Zemin büyütmesi ve sıvılaşma analizleri konuşuldu

Afyon Kocatepe Üniversitesi (AKÜ) ve Gün FM iş birliğinde süren Kampüs programına AKÜ Fen Bilimleri Enstitüsü Doktora Mezunu, AKÜ İnşaat Mühendisliği Bölümü’nden Dr. Öğretim Üyesi Süleyman Gücek konuk oldu. Gücek programda, ‘Arazi deneylerine dayalı zemin büyütmesi ve sıvılaşma analizleri-Uydukent Yerleşim Alanı Örneği’ başlıklı doktora tezinden bahsetti.

Programda tezin konusundan bahseden Gücek, “Dinamik yükler altındaki yapılarda hasara neden olan önemli faktörlerden bir tanesi yerel zemin özellikleridir. Taşıma gücü kaybı, zemin büyütme, sıvılaşma, oturma gibi zemin problemlerinin temel nedeni deprem sırasında bu özelliklerinin değişimidir. Özellikle zemin büyütmesi ve sıvılaşma; ana kaya derinliği, zemin tabakalarının kalınlığı ve cinsi, zeminin dinamik özellikleri, tabakaların süreksizliği ve bölgenin topoğrafik yapısı gibi parametrelerden etkilenmektedir” diye konuştu.

NEDEN BU KONUYU SEÇTİ?

Neden bu konuyu seçtiğini anlatan Gücek, “Depremlerin meydana gelmesi beklenen yerlere yakın yerleşimlerde, zemin büyütmesi sıvılaşma oluşumunun ve yapılara zararlarının tahmin edilmesi can kayıplarını azaltması bakımından önemlidir. Yeni yerleşim yerlerinin belirlenmesinde veya mevcut yerleşim yerlerinde önlem amaçlı yapılacak zemin dinamik davranışının ve sıvılaşma potansiyelinin belirlenmesi oldukça önemlidir. Deprem hasarlarının azaltılmasına yönelik çalışmalar kapsamında, şehirleşmenin ve nüfusun çalışma bölgesinde yoğunlaştığı dikkate alınarak Afyonkarahisar Uydukent bölgesi için güvenli yerleşim alanlarının belirlenmesi planlanmıştır” dedi.

GÜCEK, DOKTORA TEZİNİN AMAÇLARINI ANLATTI

Doktora tezinin amacından bahseden Gücek, “Bu çalışmada yerel zemin koşullarının zemin büyütmesine etkisini incelemek amacıyla, Ana kaya mostrasındaki yer hareketi olarak 2019 yılında yürürlüğe giren Türkiye Bina Deprem Yönetmeliğine uygun olarak seçilmiş olan 11 farklı deprem verisi kullanılarak bir boyutlu dinamik analizler yapılmıştır. Bu amaçla öncelikle bölgede yapılmış olan 124 farklı sondaj verisi değerlendirilerek yerel zemin özellikleri belirlenmiştir. Belirlenen yerel zemin özelliklerinin dinamik davranışa etkisini incelemek için bir boyutlu DEEPSOIL analiz programı kullanılmıştır. Bir boyutlu eşdeğer doğrusal ve doğrusal olmayan analizler yapılarak her sondaj için farklı büyütme değerleri ve sıvılaşma verileri elde edilmiştir” diye konuştu.

ELDE EDİLEN SONUÇLAR NELERDİR?

Doktora tezinden elde edilen sonuçlara değinen Gücek, “Bu çalışmada, Afyonkarahisar ilinin merkez Uydukent bölgesinin zemin özellikleri geoteknik açıdan değerlendirilerek mikro bölgelemesi yapılmıştır. Çalışma alanı ve çevresinin deprem riski araştırılarak, olası depremlerde çalışma alanında meydana gelebilecek yer hareketlerine göre analizleri yapılmıştır. Çalışma alanında yer alan ve sondaj verileri üzerinde doğrusal olmayan ve eşdeğer doğrusal zemin büyütme analizleri ve sıvılaşma analizleri gerçekleştirilmiştir. Her iki analiz yönteminde de zemin büyütme oranı arttıkça spektral ivme değerleri, yönetmeliğin önermiş olduğu spektral ivme değerinin üzerine çıktığı görülmektedir. Özellikle zemin büyütmesi değerlerinin yüksek olduğu bölgelerde inşa edilecek 5 kat ve sonrası yüksek katlı yapılarda mevcut yönetmeliğin ön gördüğü yatay elastik spektrum yerine sahaya özel analizler neticesinde elde edilecek tasarım spektrumunun kullanılmasının önemli olduğu düşünülmektedir. Zemin büyütme analizi sonuçları incelendiğinde, 2-3 kata varan oranlarda zemin büyütmeleri olduğu tespit edilmiştir. Tespit edilen bu büyütmeler, yerel zemin koşullarının deprem yer hareketleri üzerindeki etkilerinin varlığını doğrulamaktadır. Sıvılaşma analiz sonuçlarına göre sıvılaşma riski yüksek bölgeler olarak tespit edilmiştir. Çalışma alanı için önerilen zemin iyileştirme metotlarından Fore kazık, plastik kazık, Jet Grout, Deep Mixing vb. yöntemlerin kullanılması önerilmiştir. Çalışma alanının alüvyon yapısı ve yeraltı su seviyesinin yüksek olması, deprem etkisiyle birlikte yer hareketlerini önemli ölçüde etkileyebileceği gözlenmiştir. Bu nedenle önemli yapılar için sahaya özel bir tasarım yaklaşımının benimsenmesi gerekmektedir. Elde edilen mikrobölgeleme haritaları, yeni inşa edilecek yapıların tasarımında ve mevcut yapıların depreme dayanıklılığının değerlendirilmesinde yararlı olacağı düşünülmektedir. Çalışma alanında yapılacak olan yeni yapıların tasarımı noktasında proje danışmanlarına veya mühendislere yol gösterecek rehber niteliğinde sonuçlar doğuracağı anlaşılmaktadır” dedi. >>>Şahan Kartal