Geoteknik Sahada Sık Yapılan Hatalar

Yasal Çerçeve: Türkiye'de zemin etüdü zorunluluğu 3194 sayılı İmar Kanunu Madde 26 ve 4708 sayılı Yapı Denetimi Hakkında Kanun Madde 4/a kapsamındadır. Zemin ve Temel Etüdü Uygulama Esasları ve Rapor Formatına Dair Tebliğ (RG 30709, 09/03/2019; değişiklik RG 31398, 17/02/2021) tüm arazi deneyleri için bağlayıcıdır.

Türkiye'de Geoteknik Rapor Kalitesi

Tablo 1: Türkiye'de Geoteknik Rapor Kalitesi

Hata 1: Hatalı Sondaj Lokasyonu

Hata: Sondajların yapının köşelerine veya kritik alanlara değil, rahat erişilebilir yerlere yapılması.

Sonuçları: Zemin heterojenliğinin belirlenmemesi, beklenmedik oturmalar veya stabilite sorunları.

Doğru uygulama:

• Minimum sondaj sayısı (RG 30709, Madde 7.2.2.2): Temel taban alanı < 300 m²: en az 3 sondaj; her 300 m² artışta 1 ilave sondaj
• Sondaj yerleri koordinatlı olarak vaziyet planına işlenmelidir

Tablo 2: Hata 1: Hatalı Sondaj Lokasyonu

Saha Notu: İstanbul'da Bakırköy Formasyonu üzerinde aynı parsel içinde zemin sınıfı Z2'den Z4'e kadar değişebilmektedir. Türkiye'de incelenen raporların yalnızca %2'sinde sondajlara ait koordinat bilgileri verilmiştir.

Hata 2: Yetersiz Sondaj Derinliği

Hata: Temel derinliğinin hemen altında sondajın bitirilmesi, derin yumuşak tabakaların kaçırılması.

Doğru uygulama:

• TS EN 1997-2:2007 Madde B.3: Temel genişliğinin en az 1,5–3 katı derinlik
• Yumuşak kil / kompresif tabakalar için konsolidasyon oturması hesap derinliğine kadar ilerlemek

Saha Notu: Kütahya, Afyon, Konya'da marn ve killi kireçtaşı üzerindeki binalarda yüzeydeki sert tabaka "sağlam zemin" sanılmakta; derin konsolidasyonu olan kil mercekleri kaçırılmaktadır. Alüvyal ortamda derin tabakaların atlanması, hesaplanandan 3–5 kat daha fazla oturmaya yol açabilmektedir.

Hata 3: Yeraltı Su Seviyesi Ölçüm Hatası

Hata: Sondajda ani su gelişinin gerçek zemin içi su seviyesiyle karıştırılması.

Sonuçları: Kaldırma (flotation) kontrol hatası; efektif gerilmede her 1 m hata → 9,8 kPa sapma.

Doğru uygulama (TS EN ISO 22475-1:2006 Madde 6.4):

• Sondaj tamamlandıktan en az 24 saat sonra piezometre okuma
• Türkiye'de mevsimsel fark: 0,5–3 m (bölgeye göre)
• TBDY 2018 Madde 16.6.9: Sıvılaşma değerlendirmesinde en yüksek (kritik) su seviyesi kullanılmalıdır

Saha Notu: İzmir–Bornova ovasında yapılan çalışmalar, 3 m'lik su seviyesi hatasının sıvılaşma güvenlik sayısını (FS) 1,2'den 0,85'e düşürdüğünü ortaya koymuştur.

Hata 4: Bozulmuş Numune ile Deney

Hata: Shelby tüpü yetersiz çakılması veya kötü taşıma ile numunenin bozulması.

Numune kalite kriterleri (Lunne vd. 1997):

$\frac{\Delta e}{e_0} = \frac{e_0 - e_{lab}}{e_0}$

Tablo 3: Hata 4: Bozulmuş Numune ile Deney

Alan oranı kontrolü:

$A_r = \frac{D_w^2 - D_e^2}{D_e^2} \times 100 < 10\%$

Bozulmuş numunede tipik etki: $c_u$'da %15–50 düşük; $\phi'$'de 3°–8° düşük çıkma.

Hata 5: SPT Düzeltme Faktörlerinin Göz Ardı Edilmesi

Hata: Ham SPT-N değerlerinin enerji, çubuk boyu, kuyu çapı ve örtü yükü düzeltmesi yapılmadan kullanılması.

Sonuçları: $\phi$, taşıma kapasitesi ve sıvılaşma analizinde %20–40 hata.

Doğru uygulama (TBDY 2018 Ek 16B, Denklem 16B.1):

$\left(N_1\right)_{60} = N_{ham} \cdot C_E \cdot C_R \cdot C_B \cdot C_S \cdot C_N$

Örtü yükü düzeltme katsayısı $C_N$ (Liao & Whitman 1986):

$C_N = \left(\frac{P_a}{\sigma'_{v0}}\right)^{0{,}5} \leq 1{,}7$

Tablo 4: Notasyon ve Semboller

Saha Notu: Türkiye'nin kıyı alüvyon bölgelerinde düşük örtü basıncı nedeniyle $C_N$ = 1,5–1,7'ye ulaşabilmektedir. Ham N = 10 için $(N_1)_{60}$ = 22 hesaplanabilir; düzeltme yapılmazsa zemin yanlışlıkla sıvılaşmaz sınıfına girebilir.

Hata 6: Laboratuvar Deney Türü Uyumsuzluğu

Hata: Hızlı yükleme için CD deneyi yerine UU deneyi sonuçlarının uzun vadeli analizde kullanılması.

Tablo 5: Hata 6: Laboratuvar Deney Türü Uyumsuzluğu

Saha Notu: DSİ teknik şartnamesinde (2014) baraj gövde stabilitesi için kısa ve uzun vadeli analizde UU + CU + CD üçlü deney kombinasyonu zorunludur.

Hata 7: Oturma Hesabında OCR'nin Göz Ardı Edilmesi

Hata: Aşırı konsolidasyonlu (OC) zeminde NC kabulüyle aşırı oturma tahmini.

$OCR = \frac{\sigma_p'}{\sigma_v'}$

OC zemin için oturma formülleri:

$\sigma'_{vf} \leq \sigma'_p$ ise:

$S = \frac{C_r}{1 + e_0} \cdot H \cdot \log\frac{\sigma'_{vf}}{\sigma'_{v0}}$

$\sigma'_{vf} > \sigma'_p$ ise (karma durum):

$S = \frac{C_r}{1+e_0} \cdot H \cdot \log\frac{\sigma'_p}{\sigma'_{v0}} + \frac{C_c}{1+e_0} \cdot H \cdot \log\frac{\sigma'_{vf}}{\sigma'_p}$

OCR göz ardı edildiğinde hata: Gerçekte OCR = 3 olan zeminde NC kabul edilmesi, oturma tahminini %50–200 fazla verebilir.

Tablo 6: Hata 7: Oturma Hesabında OCR'nin Göz Ardı Edilmesi

Saha Notu: Ankara silt ve killi kumlarında (Ankara kilinde) OCR = 2–8 aralığında ölçülmüştür. NC kabulüyle yapılan tahminler 3–5 kat fazla sonuç verebilmektedir.

Hata 8: Arazi Sınıflandırması Hataları

Hata: Farklı yapı bölümlerinin farklı zemin sınıfı üzerinde oturduğunun fark edilmemesi.

TBDY 2018 Tablo 16.1 — Yerel Zemin Sınıfları:

Tablo 7: Hata 8: Arazi Sınıflandırması Hataları

Saha Notu: İzmir Körfezi çevresinde alüvyon kalınlığı 10–60 m arasında değişmektedir. 2020 Samos depremi sonrası incelemeler, ZD–ZE sınırında konumlanan binalarda orantısız hasar oluştuğunu göstermiştir.

Hata 9: Sıvılaşma Analizinde Yeraltı Suyu İhmali

Hata: Sıvılaşma değerlendirmesinde su seviyesinin gerçeği yansıtmaması.

TBDY 2018 Madde 16.6.5: ZD/ZE/ZF kumlu zeminde DTS 1/2 için $(N_1)_{60} < 30$ ise sıvılaşma tetiklenme analizi zorunludur.

Tablo 8: Hata 9: Sıvılaşma Analizinde Yeraltı Suyu İhmali

TBDY 2018 EK 16B — Gerilim azaltma katsayısı $r_d$:

$r_d = 1{,}0 - 0{,}00765z \quad (z \leq 9{,}15 \text{ m})$

$r_d = 1{,}174 - 0{,}0267z \quad (9{,}15 \text{ m} < z \leq 23 \text{ m})$

Hata 10: Zemin Homojenliği Varsayımı

Hata: Tüm alanın tek tip zemin üzerine oturduğu varsayılarak aynı temel boyutunun kullanılması.

Tablo 9: Hata 10: Zemin Homojenliği Varsayımı

Saha Notu: Güneydoğu Anadolu'da kireçtaşı ve marn tabakalarının girişimli bulunduğu zeminlerde, komşu tekil temellerde farklı oturma 20–50 mm'ye ulaşabilmektedir.

Hata 11: Kazı Stabilitesinde Şişme Basıncının Göz Ardı Edilmesi

Hata: Ekspansif (şişen) killer için kazı tabanında şişme basıncının hesaba katılmaması.

Şişme potansiyeli sınıflandırması:

$I_P > 35 \Rightarrow \text{Yüksek şişme potansiyeli}$

$20 < I_P \leq 35 \Rightarrow \text{Orta şişme potansiyeli}$

$I_P \leq 20 \Rightarrow \text{Düşük şişme potansiyeli}$

Standart: ASTM D4546-21 (Türkiye'de TS karşılığı yoktur; uluslararası standart uygulanır)

Tablo 10: Hata 11: Kazı Stabilitesinde Şişme Basıncının Göz Ardı Edilmesi

Saha Notu: Kütahya, Eskişehir ve Bilecik'teki Miyosen yaşlı Neojen killerinde bodrum katlı yapılarda şişme sonucu kirişlerde 30–80 mm yukarı doğru hareket gözlemlenmiştir.

Hata 12: Zemin-Yapı Etkileşiminin Hesaba Katılmaması

Hata: Zemin yatak katsayısının ($k_s$) zemin tipine göre değil, sabit kabulle alınması.

Vesic (1961) yöntemi:

$k_s = \frac{0{,}65 E_s}{B(1-\nu^2)} \sqrt[12]{\frac{E_s B^4}{EI}}$

Bowles (1988) basit yaklaşımı (yalnızca ön hesap):

$k_s \approx 40 \times q_{güv} \quad [\text{kN/m}^3]$

Tablo 11: Hata 12: Zemin-Yapı Etkileşiminin Hesaba Katılmaması

Dikkat: $k_s$ değerinin ±50% hata payı taşıdığı bilinmektedir. Kritik yapılarda (büyük radye, köprü ayağı) plaka yükleme deneyi ile sahaya özgü $k_s$ belirlenmesi zorunludur.

Geoteknik Etüt Karar Akış Diyagramı

Özet Hata Listesi

Tablo 12: Özet Hata Listesi

Örnek Problemler

Problem 1 — Kolay

Konu: SPT düzeltmesi ve rölatif sıkılık hesabı

Veriler:

• Tokmak tipi: Safety (güvenlik), $E_r = 80\%$; Derinlik: $z = 8$ m
• $\sigma'_{v0} = 70$ kPa; Ham SPT: $N_{ham} = 14$; Çubuk boyu: 8 m → $C_R = 0{,}95$
• Kuyu çapı: 100 mm → $C_B = 1{,}00$; Standart alıcı → $C_S = 1{,}00$

Çözüm:

Adım 1 — Enerji düzeltmesi:

$N_{60} = 14 \times \frac{0{,}80}{0{,}60} \times 0{,}95 \times 1{,}00 \times 1{,}00 = 14 \times 1{,}333 \times 0{,}95 = 17{,}7$

Adım 2 — Örtü yükü düzeltmesi:

$C_N = \left(\frac{100}{70}\right)^{0{,}5} = 1{,}195 \leq 1{,}7$

Adım 3 — Normalize değer:

$\left(N_1\right)_{60} = 17{,}7 \times 1{,}195 = 21{,}2$

Adım 4 — Rölatif sıkılık (Skempton 1986):

$D_r = \sqrt{\frac{(N_1)_{60}}{60}} \times 100 = \sqrt{\frac{21{,}2}{60}} \times 100 = 59\%$

Sonuç: $(N_1)_{60} = 21{,}2$; $D_r = 59\%$ (orta sıkı kum)

Hata etkisi: Ham N ile $D_r = 48\%$ → %11 sapma.

Kontrol: $(N_1)_{60} = 21{,}2 < 30$ ve DTS=1, ZD/ZE → TBDY 2018 Madde 16.6.5 uyarınca sıvılaşma tetiklenme analizi zorunludur.

Problem 2 — Orta

Konu: OCR gözetilerek konsolidasyon oturması hesabı

Veriler:

• Kil tabakası: $H = 4{,}5$ m (çift drenajlı)
• $\sigma'_{v0} = 80$ kPa; $\sigma'_p = 160$ kPa → OCR = 2,0
• $C_c = 0{,}32$; $C_r = 0{,}04$; $e_0 = 0{,}85$
• $\Delta\sigma_v = 100$ kPa → $\sigma'_{vf} = 180$ kPa

Çözüm:

$\sigma'_{vf} = 180$ kPa $> \sigma'_p = 160$ kPa → karma formül.

OC bölgesi ($\sigma'_{v0} \rightarrow \sigma'_p$):

$S_{OC} = \frac{0{,}04}{1{,}85} \times 4{,}5 \times \log\frac{160}{80} = 0{,}02162 \times 4{,}5 \times 0{,}301 = 0{,}0292 \text{ m} = 29{,}2 \text{ mm}$

NC bölgesi ($\sigma'_p \rightarrow \sigma'_{vf}$):

$S_{NC} = \frac{0{,}32}{1{,}85} \times 4{,}5 \times \log\frac{180}{160} = 0{,}1730 \times 4{,}5 \times 0{,}0512 = 0{,}0399 \text{ m} = 39{,}9 \text{ mm}$

$S_{toplam} = 29{,}2 + 39{,}9 = \mathbf{69{,}1 \text{ mm}}$

OCR göz ardı edilirse (NC kabul):

$S_{NC-hata} = \frac{0{,}32}{1{,}85} \times 4{,}5 \times \log\frac{180}{80} = 0{,}1730 \times 4{,}5 \times 0{,}352 = 274 \text{ mm}$

Sonuç: Doğru hesap → 69 mm; OCR göz ardı → 274 mm (yaklaşık 4 kat fazla). Gereksiz zemin iyileştirme kararı alınabilir.

Kontrol: 69 mm < 100 mm → TS EN 1997-1:2004 Madde 2.4.8.2 sınırı aşılmıyor; standart yüzeysel temel uygun.

Problem 3 — Zor

Konu: TBDY 2018'e göre sıvılaşma tetiklenme analizi

Veriler:

• Bölge: İzmir Körfezi alüvyon kumları; tabaka derinliği: $z = 7{,}0$ m; YAS: 2,0 m
• $\gamma_d = 17$ kN/m³; $\gamma_{sat} = 20$ kN/m³; Ham SPT: $N_{ham} = 12$
• Tokmak: Safety, $E_r = 75\%$; Çubuk boyu: 8 m → $C_R = 0{,}95$; $C_B = C_S = 1{,}00$
• İnce dane: FC = 10%; $M_w = 7{,}0$; $S_{DS} = 0{,}80$ g (DD-2); Zemin sınıfı: ZE

Çözüm:

Adım 1 — Efektif düşey gerilme:

$\sigma_{v0} = 17 \times 2 + 20 \times 5 = 34 + 100 = 134 \text{ kPa}$

$\sigma'_{v0} = 134 - 9{,}81 \times 5 = 84{,}9 \text{ kPa}$

Adım 2 — SPT düzeltmesi:

$C_E = 75/60 = 1{,}25; \quad C_N = (100/84{,}9)^{0{,}5} = 1{,}085$

$N_{60} = 12 \times 1{,}25 \times 0{,}95 = 14{,}25; \quad (N_1)_{60} = 14{,}25 \times 1{,}085 = 15{,}5$

Adım 3 — İnce dane düzeltmesi (FC = 10%): $\alpha = 0$, $\beta = 1{,}0$ → $(N_1)_{60f} = 15{,}5$

Adım 4 — CRR hesabı (TBDY 2018 Ek 16B, Denklem 16B.4):

$CRR_{7{,}5} = \frac{1}{34 - 15{,}5} + \frac{15{,}5}{135} + \frac{50}{[10 \times 15{,}5 + 45]^2} - \frac{1}{200} = 0{,}0541 + 0{,}1148 + 0{,}00125 - 0{,}0050 = 0{,}165$

Adım 5 — MSF (TBDY 2018, Denklem 16B.5):

$MSF = \frac{10^{2{,}24}}{7{,}0^{2{,}56}} = \frac{174{,}5}{148{,}5} = 1{,}175$

$CRR_{M_w} = 0{,}165 \times 1{,}175 = 0{,}194$

Adım 6 — CSR (TBDY 2018, Denklem 16B.2):

$r_d = 1{,}0 - 0{,}00765 \times 7 = 0{,}946$

$CSR = 0{,}65 \times \frac{134}{84{,}9} \times \frac{0{,}80}{1{,}5} \times 0{,}946 = 0{,}65 \times 1{,}578 \times 0{,}533 \times 0{,}946 = 0{,}517$

Adım 7 — Güvenlik sayısı:

$FS = \frac{CRR_{M_w}}{CSR} = \frac{0{,}194}{0{,}517} = 0{,}375$

Sonuç: $FS = 0{,}375 < 1{,}10$ → SIVILAŞMA TETİKLENMESİ — YÜKSEK RİSK

Kontrol: TBDY 2018 Madde 16.6.8: FS < 1,10 → zemin iyileştirmesi (jet grouting, vibro-kompaksiyon veya taş kolonlar) veya kazıklı temel zorunludur.

Kaynaklar

• TS EN ISO 22475-1:2006 — Jeoteknik Etüt ve Deneyler: Numune Alma Yöntemleri. TSE.
• TS EN 1997-1:2004 — Geoteknik Tasarım: Genel Kurallar. TSE.
• TS EN 1997-2:2007 — Geoteknik Tasarım: Zemin ve Kaya Araştırması. TSE.
• TBDY 2018 — Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği, Bölüm 16, EK 16B. T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı.
• Zemin ve Temel Etüdü Uygulama Esasları Tebliği, RG 30709, 09/03/2019; Değişiklik RG 31398, 17/02/2021.
• Liao, S.S.C. & Whitman, R.V. (1986). Overburden correction factors for SPT in sand. J. Geotech. Eng., ASCE, 112(3), 373–377.
• Lunne, T., Robertson, P.K. & Powell, J.J.M. (1997). Cone Penetration Testing in Geotechnical Practice. Blackie Academic & Professional.
• Seed, H.B., Tokimatsu, K., Harder, L.F. & Chung, R.M. (1985). Influence of SPT procedures in soil liquefaction resistance evaluations. J. Geotech. Eng., ASCE, 111(12), 1425–1445.
• Idriss, I.M. & Boulanger, R.W. (2008). Soil Liquefaction During Earthquakes. EERI Monograph MNO-12.
• İMO/TMH (2013). Türkiye'deki Zemin Etüt Raporu Kalitesi Araştırması. Türkiye Mühendislik Haberleri.
• Kara, Ö. & Erdem, M. (2023). TBDY 2018'e Göre Sıvılaşma Potansiyeli Analizi. Cumhuriyet Üniversitesi Dergisi.
• Vesic, A.S. (1961). Beams on elastic subgrade and Winkler's hypothesis. 5th ICSMFE, Vol. 1, 845–850.
• Bowles, J.E. (1988). Foundation Analysis and Design, 4th Ed. McGraw-Hill.

İlgili Hesaplama Araçları

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

• Zemin Taşıma Gücü Hesaplama
• Şev Stabilitesi Hesaplama
• SPT N30 Düzeltme Hesaplama

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.