CFA Kazık mı Fore Kazık mı? Seçim Kriterleri

Aynı standart, iki farklı imalat mantığı

Fore kazık ve CFA kazık, ayrı standartlara tabi iki ürün değildir. Her ikisi de TS EN 1536 (Özel jeoteknik uygulamalar - Fore kazıklar) kapsamında ele alınır; standart kuyunun açılması, stabilitesinin sağlanması, donatının yerleştirilmesi ve betonun yerleştirilmesi için ortak kurallar koyar. Dolayısıyla proje müellifinin önündeki soru bir standart tercihi değil, aynı standardın içinde bir imalat yöntemi tercihidir.

Ayrım, kuyu duvarının nasıl ayakta tutulduğunda toplanır. Klasik fore kazıkta kuyu ya kendi kendine durur, ya muhafaza borusuyla ya da bentonit/polimer çamuruyla desteklenir; burgu çekildikten sonra kuyu bir süre açık kalır ve beton tremie ile bu boşluğa yerleştirilir. CFA'da ise burgu tek seferde tasarım derinliğine iner, burgu gövdesindeki merkezi boru hattından beton basılırken burgu kademeli olarak çekilir. Kuyu hiçbir aşamada desteksiz kalmaz. FHWA'nın CFA kazıklar için yayımladığı Geotechnical Engineering Circular No. 8, bu farkı doğrudan muhafaza borusuna veya çamura ihtiyaç duyulmaması olarak tanımlar (FHWA-HIF-07-03, 2007, Böl. 2.1).

Karadeniz kıyı alüvyonunda CFA'nın kuyu stabilitesi avantajı

Samsun kıyı şeridi ile Bafra ve Çarşamba ovalarında hâkim profil, yeraltı su seviyesinin yüzeye yakın olduğu gevşek-orta sıkı kum, siltli kum ve siltli kil ardalanmasıdır. Sahilkent (Bafra) yöresinde yapılan CPT ve sondaj çalışmasında araştırma derinliği 15 m olarak seçilmiş, alüvyal istif bu derinlik boyunca ince dane oranı yüksek tabakalarla tanımlanmıştır (Sünnetci ve Ersoy, 2021). Bu tür bir profilde su seviyesi altında açılan desteksiz kuyu, taban kabarması ve yanal göçme riski taşır; kuyu daralması doğrudan taşıma gücü kaybına dönüşür.

CFA burada iki somut kazanç sağlar. Birincisi, kuyu duvarı burgu gövdesiyle sürekli desteklenir ve burgu çekilirken yerini basınçlı taze beton alır; boşluk suyu basıncına karşı denge imalat boyunca korunur. İkincisi, bentonit hazırlama ve sirkülasyon düzeni, çamur havuzu ve muhafaza borusu çekme ekipmanı gerekmediği için dar kentsel parsellerde saha alanı ihtiyacı ve atık yönetimi yükü düşer.

Avantaj koşulludur. Burgu çekme hızı ile pompalanan beton hacmi arasındaki denge korunmazsa burgu bir Arşimet pompası gibi çalışıp çevre zemini boşaltır; sonuç, komşu yapılarda yüzey oturmasıdır (FHWA GEC No. 8, Böl. 2.2.1). Su altında çalışmak bu riski ortadan kaldırmaz, yalnızca yerini değiştirir.

CFA'nın üç sınırı: donatı derinliği, iri dane, profil türü

CFA'nın uygulama zarfı fore kazığa göre dardır. Aşağıdaki sınırlar, yöntem tercihinde belirleyici olan ve etüt raporundan doğrudan okunabilecek başlıklardır.

• Donatı derinliği: Donatı kafesi taze betona itilerek yerleştirildiği için pratik derinlik sınırlıdır; FHWA GEC No. 8 (Böl. 2.1) donatının çoğunlukla üst 10-15 m ile sınırlı kaldığını belirtir. Moment ve kesme talebinin daha derinde sürdüğü yatay yüklü kazıklarda ve iksa perdelerinde bu sınır tek başına yöntemi eler.
• İri çakıl, kaya bloğu ve çok sıkı tabakalar: CFA, zemin veya çok zayıf kaya profilleriyle sınırlıdır (aynı kaynak, Böl. 3.2.2.1). Blok geçişinde burgu ilerleyemez veya sapar; kesitte kaya soketi öngörülüyorsa fore kazık ve kaya matkabı gerekir.
• Çap ve boy zarfı: Aynı kaynakta tipik uygulama 0,30-0,90 m çap ve 30 m'ye kadar boy olarak verilir; Avrupa uygulamalarında 1,5 m'ye kadar çaplar bildirilmiştir. Bu değerlerin üzerindeki talepler fore kazık tarafına geçer.
• Zemin boşalması hassasiyeti: Bitişik nizam ve mevcut yapı komşuluğunda, burgu çekme hızı kontrolü sözleşme konusu yapılmadan CFA seçilmemelidir.

Beton basıncı ve hacim kaydı: CFA'da kanıt imalat anında üretilir

CFA'da kuyu hiçbir zaman görülemez; muhafaza borusuyla açılmış bir fore kazıkta yapılabilen görsel taban kontrolü burada mümkün değildir. Bu nedenle FHWA GEC No. 8, delgi ve betonlama aşamalarının otomatik izleme sistemiyle sürekli kaydedilmesini, derinliğe karşı beton/harç basıncının ve hacminin ölçülmesini esas alır (Böl. 7.4).

Teknik ofis için pratik karşılığı nettir: ihale şartnamesinde her kazık için derinlik-hacim-basınç kaydının teslim edileceği maddesi bulunmalıdır. Teorik kuyu hacminin belirgin üzerinde beton tüketimi genişleme veya kaçak; altında tüketim ise boyun verme işaretidir. Bu kayıt olmadan CFA kazığın denetimi tümüyle imalat sonrası deneylere kalır ki bu, hem daha pahalı hem de daha geç bir kontrol katmanıdır.

Fore kazığın kaçınılmaz olduğu durumlar

Kuyu stabilitesi avantajına rağmen bazı taleplerde CFA teknik olarak yeterli değildir. Kesit boyunca tam boy donatı gereken yatay yüklü kazıklar ve iksa elemanları, sağlam kayaya soketlenmesi istenen uç taşımalı kazıklar, blok ve iri çakıl içeren dolgu veya yamaç molozu profilleri, muhafaza borusuyla geometrisi kesin olarak garanti altına alınması istenen kazıklar bu gruba girer.

Büyük çap talebi de aynı yöne gider. Yaklaşık 1,0 m ve üzeri çaplarda fore kazık uygulaması yaygın olarak tercih edilir (tipik aralık - doğrulanacak); bu eşik makine kapasitesine ve sahaya göre değiştiği için proje bazında teyit edilmelidir. Ekonomik karşılaştırma da yöntem seçimine giren bir başlıktır: ince daneli zeminlerde jet grout ve fore kazık alternatiflerini karşılaştıran bir çalışmada, birim metre maliyet farkı seçilen çap ve yöntem kombinasyonuna göre kat mertebesinde değişebilmektedir (Ataş ve Aral, 2024).

Seçim, zemin etüt raporundan çıkar

Yöntem tercihi tahminle değil, veriyle yapılır. Sondaj loglarındaki SPT-N profili, yeraltı su seviyesi ve mevsimsel değişimi, dane dağılımı ile çakıl-blok varlığı, sağlam kaya derinliği, sıvılaşma değerlendirmesi ve TBDY-2018'e göre belirlenmiş yerel zemin sınıfı; bunların hepsi doğrudan yöntem zarfını daraltır. TBDY-2018'in 16. Bölümü kazık temellerin taşıma gücü hesabını ve yapı-kazık-zemin etkileşimi analizlerini ayrıca düzenler.

Pratik okuma sırası şudur: önce yeraltı su seviyesi ve dane dağılımı ile kuyu stabilitesi sorusu cevaplanır, sonra donatı talebinin derinliği belirlenir, ardından blok/kaya varlığı kontrol edilir. Üç sorunun cevabı CFA lehine ise CFA, herhangi biri sınırı zorluyorsa fore kazık tarafına geçilir.

Doğrulama: hangi deney nerede yapılır

İmalat yöntemi ne olursa olsun, kazık kalitesi ölçülerek gösterilir. DA Global uygulamalarında karot alma, düşük deformasyonlu süreklilik (PIT) deneyi ve statik yükleme deneyi kendi bünyemizde yürütülür; yüksek deformasyonlu dinamik yükleme (PDA) ise bağımsız uzman kuruluş tarafından yapılır. Bu ayrım, şartnamede deney sorumluluklarının kimde olduğunun baştan yazılmasını kolaylaştırır.

Deneylerin uluslararası karşılıkları ASTM D5882 (düşük deformasyonlu bütünlük deneyi), ASTM D1143 (statik eksenel basınç yükleme deneyi) ve ASTM D4945 (yüksek deformasyonlu dinamik deney) olarak bilinir. Deney sayısı ve kazık seçimi proje büyüklüğüne göre şartnamede tanımlanmalı, CFA uygulamalarında imalat kayıtlarında anomali gösteren kazıklar öncelikli olarak deneye alınmalıdır.