Presyometre Deneyi ve Temel Boyutlandırma

1. Tanım ve Cihaz Bileşenleri

1.1 Presyometre Tipleri

Türkiye'de en yaygın kullanılan tip, önceden açılmış sondaj kuyusuna indirilen Ménard tipi (kuyu) presyometresidir. G tipi Ménard cihazı maksimum 80 bar (8.000 kPa) basınca kadar çalışabilmektedir.

Tablo 1: Presyometre Tipleri

Saha Notu: Türkiye'de yaygın alüvyon ve kireçtaşı tabakalarında Ménard tipi presiyometre hem ekonomik hem de yeterli doğrulukta sonuç verir. Kohezyonsuz kum-çakıl zeminlerde kuyunun açık kalması güçleştiğinden perdeli sondaj ya da yerden itilen (FDP) cihazlar tercih edilmelidir.

1.2 Cihaz Bileşenleri ve Prob Geometrisi

Ménard presiyometresi üç hücreli (tri-cellular) yapısındadır:

• Ölçüm Hücresi (Merkez): Zemin deformasyonunu ve basıncı ölçer; E_M ve p_L bu hücreden elde edilir.
• Koruma Hücreleri (Guard Cells — Üst ve Alt): Su ile şişirilir; ölçüm hücresindeki basıncı eşitleyerek uç etkilerini ortadan kaldırır; silindirik deformasyon koşulunu sağlar.

Ölçüm hücresi uzunluğu prob dış çapının en az 2 katı (L ≥ 2D) olmalıdır (TS EN ISO 22476-4:2021 Madde 5.4.2). Türkiye'de standart problar: AX prob ⌀44 mm, BX prob ⌀60 mm, NX prob ⌀75 mm.

Tablo 2: Notasyon ve Semboller

Dikkat: Sondaj çapı ile prob çapı oranı her durumda 1{,}10'dan küçük tutulmalıdır. Bu oran aşıldığında kuyu duvarı gevşemesi nedeniyle ölçüm hatası kabul edilemez düzeye çıkar (TS EN ISO 22476-4:2021 Madde 6.3.2). ISRM'in tavsiyesine göre kuyu çapı prob çapından yalnızca 0{,}5–3{,}0 mm daha büyük olabilir.

2. Deney Prosedürü (TS EN ISO 22476-4:2021)

2.1 Saha Hazırlığı ve Sondaj

Tablo 3: Saha Hazırlığı ve Sondaj

Saha Notu: Türkiye'nin batı kıyı şeridinde alüvyon zeminlerde yeraltı suyu derinliği çok sığ olabilir. Bu durumda kuyunun açık tutulması için bentonit çamuru kullanılmalı, ancak çamur koyuluğu presiyometre probu girişini engellemeyecek şekilde ayarlanmalıdır.

Dikkat: Türkiye'nin İç Anadolu bölgesinde yaygın olan kil-marn formasyonlarında zemin şişmesi nedeniyle kuyu duvarı deformasyonu hızlı gelişebilir. Sondaj ile deney arasındaki süre en aza indirilmelidir (tercihen 2 saati geçmemeli).

2.2 Deney Adımları

1. Presiyometre probu, sondaj kuyusuna hedef derinliğe kadar indirilir (zemin bozulması minimize edilmeli).
2. Bir deney zonuna en az 10 basınç kademesi uygulanır; her kademede 30 s, 60 s ve 120 s olmak üzere en az iki ölçüm alınır (TS EN ISO 22476-4:2021 Madde 7.3).
3. $p - \Delta V$ eğrisi çizilir (yatay: basınç; dikey: hacim değişimi).
4. Eğrinin doğrusal bölgesinden $E_M$ hesaplanır; $p_L$ ekstrapolasyonla belirlenir.
5. Her 1{,}5 m derinlikte en az bir deney yapılması TBDY 2018 Madde 16.5.2 gereğidir.

2.3 Presyometre Eğrisi Yorumu

Presiyometre eğrisi üç bölgeden oluşur:

Tablo 4: Presyometre Eğrisi Yorumu

Saha Notu: Türkiye'de zaman zaman düşük kaliteli sondaj nedeniyle presiyometre eğrisinin başlangıç bölgesi anormallikler gösterebilir. JMO (2020) uygulama kılavuzuna göre düzeltilmiş eğriler kullanılmalı; bozulmuş kuyular reddedilmelidir.

3. Hesap Yöntemi

3.1 Ménard Modülü

Silindirik kavite genişlemesi teorisine dayalı formül (TS EN ISO 22476-4:2021 Ek A):

$E_M = 2(1 + \nu)(V_0 + V_m) \frac{\Delta p}{\Delta V}$

Pratik basitleştirme ($\nu = 0{,}33$, yaygın varsayım):

$E_M = 2{,}66 \cdot V_m \cdot \frac{\Delta p}{\Delta V}$

Burada:

• $V_m = (V_0 + V_f)/2$ = ortalama hacim (cm³)
• $\Delta p / \Delta V$ = elastik bölgede basınç-hacim değişim oranı (kPa/cm³)

Dikkat: $\Delta p / \Delta V$ oranı yalnızca $p_0$ ile $p_f$ arasındaki doğrusal segmentten ölçülmelidir. Creep (sürünme) fazına giriş $E_M$'yi yapay biçimde düşürür.

Tablo 5: Ménard Modülü

Saha Notu: Türkiye'de İç Anadolu marnı için $E_M$ = 5–80 MPa aralığı bildirilmektedir (Ağan 2014, Kastamonu silt örneği). Ege ve Marmara alüvyon zeminlerinde $E_M$ tipik olarak 2–15 MPa arasında değişmektedir.

3.2 Sınır Basınç

Sınır basınç $V_L = V_c + 2V_i$ koşuluna karşılık gelen basınçtır; genellikle ekstrapolasyonla belirlenir (TS EN ISO 22476-4:2021 Madde 8.3):

$V_L = V_c + 2V_i$

Net sınır basınç (tasarımda kullanılan değer):

$p_L^* = p_L - \sigma_{h0}$

Burada $\sigma_{h0} = K_0 \times \sigma_{v0}$ = in-situ yatay toplam gerilme.

Dikkat: $p_f$ aşılmadan kesilen testlerde ekstrapolasyon hatası %30–50 düzeyine çıkabilir (Mair & Wood 1987). $p_L$ doğrudan ölçülmelidir.

3.3 Reoloji Katsayısı $\alpha$

Oturma hesabında kullanılan $\alpha$ zeminin elastik/plastik davranış oranını yansıtır:

Tablo 6: Reoloji Katsayısı

Dikkat: Türkiye'de yaygın "şişen kil" (expansive clay) içeren zeminlerde standart $\alpha = 2/3$ değeri oturma hesabını %50'nin üzerinde hafife alabilir; bu tür zeminlerde ödometrik sıkışabilirlik deneyleriyle çapraz doğrulama yapılmalıdır.

4. Temel Boyutlandırma (Ménard Yöntemi)

4.1 Yüzeysel Temel Taşıma Kapasitesi

Fransız yöntemine dayalı (NF P 94-261:2013 Madde 6.3; TS EN 1997-1:2004 Ek D ile uyumlu):

$q_{ult} = k_p \cdot p_L^* + q_0$

Burada:

• $k_p$ = presiyometre taşıma kapasitesi faktörü (zemin tipi + temel şekline bağlı)
• $q_0$ = temel taban seviyesindeki toplam düşey gerilme (kPa)
• $p_L^*$ = net eşdeğer sınır basınç (kPa)

İzin verilen taşıma kapasitesi ($FS = 3$ genel kural):

$q_{all} = \frac{q_{ult} - q_0}{FS} + q_0$

Dikkat: Eurocode 7 uygulamalarında $FS$ yerine kısmi katsayılar (R1/R2/R3) yaklaşımlarından biri kullanılabilir. Türkiye uygulamalarında çoğunlukla geleneksel $FS = 2{,}5$–$3{,}0$ yöntemi sürdürülmektedir. Depremli kombinasyonda TBDY 2018 uyarınca $FS = 2{,}5$'e düşürülebilir.

Tablo 7: Yüzeysel Temel Taşıma Kapasitesi

Saha Notu: Gömme derinliği $D_f/B > 1$ olduğunda $k_p$ düzeltme faktörü uygulanır; NF P 94-261:2013 Madde 6.3.3'e göre $D_f/B$ ile $k_p$ lineer interpolasyonla artırılabilir.

4.2 Eşdeğer Net Sınır Basınç ($p_{Le}^*$)

Birden fazla sondaj verisi varsa temel etkisi altındaki bölgedeki $p_{Li}^*$ değerlerinin geometrik ortalaması kullanılır:

$p_{Le}^* = \left(\prod_{i=1}^{n} p_{Li}^*\right)^{1/n}$

Bu formül NF P 94-261:2013 Madde 6.3.2 ve EN 1997-2:2007 Madde 4.4.4.2'de tanımlanmıştır.

4.3 Oturma Hesabı (Ménard Formülü)

$s = q \cdot B \left[\frac{\alpha}{9 E_M}\left(\frac{B_0}{B}\right)^{0{,}3} + \frac{\lambda_c}{E_M}\left(\frac{B}{B_0}\right)^{0{,}6}\right]$

Burada:

• $B$ = temel genişliği (m)
• $B_0 = 0{,}60$ m (referans genişlik)
• $\alpha$ = reoloji katsayısı (Tablo 5'ten)
• $\lambda_c$ = derinlik-şekil katsayısı (temel şekli ve gömme derinliğine bağlı, tipik 0{,}8–1{,}2)
• $E_M$ = Ménard modülü (kPa — dönüştürülmüş)
• $q$ = servis (net) temel taban basıncı (kPa)

Dikkat: Ménard oturma formülü anlık oturmayı verir. Türkiye'de sık karşılaşılan normal konsolide killerde uzun vadeli konsolidasyon oturması mutlaka ödometre deneyi ile ayrıca hesaplanmalıdır.

5. Kazık Tasarımında Presyometre (Bustamante-Gianeselli Yöntemi)

5.1 Yöntemin Esası

Bustamante & Gianeselli (1982) yöntemi, 30 yılı aşkın sürede 26'dan fazla kazık tipi üzerinde gerçekleştirilen yükleme deneylerinin istatistiksel analizine dayanmaktadır. NF P 94-262:2012 ve EN 1997-2:2007 Madde 4.4.4.2'de referans alınmaktadır.

5.2 Birim Çevre Sürtünmesi

$q_s = \alpha_{PMT} \cdot p_L^*$

$\alpha_{PMT}$ katsayısı kazık tipi ve zemin tipinin bir fonksiyonudur (değer aralığı: 0{,}005–0{,}10).

Tablo 8: Birim Çevre Sürtünmesi

5.3 Uç Taşıma Kapasitesi

$q_b = k_p \cdot p_{L,tip}^*$

$k_p = 1{,}1$–$1{,}6$ (zemin ve kazık tipine bağlı; NF P 94-262:2012 Tablo C.1)

Toplam kazık kapasitesi:

$Q_{top} = Q_s + Q_b = \sum_i q_{s,i} \cdot A_{s,i} + q_b \cdot A_b$

Saha Notu: Türkiye'de kentsel alanlarda (İstanbul, İzmir, Ankara) sıklıkla kullanılan fore kazıklar için $\alpha_{PMT}$ değerleri tablodaki "fore kazık" sütunundan alınmalıdır.

6. Tasarım Akış Şeması

7. Türkiye Koşulları — Saha Uygulamaları ve Mevzuat

7.1 Yasal Zorunluluklar

Tablo 9: Yasal Zorunluluklar

7.2 İller Bankası Birim Fiyatları (Aralık 2025)

Tablo 10: İller Bankası Birim Fiyatları (Aralık 2025)

7.3 Türkiye'ye Özgü Zemin Koşulları

Tablo 11: Türkiye'ye Özgü Zemin Koşulları

Saha Notu: TBDY 2018 Bölüm 16.4 kapsamında $V_{s30}$ esas referans olmakla birlikte, $E_M/2(1+\nu)$ ilişkisi aracılığıyla kayma modülü $G_0$ tahmininde presiyometre verisi yardımcı olabilir; bu yaklaşım yalnızca ön tasarım aşamasıyla sınırlı tutulmalıdır.

8. Örnek Problemler

Problem 1 — Kolay

Veriler:

• $V_0 = 535$ cm³; $V_c = 735$ cm³
• $p_1 = 2{,}1$ bar (210 kPa), $p_2 = 5{,}1$ bar (510 kPa)
• $V_1 = 180$ cm³, $V_2 = 220$ cm³
• $p_L = 631$ kPa; $\sigma_{h0} = 50$ kPa
• Zemin tipi: kil

İstenen: $E_M$ ve $p_L^*$ hesaplayınız.

Çözüm:

Adım 1 — Ménard Modülü (TS EN ISO 22476-4:2021 Ek A, Denklem A.1):

$\Delta p = 510 - 210 = 300 \text{ kPa}$

$\Delta V = 220 - 180 = 40 \text{ cm}^3$

$E_M = 2(1 + 0{,}33) \times 735 \times \frac{300}{40} = 2{,}66 \times 735 \times 7{,}5 \approx 14{,}677 \text{ kPa} \approx 14{,}7 \text{ MPa}$

Adım 2 — Net Sınır Basınç:

$p_L^* = 631 - 50 = 581 \text{ kPa}$

Sonuç: $E_M = 14{,}7$ MPa; $p_L^* = 581$ kPa

Kontrol: Tablo 4'e göre kil için tipik $E_M = 2$–50 MPa aralığı — 14{,}7 MPa mantıklı. Iowa ders notunun sonucu: $E_{PMT} = 147$ bar = 14{,}7 MPa ✓

Problem 2 — Orta

Veriler:

• Zemin: Normal konsolide kil (NC), $\gamma = 18{,}2$ kN/m³
• $E_M = 6{,}5$ MPa (= 6500 kPa)
• $p_L = 620$ kPa; $\sigma_{h0} = 90$ kPa $\Rightarrow$ $p_L^* = 530$ kPa
• Temel: 10 m × 10 m kare plak; $D_f = 1{,}0$ m
• Net taban basıncı: $q = 300$ kPa (servis)
• $FS = 2{,}5$ (depremli kombinasyon)

İstenen:

(a) Net taşıma kapasitesi $q_{ult}$ (b) Anlık oturma $s$ ($\alpha = 2/3$, $\lambda_c = 1{,}0$, $B_0 = 0{,}60$ m)

Çözüm:

Adım 1 — Taşıma Kapasitesi (kare temel / NC kil → $k_p = 1{,}2$):

$q_0 = 18{,}2 \times 1{,}0 = 18{,}2 \text{ kPa}$

$q_{ult} = 1{,}2 \times 530 + 18{,}2 = 636 + 18{,}2 = 654{,}2 \text{ kPa}$

$q_{all} = \frac{654{,}2 - 18{,}2}{2{,}5} + 18{,}2 = 254{,}4 + 18{,}2 = 272{,}6 \text{ kPa}$

Uygulanan $q = 300$ kPa $>$ $q_{all} = 272{,}6$ kPa → Emniyet sağlanamıyor!

Temel boyutu artırılmalı veya derin temel çözümü değerlendirilmeli.

Adım 2 — Oturma (Ménard — NF P 94-261:2013 Madde 6.4.2):

$s = 300 \times 10{,}0 \times \left[\frac{2/3}{9 \times 6500}\left(\frac{0{,}6}{10{,}0}\right)^{0{,}3} + \frac{1{,}0}{6500}\left(\frac{10{,}0}{0{,}6}\right)^{0{,}6}\right]$

$= 3000 \times \left[0{,}1453 \times 10^{-3} + 1{,}314 \times 10^{-3}\right] = 3000 \times 1{,}459 \times 10^{-3} \approx 4{,}4 \text{ mm}$

Sonuç: $q_{all} = 272{,}6$ kPa (FS = 2{,}5); anlık oturma $s \approx 4{,}4$ mm. Taşıma kapasitesi yetersiz; temel boyutu artırılmalıdır.

Kontrol: Konsolidasyon oturması ek olarak hesaplanmalıdır; Kayabaşı & Gökçeoğlu (2014) benzer zeminlerde konsolidasyon oturmasının anlık oturmanın 3–5 katına ulaştığını bildirmiştir.

Problem 3 — Zor

Senaryo: İstanbul alüvyon zemininde (Bakırköy bölgesi, kil-silt ardalanması) 10 m uzunlukta, 60 cm çapında fore kazık tasarımı.

Veriler (3 PMT derinlik ölçümü):

Tablo 12: Problem 3 — Zor

• Zemin: Orta sertlik kil (NC), $\gamma = 18$ kN/m³
• Kazık tipi: Fore kazık (bored pile), $D = 0{,}60$ m, $L = 10$ m

İstenen:

(a) Kazık şaft sürtünme direnci $Q_s$ (b) Kazık uç direnci $Q_b$ (c) Toplam tasarım kapasitesi $Q_{top}$ ($FS = 2{,}5$)

Çözüm:

Adım 1 — Birim Çevre Sürtünmesi (Bustamante-Gianeselli, NF P 94-262:2012 Tablo C.2):

Orta sertlik kil, fore kazık → $\alpha_{PMT} = 0{,}030$

Tablo 13: Problem 3 — Zor

$Q_s = 44{,}6 + 83{,}9 + 109{,}4 = 237{,}9 \text{ kN}$

Adım 2 — Uç Direnci (NF P 94-262:2012 Madde C.4.1.1):

Kazık ucu derinliği = 10 m → $p_{L,tip}^* = 644$ kPa; kil / fore kazık → $k_p = 1{,}2$

$A_b = \pi \times (0{,}30)^2 = 0{,}2827 \text{ m}^2$

$Q_b = 1{,}2 \times 644 \times 0{,}2827 = 218{,}3 \text{ kN}$

Adım 3 — Toplam Kapasite:

$Q_{ult} = Q_s + Q_b = 237{,}9 + 218{,}3 = 456{,}2 \text{ kN}$

$Q_{all} = \frac{456{,}2}{2{,}5} = 182{,}5 \text{ kN}$

Sonuç: Fore kazık ($L = 10$ m, $D = 60$ cm) için izin verilen tasarım kapasitesi $Q_{all} \approx 182{,}5$ kN (~18{,}6 tf).

Kontrol:

• Şaft/uç oranı: $Q_s/Q_b = 237{,}9/218{,}3 = 1{,}09$ → Karma kazık (sürtünme + uç) ✓
• Kazık öz ağırlığı: $\pi \times (0{,}30)^2 \times 10 \times 25 = 70{,}7$ kN → Net kapasite = 182{,}5 − 70{,}7 = 111{,}8 kN
• TBDY 2018 Madde 16.7 gereği depremli kombinasyonda kapasite 1{,}5 kat artırılabilir; $Q_{all,sismik} \approx 274$ kN

9. Sık Yapılan Hatalar

Tablo 14: Sık Yapılan Hatalar

10. İlgili Standartlar ve Kaynaklar

Tablo 15: İlgili Standartlar ve Kaynaklar

Kaynaklar

1. TS EN ISO 22476-4:2021 — TSE, Ankara.
2. NF P 94-261:2013 — AFNOR, Paris.
3. Baguelin, F., Jézéquel, J.F. & Shields, D.H. (1978) — The Pressuremeter and Foundation Engineering. Trans Tech Publications, Clausthal.
4. Bustamante, M. & Gianeselli, L. (1982) — Pile bearing capacity by the pressuremeter method. Proc. ESOPT II, Amsterdam.
5. Mair, R.J. & Wood, D.M. (1987) — Pressuremeter Testing: Methods and Interpretation. CIRIA, London.
6. TS EN 1997-2:2007 — Eurocode 7: Geotechnical Design, Part 2. CEN, Brussels.
7. JMO (2020) — Menard Presiyometresi Deneyi Uygulama Kılavuzu. Jeoloji Mühendisleri Odası, Ankara.
8. Kayabaşı, A. & Gökçeoğlu, C. (2014) — Taşıma kapasitesi ve oturma miktarının hesaplanmasında yaygın kullanılan yöntemlerin Mersin arıtma tesisi temeli örneğinde uygulanması. İMO Teknik Dergi, Ankara.
9. Ağan, C. (2014) — Silt biriminde Kastamonu'da Menard presiyometre, SPT ve laboratuvar deney sonuçları arasındaki ilişkiler. Jeoloji Mühendisliği Dergisi, 36(1).
10. Briaud, J.L. (1992) — The Pressuremeter. Balkema, Rotterdam.
11. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı (2025) — Zemin ve Temel Etüdü Uygulama Esasları Tebliği (30709 sayılı RG, son değ. 31398 sayılı RG).
12. İller Bankası A.Ş. (Aralık 2025) — Jeolojik-Jeoteknik Etüt Birim Fiyatları. Ankara.

Kaynakça

1. İlgili Türk Standartları (TS) ve Avrupa Normları (EN)
2. TBDY 2018 — Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği
3. İlgili ders kitapları ve teknik kaynaklar

Not: Bu makale eğitim amaçlıdır. Projelerde güncel yönetmelik ve standartlara başvurunuz.

Kaynaklar

1. TS EN ISO 22476-4:2021 — ISO / TSE — Türk Standardları Enstitüsü. https://www.tse.org.tr
2. TS EN 1997-2:2007 — CEN — Avrupa Standardizasyon Komitesi (Eurocode). https://eurocodes.jrc.ec.europa.eu
3. NF P 94-261:2013.
4. TBDY 2018 — AFAD / T.C. Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı. https://www.resmigazete.gov.tr/eskiler/2018/03/20180318M1-2.htm
5. TS EN 1997-1:2004 — CEN — Avrupa Standardizasyon Komitesi (Eurocode). https://eurocodes.jrc.ec.europa.eu

İlgili Hesaplama Araçları

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

• Temel Boyutlandırma Hesaplama
• Zemin Taşıma Gücü 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.