9.5 SPT'den Elastisite Modülü Tahmini (Bowles, 1996)
9.6 Konsolidasyon Oturması (TS EN ISO 17892-5:2017)
- = sıkışma indisi
- = başlangıç boşluk oranı
- = kil tabakası kalınlığı (m)
- = mevcut efektif düşey gerilme (kPa)
- = ilave düşey gerilme (kPa)
9.7 Düzeltilmiş SPT (N1,60) — Sıvılaşma Analizi (TBDY 2018 EK 16B)
Katsayılar TBDY 2018 Tablo 16B.1'de tanımlanmıştır:
- = örtü yükü düzeltme katsayısı ()
- = enerji oran düzeltme katsayısı
- = sondaj çapı düzeltme katsayısı
- = tij boyu düzeltme katsayısı
- = numune alıcı düzeltme katsayısı
10. Zemin Sınıflandırması — Casagrande Plastisite Kartı
Hafif araç ağırlıklı projeler için sahaya taşınan tripod tipi sondaj ekipmanının kurulumu; iki kişilik ekip ve dairesel drive rod; erişim güçlüğü olan alanlarda kullanılan kompakt sondaj yöntemi.
İnce daneli zeminlerin sınıflandırılmasında Casagrande plastisite kartı (USCS sistemi) ve TS EN ISO 14688 esas alınmaktadır. A-doğrusu:
11. Sondaj Karot Örneği
UTM koordinatlı BH15-03 sondajının standart logu; derinliğe göre SPT darbe sayıları, CPEN, plastik-likit limit, USCS sembolü ve zemin tanımlaması (Organics, Sand, Clay, Sandy Clay); borehole log formatı ve içeriği.
RQD Hesabı (Kaya Zeminler için, ASTM D6032):
Burada = boyutu 10 cm'den uzun olan karot parçalarının toplam boyu (m); = kademe ilerleme uzunluğu (m).
Tablo 13: Sondaj Karot Örneği
| RQD (%) | Kaya Kalitesi | 1 m'deki Çatlak Sayısı |
|---|---|---|
| 0–25 | Çok düşük (Very Poor) | > 15 |
| 25–50 | Düşük (Poor) | 8–15 |
| 50–75 | Orta (Fair) | 5–8 |
| 75–90 | İyi (Good) | 1–5 |
| 90–100 | Çok iyi (Excellent) | < 1 |
12. Örnek Problemler
Likit limit–plastisite indeksi koordinatlarında Waitemata (elmas) ve Tauranga (dolu daire) grubu zemin örneklerinin CL, CH, ML, MH sınıflarına dağılımı; A-hattı eğrisinin LL=50 bölücüsüyle ince daneli zemin tür ayrımı.
Problem 1 — VS30 Hesabı ve Zemin Sınıfı Tayini 🟢
Veriler:
- Bir 8 katlı konut binasının temel alt kotu 2,0 m derinliktedir.
- Jeofizik araştırma ile aşağıdaki zemin profili elde edilmiştir:
Tablo 14: Problem 1 — VS30 Hesabı ve Zemin Sınıfı Tayini 🟢
| Tabaka | di (m) | Vsi (m/s) | di/Vsi |
|---|---|---|---|
| Dolgu | 3 | 120 | 0,0250 |
| Yumuşak Kil | 10 | 180 | 0,0556 |
| Orta Sert Kil | 12 | 320 | 0,0375 |
| Yumuşak Kaya | 5 | 750 | 0,0067 |
| Toplam | 30 | — | 0,1248 |
İstenen: Temel alt kotundan itibaren Vs30 değerini ve TBDY 2018 zemin sınıfını belirleyiniz.
Çözüm:
Adım 1: Temel alt kotu (2,0 m) altından başlayarak en üst 30 m değerlendirmeye alınır (TBDY 2018 Md. 2.3.1).
Adım 2: Vs30 formülü uygulanır:
Adım 3: TBDY 2018 Tablo 2.1 karşılaştırması:
- ZD sınıfı: 180 m/s ≤ Vs30 ≤ 360 m/s → 240 m/s → ZD Zemin Sınıfı
Adım 4: ZD zemin sınıfı için TBDY 2018 Tablo 2.2'den spektrum büyütme katsayıları alınmalıdır (Fs ve Fv değerleri Ss ve S1 parametrelerine bağlı olarak belirlenir).
Sonuç: Vs30 = 240 m/s → ZD Zemin Sınıfı
Kontrol: TBDY 2018 Tablo 2.1: ZD → 180 ≤ Vs30 < 360 m/s → Uyumlu. ZD sınıfında sıvılaşma riski değerlendirmesi (kum/silt tabakası varsa TBDY 2018 Md. 16.6 kapsamında) zorunludur.
Problem 2 — Sondaj Sayısı ve Derinliği Belirleme 🟡
Veriler:
- 30 m × 20 m taban alanlı 6 katlı betonarme ofis binası (GC2)
- Tekil temel derinliği zf = 1,5 m
- Temel taşıyıcı sistemi: yayılı temel, tahmini B = 2,0 m
- Zemin tipi: orta sert kil (ön görsel incelemeden)
İstenen: Minimum sondaj sayısını ve sondaj derinliğini belirleyiniz.
Çözüm:
Adım 1 — Geoteknik Kategori: 6 katlı bina + zemin bilinmiyor → GC2 (TS EN 1997-2:2007 Md. 2.2)
Adım 2 — Sondaj Sayısı: ÇŞB Tebliği 31398/2021 Madde 7.2.2.a:
- Temel taban alanı = 30 × 20 = 600 m²
- 300 m²'ye kadar min. 3 sondaj; her ilave 300 m² için +1
- 600 m² → 3 + (600−300)/300 = 3 + 1 = 4 sondaj minimum
TS EN 1997-2:2007 Tablo A.3'e göre GC2 bina: minimum 5 sondaj noktası önerilir. Pratikte 4 köşe + 1 merkez = 5 sondaj önerilir.
Adım 3 — Sondaj Derinliği (TS EN 1997-2:2007 Md. 2.6.2):
Kil için nq = 2,0:
Ancak ÇŞB Tebliği 31398 Madde 7.2.2.c uyarınca minimum sondaj derinliği 12 m olmalıdır. Bu değerden büyük olan seçilir:
Adım 4: Zemin don derinliği (İç Anadolu / Kütahya için): ~60–90 cm → temel alt kotu ≥ 1,0 m olmalı
Sonuç: 5 sondaj, her biri minimum 12 m derinlik; SPT her 1,5 m'de; en az 1 piezometre.
Kontrol: Temel taban alanı 600 m² için minimum 4 sondaj (ÇŞB) + tavsiye 5 sondaj (EC7). Sondaj derinliği 12 m (ÇŞB minimum) > 5,5 m (EC7 hesabı) → En büyük değer alındı.
Problem 3 — Sıvılaşma Tetiklenme Değerlendirmesi (TBDY 2018 EK 16B)
Veriler:
- Derinlik: z = 5,0 m (yeraltı su tablası altında; YAS = 1,5 m)
- Zemin türü: Gevşek kum (FC = %5, PI = 0)
- SPT Nölçülen = 10 darbe/30 cm
- Enerji oranı Em = %72 (otomatik şahmerdan)
- Kuru birim hacim ağırlığı: γd = 15,0 kN/m³
- Doygun birim hacim ağırlığı: γsat = 18,5 kN/m³
- Su birim hacim ağırlığı: γw = 9,81 kN/m³
- Sismik tasarım parametreleri: SDS = 0,8g (TBDY 2018 Madde 2.2)
- CB = 1,0 (76 mm çaplı borehole), CR = 0,85 (tij boyu 5 m), CS = 1,0
İstenen: TBDY 2018 Ek 16B uyarınca sıvılaşma tetiklenme güvenlik sayısını (FS) hesaplayınız.
Çözüm:
Adım 1 — Efektif Düşey Gerilme Hesabı:
Adım 2 — N1,60 Hesabı (TBDY 2018 Tablo 16B.1):
Adım 3 — Döngüsel Gerilme Oranı (CSR) (TBDY 2018 EK 16B Denklem 16B.1):
Toplam düşey gerilme:
Gerilme azaltma katsayısı (z ≤ 9,15 m için — TBDY 2018 EK 16B):
Kütlesel büyüklük düzeltmesi (Mw = 7,5 için MSF = 1,0) →
Adım 4 — Döngüsel Direnç Oranı (CRR) (TBDY 2018 EK 16B):
FC = %5 için N1,60cs = N1,60 = 14:
Adım 5 — Güvenlik Sayısı (FS) (TBDY 2018 Md. 16.6.5):
Sonuç: FS = 0,16 < 1,10 → SIVILAŞMA TETİKLENMESİ RİSKİ VAR
Kontrol: TBDY 2018 Madde 16.6.5: N1,60 < 30 durumunda sıvılaşma değerlendirmesi zorunlu → N1,60 = 14 < 30 . TBDY 2018 Madde 16.6.5'e göre FS ≥ 1,10 sağlanamamış → zemin iyileştirmesi (jet grout, derin karıştırma, titreşimli kompaksiyon) veya kazıklı temel sistemi gereklidir. Sıvılaşma sonrası taşıma gücü kaybı ve oturma hesabı da (TBDY 2018 Md. 16.6.7) yapılmalıdır.
13. Sık Yapılan Hatalar
Paletli makine üzerinde hidrolik itme ünitesiyle çelik rod aracılığıyla zemine sabit hızda sokulur; koni ucunda uç direnci qc, sürtünme kolundan fs ve boşluk suyu basıncı u2 ölçülür; SPT'ye kıyasla sürekli ve tekrarlanabilir veri.
-
Geoteknik Kategori yanlış belirlenmek: Küçük görünen projelerde karmaşık zemin koşullarının göz ardı edilmesi; şişen kil veya sıvılaşabilir zemin içeren alanların GC1 olarak ele alınması yetersiz araştırmaya yol açar (TS EN 1997-1:2005 Md. 2.1).
-
Yetersiz sondaj sayısı: EC7 ve ÇŞB Tebliği 31398'e göre, temel alanı > 300 m² olan yapılarda tek sondajla tüm zemin profilini temsil etmek hatalıdır; gizli boşluklar veya yanal zemin değişimi fark edilmez.
-
Örnek kalite sınıfının göz ardı edilmesi: Split spoon (Kalite 4) ile alınan numunelerin konsolidasyon veya üç eksenli deney için kullanılması güvenilmez parametre üretir; yumuşak-orta sert killerde Shelby tüpü (Kalite 1) şarttır (TS EN ISO 22475-1).
-
YAS ölçümünün anlık yapılması: Sondaj sırasındaki erken okuma gerçek statik tabloyu yansıtmayabilir; piezometre veya gözlem borusu 24–72 saat dinlenme sonrası okunmalıdır (TS EN 1997-2:2007 Md. 3.3.5).
-
Sismik zemin sınıfının (ZA–ZF) belirsiz bırakılması: MASW veya Down-hole sismik ile Vs30 belirlenmeden zemin sınıfı atanmamalıdır; SPT korelasyonuna dayalı tahmin ancak birinci yaklaşım olarak kullanılabilir (TBDY 2018 Md. 2.3.1, ÇŞB Tebliği 31398).
-
Agresif zemin/su koşullarının ihmal edilmesi: Özellikle alçı taşı (jips) içeren zeminlerde (Türkiye'de Orta Anadolu ve Güneydoğu'da yaygın) sülfat analizi yapılmadan beton karışım tasarımı hatalı olacaktır (TS EN 206:2013+A2).
-
Şişen kil kontrolünün yapılmaması: İç Anadolu'da yaygın olan smektitli killerde, standart oturma analizi yetersizdir; şişme basıncı ve serbest şişme deneyleri (TS 1900-2:2007) ihmal edilmemelidir.
-
SPT enerji düzeltmelerinin yapılmaması: Türkiye sahalarında farklı ekipmanlarla yapılan SPT değerleri standartize edilmeden kullanılmamalıdır. TBDY 2018 Tablo 16B.1'de tanımlanan CB, CR, CS, CE katsayıları uygulanmadan hesaplanan N1,60 değerleri sıvılaşma analizinde hatalı sonuç verir.
Kaynaklar
- TS EN 1997-1:2005. Geoteknik Tasarım — Bölüm 1: Genel Kurallar. Türk Standartları Enstitüsü. Md. 2.1–2.8.
- TS EN 1997-2:2007. Geoteknik Tasarım — Bölüm 2: Zemin Araştırması ve Deneyleri. TSE. Tablo A.3, Md. 3.3.2.
- TBDY 2018. Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı. R.G.: 18.03.2018 / 30364 mükerrer.
- ÇŞB Tebliği 30709/2020. Zemin ve Temel Etüdü Uygulama Esasları ve Rapor Formatına Dair Tebliğ. R.G.: 09.03.2020, 30709.
- ÇŞB Tebliği 31398/2021. Zemin ve Temel Etüdü Uygulama Esasları Değişiklik Tebliği. R.G.: 17.02.2021, 31398.
- TS EN ISO 22475-1:2012. Numune Alma Yöntemleri ve Yeraltı Suyu Ölçümleri. TSE.
- TS EN ISO 22476-1:2012. CPT — Koni Penetrasyon Deneyi. TSE.
- TS EN ISO 22476-3. SPT — Standart Penetrasyon Deneyi. TSE.
- TS EN ISO 17892-1 ila 17892-12. Zemin Laboratuvar Deneyleri. TSE, 2014–2018.
- TS 1900-2:2007/T1. Zemin Mekaniği Laboratuvar Deneyleri. TSE.
- TS EN 206:2013+A2. Beton — Özellikler, Üretim ve Uygunluk. TSE.
- 3194 Sayılı İmar Kanunu. Md. 28.
- 4708 Sayılı Yapı Denetimi Hakkında Kanun.
- 6331 Sayılı İSG Kanunu. Yapı İşlerinde İSG Yönetmeliği (2013).
- KGM (2024). 2024 Yılı Birim Fiyat Listesi. Poz JH-29.
- İller Bankası AŞ (2024). Jeolojik-Jeoteknik Etüt Birim Fiyatları.
- İMO Ankara (2023). TBDY-2018 Kısım 16 Örnek Hesaplar (26.01.2023).
- JMO (2025). SPT Hesaplama Kılavuzu. TMMOB JMO.
- Peck, R.B., Hanson, W.E. ve Thornburn, T.H. (1974). Foundation Engineering. Wiley.
- Bowles, J.E. (1996). Foundation Analysis and Design. McGraw-Hill.
- Gök, O., Kangal, O. ve Akın, U. (2024). Zemin Sıvılaşması Tetiklenme Analizinin Farklı Metotlara Göre Karşılaştırılması. 19. Ulusal Zemin Mekaniği Konferansı, Hacettepe Üniversitesi, Ankara.
- Durukan, S. vd. (2021). TBDY (2018)'e Göre Sıvılaşmaya Karşı Güvenlik Koşulu Hesabı. Dergipark.
- Semerci, B., Develioglu, İ. ve Pulat, H.F. (2018). Geotechnical Characterization of Alluvial Soil in Çiğli-Balatçık Region. EJCAR, 2(2), 44–50.
- Boulanger, R.W. ve Idriss, I.M. (2014). CPT and SPT Based Liquefaction Triggering Procedures. CGM-14-01. UC Davis.
- AFAD (2018). Türkiye Deprem Tehlike Haritası. R.G.: 18.03.2018.
Split-barrel (drive) örnekleyicinin dış çap 50 mm, iç çap 35 mm, boy 760 mm boyutları; A tipi (OD=1-5/8 inç) ve N tipi (OD=2-3/8 inç) sondaj rodlarının standart ölçüleri; üçüncü artımda N değeri sayımı.
762 mm serbest düşüş ölçen iki ışın sensörü, çekice monte siyah-beyaz hedef işareti, force link ve load cell ile SPT darbe enerjisinin ölçülmesi; elde edilen ham N değerinin %60 referans enerjiye göre düzeltilmesi (N60).
İlgili Hesaplama Araçları
Bu konuyla ilgili ücretsiz mühendislik hesaplama araçlarımızla ön tasarım ve kontrol yapabilirsiniz:
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.