Geoteknik Terimleri Sözlüğü

Bu sözlük, geoteknik mühendisliği alanında kullanılan 20 temel terimi kapsar. Her terim için Türkçe adı, İngilizce karşılığı, teknik tanım, standart referansı ve sayısal değerler verilmektedir.

Özet

Bu sözlük, zemin mekaniği ve geoteknik mühendisliğinin temel terminolojisini TBDY 2018, TS EN ISO 22476-3, ASTM D2487 ve uluslararası literatür çerçevesinde derlemektedir. Zemin sınıflandırması (USCS), kıvam limitleri (LL, PL, PI), gerilme kavramları (toplam/efektif gerilme, boşluk suyu basıncı), mukavemet parametreleri (Mohr-Coulomb, kohezyon, içsel sürtünme açısı), saha deneyleri (SPT, CPT), konsolidasyon (Cc, Cs, ön konsolidasyon basıncı, OCR) ve sıvılaşma değerlendirmesi konularını kapsar.

1. Zemin Mekaniği

İngilizce: Soil Mechanics

Tanım: Toprak zeminlerin fiziksel özelliklerini, gerilme-deformasyon davranışını, mukavemetini ve akım koşullarını inceleyen mühendislik bilim dalı. Temel mühendisliği, şev stabilitesi ve yeraltı yapıları tasarımının teorik temelini oluşturur.

2. Konsolidasyon

İngilizce: Consolidation

Tanım: Doygun ince daneli zeminlerde (kil, silt) uygulanan gerilme artışı sonucunda boşluk suyunun zamanla dışarı süzülmesiyle zemin hacminin azalması ve gerilmenin boşluk suyundan zemin iskeletine aktarılması sürecidir. Terzaghi konsolidasyon teorisiyle modellenir.

Birim: Zaman boyutunda (yıl, ay); oturma miktarı mm veya m

3. Gözenekli Su Basıncı (Boşluk Suyu Basıncı)

İngilizce: Pore Water Pressure ($u$)

Tanım: Zemin boşluklarındaki suya ait basınç. İki bileşenden oluşur: (1) hidrostatik boşluk suyu basıncı (su tablası yüksekliğine bağlı), (2) aşırı boşluk suyu basıncı ($\Delta u$ — yükleme veya sismik etki nedeniyle oluşan geçici baskı). Terzaghi efektif gerilme ilkesinin temel değişkenlerinden biridir.

Birim: kPa

4. Efektif Gerilme

İngilizce: Effective Stress ($\sigma'$)

Tanım: Zemin taneleri arasındaki temas noktalarında iletilen gerilme. Terzaghi (1925) ilkesine göre toplam gerilme ile boşluk suyu basıncı farkından elde edilir:

$$\sigma' = \sigma - u$$

Zemin davranışı (mukavemet, deformasyon) efektif gerilme parametrelerine bağlıdır.

Birim: kPa

5. Boşluk Oranı

İngilizce: Void Ratio ($e$)

Tanım: Zemin içindeki boşluk hacminin katı tanelerin hacmine oranı:

$$e = \frac{V_v}{V_s}$$

Kohezyonsuz zeminlerde $e \approx 0{,}5$–$0{,}8$; kil zeminlerde $e \approx 0{,}5$–$2{,}0$ ve daha yüksek değerlere ulaşabilir. Boşluk oranı düştükçe zeminin sıkışması ve geçirimliliği azalır.

Birim: Boyutsuz

6. Rölatif Sıkılık

İngilizce: Relative Density ($D_r$)

Tanım: Kohezyonsuz zeminlerin sıkılık durumunu gösteren parametre. Doğal boşluk oranının en gevşek ve en sıkı durumdaki boşluk oranları arasındaki yeri tanımlanır:

$$D_r = \frac{e_{\max} - e}{e_{\max} - e_{\min}} \times 100\%$$

Birim: % (boyutsuz)

7. Plastisite İndisi

İngilizce: Plasticity Index (PI veya IP)

Tanım: İnce daneli zeminlerin plastik davrandığı su içeriği aralığı. Likit limit ile plastik limit farkından hesaplanır:

$$PI = LL - PL$$

Yüksek PI, zeminin yüksek şişme potansiyeli ve düşük mukavemete sahip olduğuna işaret eder. Kil aktivitesi: $A = PI / \%\text{kil}$.

Birim: % (su içeriği farkı olarak)

8. Likit Limit

İngilizce: Liquid Limit (LL veya $w_L$)

Tanım: Zeminin sıvı gibi akışkanlığa sahip olduğu durumdan plastik davranışa geçtiği su içeriği. Casagrande darbeli kap (ASTM D4318) veya koni penetrasyon (BS 1377) yöntemiyle belirlenir. LL değeri aynı zamanda tahmini sıkışma indisi ile ilişkilidir:

$$C_c \approx 0{,}009 \cdot (LL - 10) \quad \text{(Terzaghi \& Peck)}$$

Birim: % (kuru ağırlığa göre su içeriği)

9. SPT (Standart Penetrasyon Deneyi)

İngilizce: Standard Penetration Test (SPT)

Tanım: 63,5 kg ağırlığında bir çekicin 76 cm yüksekten serbest bırakılmasıyla split-barrel örnekleyicinin zemine 30 cm çakılması için gereken darbe sayısı (N değeri). TS EN ISO 22476-3 kapsamında uygulanır.

Düzeltilmiş değer:

$$N_{1,60} = C_N \cdot C_E \cdot C_B \cdot C_R \cdot N$$

Zemin sınıflandırması, taşıma gücü tahmini ve sıvılaşma değerlendirmesinde kullanılır.

Birim: darbe/30 cm (N değeri)

10. CPT (Koni Penetrasyon Deneyi)

İngilizce: Cone Penetration Test (CPT)

Tanım: Standart kesite (açıklık alanı: 10 cm²) sahip elektronik konik aletin sabit hızla (2 cm/s) zemine itilerek uç direncinin ($q_c$, MPa), yüzey sürtünmesinin ($f_s$, kPa) ve boşluk suyu basıncının (CPTu için $u_2$, kPa) sürekli olarak ölçülmesi. TS EN ISO 22476-1 kapsamında uygulanır.

Sürtünme oranı:

$$R_f = \frac{f_s}{q_c} \times 100\%$$

Birim: $q_c$: MPa, $f_s$: kPa

11. Ön Konsolidasyon Basıncı

İngilizce: Preconsolidation Pressure ($\sigma'_p$ veya $P'_c$)

Tanım: Zeminin geçmişte maruz kaldığı en büyük efektif gerilme. Casagrande (1936) grafiksel yöntemi ile $e$–log($\sigma'$) eğrisinden belirlenir.

Aşırı konsolidasyon oranı:

$$OCR = \frac{\sigma'_p}{\sigma'_v}$$

OCR > 1 → aşırı konsolide; OCR = 1 → normal konsolide zemin.

Birim: kPa

12. Sıkışma İndisi

İngilizce: Compression Index ($C_c$)

Tanım: Normal konsolide zemin için $e$–log($\sigma'$) grafiğinin lineer bölümünün eğimi. Birincil konsolidasyon oturması hesabında kullanılır:

$$\Delta e = C_c \cdot \log\left(\frac{\sigma'_0 + \Delta\sigma'}{\sigma'_0}\right)$$ $$S_c = \frac{C_c}{1 + e_0} \cdot H \cdot \log\left(\frac{\sigma'_0 + \Delta\sigma'}{\sigma'_0}\right)$$

Tahmini değer (Terzaghi & Peck): $C_c \approx 0{,}009 \cdot (LL - 10)$.

Birim: Boyutsuz

13. Şişme İndisi (Kabarma İndisi)

İngilizce: Swelling Index / Recompression Index ($C_s$ veya $C_r$)

Tanım: $e$–log($\sigma'$) grafiğinde aşırı konsolide bölgenin eğimi. Ön yükleme sonrası yük azaltılması (boşaltma) veya yeniden yükleme sırasında geçerlidir. Tipik olarak:

$$C_s \approx \frac{C_c}{5} \text{ ila } \frac{C_c}{10}$$

Birim: Boyutsuz

14. Mohr-Coulomb Kriteri

İngilizce: Mohr-Coulomb Failure Criterion

Tanım: Zeminler için en yaygın kullanılan göçme hipotezi. Göçmeye yol açan normal ve kayma gerilmesi ilişkisi:

$$\tau_f = c' + \sigma' \cdot \tan\phi'$$

• $\tau_f$ = göçme anındaki maksimum kayma dayanımı (kPa)
• $c'$ = efektif kohezyon (kPa)
• $\sigma'$ = göçme düzlemindeki efektif normal gerilme (kPa)
• $\phi'$ = efektif içsel sürtünme açısı (°)

Kum ve çakıl için $c' \approx 0$; kil için $c' > 0$ ve $\phi' < \phi'_{\text{kum}}$.

15. Kohezyon

İngilizce: Cohesion ($c$ veya $c'$)

Tanım: Zemin tanecikler arasındaki yapışma/çekme kuvvetinden kaynaklanan kayma dayanımı bileşeni. Gerçek kohezyon (efektif, $c'$) elektrostatik çekim ve sementasyondan kaynaklanır. Görünür kohezyon ($c_u$ — drenajsız), kısa vadeli yükleme durumunda ölçülen dayanımdır. Kum ve çakıl için $c \approx 0$ olarak kabul edilir.

Birim: kPa

16. İçsel Sürtünme Açısı

İngilizce: Angle of Internal Friction ($\phi$ veya $\phi'$)

Tanım: Mohr-Coulomb göçme zarfının normal gerilme ekseniyle yaptığı açı. Zemin taneciklerinin şekli, yüzey pürüzlülüğü ve sıkılığına bağlıdır.

Birim: Derece (°)

17. Zemin Sınıflandırması — USCS

İngilizce: Unified Soil Classification System (USCS)

Tanım: Zeminleri dane büyüklüğü dağılımı ve kıvam limitlerini esas alarak gruplandıran sistem (ASTM D2487). İki ana grup: iri daneli (G: çakıl, S: kum) ve ince daneli (M: silt, C: kil, O: organik). İri taneli zeminler gradasyona göre (W: iyi, P: kötü); ince daneli zeminler plastisite kartına göre (L: düşük, H: yüksek plastisite) ikinci harfle ayrımlanır.

Örnek: SP = Kötü dereli kum, CH = Yüksek plastisiteli kil.

18. Taşıma Gücü

İngilizce: Bearing Capacity

Tanım: Temel altı zemininin göçme olmaksızın taşıyabileceği birim alan başına maksimum gerilme. Terzaghi (1943) nihai taşıma gücü formülü:

$$q_u = c \cdot N_c + q \cdot N_q + 0{,}5 \cdot \gamma \cdot B \cdot N_\gamma$$

• $N_c$, $N_q$, $N_\gamma$ = taşıma gücü katsayıları ($\phi'$'ye bağlı)
• $q$ = sürgülme derinliğinde efektif gerilme (kPa)
• $B$ = temel genişliği (m)

Güvenlik faktörü: $q_{\text{izin}} = q_u / FS$ ($FS$ = 2,5–3,0).

Birim: kPa

19. Oturma

İngilizce: Settlement

Tanım: Yapı yükü altında zemin hacminin azalması sonucu oluşan düşey yer değiştirme. Üç bileşenden oluşur:

Kabul edilebilir oturma sınırları tipik olarak ≤ 25 mm (yalıtılmış temeller) ile ≤ 50 mm (radye temel) arasındadır.

Birim: mm, cm

20. Sıvılaşma

İngilizce: Liquefaction

Tanım: Gevşek, suya doygun kohezyonsuz veya düşük kohezyonlu zeminlerin (kum, silt; PI < 12%) deprem sarsıntısı altında boşluk suyu basıncının artmasıyla kayma mukavemetini yitirip sıvı gibi davranması. TBDY 2018 Madde 16.6.2'de tanımlanmıştır. $SPT$-$N_{1,60}$ < 30 darbe/30 cm koşulunda sıvılaşma tetiklenme değerlendirmesi yapılır.

Önlemler: vibrokompaksiyon, taş kolon, sementasyon.

Birim: — (CSR/CRR oranı boyutsuz; güvenlik faktörü $FS \geq 1{,}2$–$1{,}5$)

Sayısal Örnek — Efektif Gerilme ve Konsolidasyon Oturması

Veri

• 3 m kil ($\gamma = 18\text{ kN/m}^3$, doygun), 4 m kum ($\gamma_{\text{doy}} = 20\text{ kN/m}^3$)
• Yeraltı su seviyesi: $z = 3\text{ m}$ derinlikte
• Kil katmanı üstüne $q = 60\text{ kPa}$ yük uygulanıyor

Adım 1 — Efektif Gerilme ($z = 5\text{ m}$)

$$\sigma = 18 \times 3 + 20 \times 2 = 54 + 40 = 94\text{ kPa}$$ $$u = 9{,}81 \times (5 - 3) = 19{,}6\text{ kPa}$$ $$\sigma' = 94 - 19{,}6 = 74{,}4\text{ kPa}$$

Adım 2 — Konsolidasyon Oturması

Kil katmanı $H_0 = 3\text{ m}$, $e_0 = 0{,}80$, $C_c = 0{,}35$, başlangıç efektif gerilme $\sigma'_0 = 27\text{ kPa}$, yük sonrası $\sigma'_f = 27 + 60 = 87\text{ kPa}$:

$$s_c = \frac{C_c \cdot H_0}{1 + e_0} \cdot \log\frac{\sigma'_f}{\sigma'_0} = \frac{0{,}35 \times 3{,}0}{1 + 0{,}80} \cdot \log\frac{87}{27} = \frac{1{,}05}{1{,}80} \times 0{,}508 = 0{,}296\text{ m} = 296\text{ mm}$$

Bu oturma, pekişmiş kil zeminlerde kabul edilemez düzeyde yüksektir; konsolidasyon ön yüklemesi veya temel derinleştirme gerekebilir.

Parametreler Tablosu

Sık Yapılan Hatalar

1. Efektif gerilme yerine toplam gerilmeyle Mohr-Coulomb hesabı yapmak: Kayma dayanımı efektif parametrelere ($c'$, $\phi'$) bağlıdır; toplam gerilme ile yapılan hesap hatalı güvenlik katsayısı üretir.

2. SPT N değerini düzeltmeksizin kullanmak: Saha N değeri enerji, çubuk uzunluğu ve numune alma yönemine göre $N_{60}$ veya $N_{1,60}$'a dönüştürülmeden kullanılmamalıdır.

3. Konsolidasyon ve anlık oturmayı ayrı hesaplamayı ihmal etmek: Kil zeminlerde toplam oturma anlık + konsolidasyon + ikincil bileşenden oluşur; yalnızca anlık hesap uzun dönem oturmayı küçümser.

4. Sıvılaşma riskini ince daneli zeminlerde göz ardı etmek: İnce kum ve silt de belirli koşullarda sıvılaşabilir; sıvılaşma yalnızca temiz kum ile sınırlı değildir.

5. Boşluk suyu basıncını yalnızca statik kabulle sınırlandırmak: Deprem ve hızlı yükleme durumlarında aşırı boşluk suyu basıncı ($\Delta u$) oluşur; drenajsız analiz yapılmadan statik hesapla yetinmek güvensiz sonuçlar verir.

Kaynaklar

1. Terzaghi, K., Peck, R.B., Mesri, G. (1996). Soil Mechanics in Engineering Practice, 3. Baskı, Wiley.
2. Braja M. Das (2019). Principles of Geotechnical Engineering, 9. Baskı, Cengage Learning.
3. TS EN ISO 22476-3:2011 — Zemin Araştırması ve Deneyleri — Standart Penetrasyon Deneyi (SPT), TSE.
4. TS EN ISO 22476-1:2012 — Zemin Araştırması ve Deneyleri — Elektriksel CPT ve CPTu, TSE.
5. ASTM D2487 — Standard Practice for Classification of Soils for Engineering Purposes (USCS).
6. TBDY 2018 — Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği, Madde 16.6 Sıvılaşma, Çevre ve Şehircilik Bakanlığı.

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.

bilgiportali (2026). Geoteknik Terimleri Sözlüğü. Yapıdan — İnşaat Mühendisliği Bilgi Portalı. https://yapidan.com/kategoriler/sz/geoteknik-terimleri-sozlugu