Heyelan Bölgesinde Temel: Kayma Yüzeyini Kesen Kazık

Önce hareketi tanımlayın: tip, derinlik, aktivite

Heyelan bölgesinde alınan yanlış kararların çoğu, hareketin tanımlanmadan çözüm seçilmesinden kaynaklanır. Karayolları Genel Müdürlüğünün 2015 tarihli Heyelan Tanımlama ve Veri Oluşturma Kılavuzu, Varnes sınıflamasını esas alarak hareketi tipe (düşme, devrilme, kayma, yayılma, akma) ve malzemeye (kaya, moloz, zemin) göre ayırır. Kayma yüzeyi derinliği için verilen sınıflar doğrudan tasarım girdisidir: yüzeysel kayma 1,50 m'nin altında, sığ kayma 1,5–5,0 m, derin kayma 5–20 m, çok derin kayma 20 m'nin üzerindedir.

Aynı kılavuz aktivite durumunu da tanımlar: aktif, duraklamış, reaktive olmuş, gizli, bitmiş, kontrol altında ve kalıntı. Bu ayrım maliyeti belirler; aktif bir kütlede yapılacak imalatın kendisi tetikleyici olabilirken, kalıntı bir kütlede kazı ve yükleme yeniden hareketlendirici etken olabilir. Kayma yüzeyinin derinliği ve aktivite durumu inklinometre ve piezometre ölçümleriyle, jeolojik haritalama ve araştırma sondajlarıyla birlikte belirlenir.

• İnklinometre kuyusu kayma yüzeyinin altına, kararlı tabakaya yeterince soketlenmelidir
• Piezometre olmadan tetikleyici mekanizma (yeraltı suyu) anlaşılamaz
• Tek seferlik okuma yeterli değildir; hız ve mevsimsel değişim kaydı gerekir

Karadeniz ve Samsun bağlamı

MTA'nın verdiği çerçeveye göre heyelanlardan kaynaklanan afetler Türkiye'de depremlerden sonra ikinci sırada yer alır; Karadeniz bölgesi bu açıdan özellikle duyarlıdır. Türkiye Heyelan Envanteri çalışması 1998'de başlamış, 2009'da ülke genelinde tamamlanmış; 1/25.000 ölçekli 5.547 pafta taranmış ve heyelan içeren 2.945 pafta sayısallaştırılarak ulusal veri tabanına aktarılmıştır.

Samsun ölçeğinde somut veri de mevcuttur. Akıncı, Doğan, Kılıçoğlu ve Keçeci (2010), Samsun il merkezi için frekans oranı yöntemiyle ürettikleri heyelan duyarlılık haritasında, heyelanların %66'sının Samsun Formasyonu İlyas Üyesi (gri-mavi marn ve jips ara bantlı) içinde geliştiğini ve sığ kayma yüzeyli olduğunu belirlemiştir. Dikkat çeken bulgu eğim dağılımıdır: heyelanların %68,58'i 5–10° eğim grubunda, %16,07'si 10–15° eğim grubunda meydana gelmiştir. Yani Samsun'da heyelan yalnızca dik yamaçların sorunu değildir; görece düz görünen parseller de duyarlı olabilir.

Aynı çalışmada araştırma alanının %38,2'si (4,76 km²) çok yüksek, %53,1'i (6,61 km²) yüksek derecede duyarlı sınıfına girmiştir. Trabzon, Rize ve Ordu kıyı yamaçlarında da ayrışmış birimler, dik topografya ve yüksek yağış birleşerek yamaç duraysızlığını sıradan bir tasarım koşulu haline getirir.

Kazığın şevdeki rolü: dayanma değil, yük transferi

Şev içindeki kazık sırası bir istinat duvarı gibi çalışmaz. Kazık, kayma yüzeyini keserek hareketli kütlenin ürettiği yanal itkiyi kayma yüzeyinin altındaki kararlı tabakaya aktarır. Bu nedenle tasarımın en kritik büyüklüğü toplam kazık boyu değil, kayma yüzeyinin altında kalan ankastre (soket) boydur. Soket boyu yetersizse kazık kütleyle birlikte döner ve hiçbir katkı sağlamaz.

İkinci kritik büyüklük kazıklar arasındaki açıklıktır. Aralık büyüdükçe zemin kazıkların arasından akar ve sıra bir hat gibi davranmayı bırakır; gereğinden küçültüldüğünde ise imalat zorlaşır ve maliyet büyür. Aralık/çap oranı, zeminin kayma dayanımı ve hareketin hızıyla birlikte değerlendirilir. Kazık başlarının başlık kirişiyle bağlanması, sıranın birlikte çalışmasını sağlayan tamamlayıcı unsurdur.

• Kazık boyu = kayma yüzeyi derinliği + kararlı tabakadaki ankastre boy
• Kazık sırası, kayma kütlesinin genişliği boyunca kesintisiz planlanmalıdır; boşluk bırakılan kesim yeni bir kayma koridoru olur
• Başlık kirişi ve gerektiğinde ankraj, sıranın rijitliğini artırır

Tasarım: hedef güvenlik sayısı ve analiz yolu

Tasarım iki adımda kurulur. Önce limit denge analiziyle mevcut güvenlik sayısı ve hedeflenen güvenlik sayısına ulaşmak için gereken ek direnç belirlenir; ardından bu direnci sağlayacak kazık sırasının iç kuvvetleri (moment, kesme) ve deplasmanı hesaplanır. Sonlu elemanlar analizi, zemin–kazık etkileşimini ve kazık arkasındaki gerilme dağılımını görmek için ikinci bir kontrol katmanı sağlar.

Hedef güvenlik sayısı standarda göre değişir. Büyükkağnıcı ve Işık (2019), geleneksel limit denge yaklaşımında TS 8853'ün şevin duraylı sayılması için 1,5 güvenlik katsayısı öngördüğünü; Eurocode 7 ve BS 8006 yaklaşımlarında ise kısmi katsayılar malzeme ve etkilere uygulandığı için hedef güvenlik katsayısının 1 alındığını belirtir. Eurocode 7'de zemin dayanımı için kısmi katsayılar örnek olarak φ ve c'de 1,00–1,25, drenajsız kayma dayanımında 1,40 mertebesindedir. Hangi çerçevenin kullanıldığı raporda belirtilmeli, güvenlik sayıları farklı çerçeveler arasında karşılaştırılmamalıdır.

Deprem durumu ayrıca değerlendirilir. TBDY-2018 kapsamında şev ve temel zemini davranışı deprem etkisi altında incelenir; statik durumda yeterli bulunan bir çözüm, deprem durumunda yetersiz kalabilir.

Bina temel kazığı ile şev kazığını ayırın

Heyelan bölgesindeki projelerde en yaygın karışıklık, bina temel kazıklarının aynı zamanda şev stabilizasyonu görevi üstlendiğinin varsayılmasıdır. Bina temel kazığı düşey yükü derindeki taşıyıcı tabakaya iletmek için tasarlanır; şev kazığı ise yanal itkiyi karşılar. Yanal itkinin bina temel kazıklarına binmesi, kolon–kazık birleşiminde tasarlanmamış moment ve kesme talebi doğurur. Doğru kurgu, şev kütlesini yapı alanının yukarısında ayrı bir kazık sırasıyla tutmak ve bina temelini bu korumanın gerisinde tasarlamaktır.

TBDY-2018 kazıklı temeller için bağlayıcı kurallar getirir: eğik kazık kullanılamaz; betonarme kazıklarda en küçük boyut 30 × 30 cm veya Ø35 cm'dir; DTS=1, 1a, 2 ve 2a binalarında en az iki adet statik yükleme deneyi yapılarak tasarım kabullerinin yerinde doğrulandığı kanıtlanacaktır. Bu son madde, heyelan bölgesindeki projelerde yükleme deneyinin bütçeye ve iş programına baştan yazılmasını gerektirir.

• Şev kazığı sırası ile bina temel kazıkları ayrı elemanlar olarak projelendirilmelidir
• Bina temel kazıklarında eğik kazık, TBDY-2018 kapsamında kullanılamaz
• Statik yükleme deneyi sayısı ve konumu ihale aşamasında tanımlanmalıdır

İmalat kalitesi: kazığın kayma bölgesindeki sürekliliği

Heyelan kazığında kritik kesit, kayma yüzeyinin bulunduğu derinliktir; moment ve kesme talebi orada tepe yapar. Aynı derinlik çoğu zaman yumuşak, ayrışmış veya suya doygun malzemenin bulunduğu bölgedir; yani imalat kusuru riski de en yüksek oradadır. Bu nedenle kazık sürekliliğinin ölçülmesi, heyelan projelerinde isteğe bağlı bir kontrol değil tasarımın kapanış adımıdır.

Kravkaz ve Çimen (2026), Isparta merkezde 43 m yüksekliğindeki bir şevde teşkil edilen 1 m çaplı ve 12 m boyundaki takviye kazıklarında ASTM D5882 esaslı düşük gerilmeli süreklilik (PIT) deneyleri uygulamış; ivme–zaman ve hız–zaman eğrilerinden kazık bütünlüğünü değerlendirmiş ve kusurlu bulunan elemanlarda deneyin tekrarlanması ya da ilave kazık imalatı gerektiği sonucuna varmıştır. Bu, kalite kontrolünün imalat sonrası bir formalite değil, imalat kararını değiştiren bir veri kaynağı olduğunu gösterir.

Fore kazık imalatı TS EN 1536, mini kazık imalatı TS EN 14199 kapsamında yürütülür. Yüksek yeraltı suyu bulunan yamaçlarda muhafaza borusu kullanımı, beton irtifasının sürekli izlenmesi ve donatı kafesinin merkezlenmesi kesit daralmasını önleyen üç temel önlemdir. Kendi uygulama kaydımızda karot alımı, PIT deneyi ve statik yükleme deneyi kendi bünyemizde yapılır; PDA dinamik yükleme deneyi bağımsız bir kuruluştan alınır.

İzleme ve kabul: hareketin durduğu nasıl gösterilir?

Heyelan projesinde kabul kriteri, imalatın tamamlanması değil hareketin ölçülebilir biçimde yavaşlamasıdır. Bunun için imalat öncesinde inklinometre ve piezometre tesis edilip baz okumaları alınmalı, imalat sırasında ve sonrasında ölçüm periyodu sürdürülmelidir. Yağışlı dönemi kapsamayan bir izleme kaydı, çözümün kalıcılığı hakkında yeterli bilgi vermez.

• İnklinometre baz okuması imalat öncesi alınmalıdır
• İzleme periyodu en az bir yağışlı dönemi kapsamalıdır