Zemin Etüdü Nedir? Neden Yapılır?

Zemin etüdü, sağlam temeller üzerinde yükselen bir bina için olmazsa olmaz bir uygulamadır. Bu sayede dayanıklı ve uzun ömürlü yapıların inşa edilmesi mümkün olur. Bu yazıda hem zemin etüdüne dair merak ettiklerinizin cevabını bulacak, hem zemin etüdünün hangi amaçla yapıldığını öğrenecek, hem de zemin grupları, geoteknik rapor, sıvılaşma ve kohezyon gibi çeşitli teknik bilgilere sahip olacaksınız. Tüm bu kavramların değerlendirilmesinde gerçekleştirilen deney ve uygulama süreci de yine burada sizi bekleyen bilgiler arasında bulunuyor.

1. Zemin Etüdü Nedir?​
Zemin etüdü, yeraltı katmanlarını inceleyen, hangi katmanın hangi konumda bulunduğunu ve de özelliklerini tespit eden bir uygulamadır. Aynı zamanda bina inşa etmenin öncesinde söz konusu inşa alanının detaylı bir analizi anlamına gelir. Bu analiz ile yeraltı katmanları incelenir, ne tür jeolojik katmanlar olduklarına, hangi derinlik ve kalınlıkta olduklarına bakılır ve kayaçların yoğunluğu, elektriğe karşı özdirençleri ve yeraltı suyu derinliği gibi çeşitli özellikleri de incelenir. Yapılan işlem zemin etüdü ya da geoteknik inceleme olarak ifade edilir.

Zemin Etüdü Nedir?

2. Zemin Etüdü Raporu​ | Zemin Etüdü Nedir?​
Zemin etüdü raporu, yapılan incelemenin ardından elde edilen bilgilerin derlendiği, yorumlandığı ve raporlaştırıldığı sonuç belgesidir. Elde edilen rapor, binanın inşa sürecini belirleyecek temel hesaplamaları içerir. Raporun içerdiği bilgiler ise genel çerçevede şunlar olacaktır;

– Yapı için hangi temel tipinin ve derinliğinin uygun olduğu

– Zeminin taşıma gücü

– Yapının ilerleyen dönemde maruz kalacağı oturmaların hesabı

– Olası şişme, çökme ve benzeri temel problemlerinin önceden hesaplanması

– Yeraltı sularının tespit edilmesi ve mevsimlere göre değişimi

– İstinat yapılarına etki edecek yanal basınçların hesaplanması

– Yerel zemin sınıfının tespit edilmesi

3. Zemin Grupları Nelerdir?​
Zemin grupları 4 başlık altında incelenmektedir. Buna göre A, B, C ve D grubu zemin ifadesi, belli özelliklere işaret edip, inşaat sürecini de şekillendirmektedir.

A grubu zemin: Kayalık ya da çok çakıllı zemini ifade eder ve dayanımı oldukça yüksektir.
B grubu zemin: Ayrışmış kayaçlar ve sıkı kumdan oluşan zemindir.
C grubu zemin: Orta sıklıkta kum ve değişime uğramış olan taşları içeren zemin türüdür.
D grubu zemin: Dolgu niteliğinde, çamur ve balçık yapısındaki zemindir.
Genel olarak zemin grupları bu şekilde ifade edilse de aynı zamanda kohezyon özelliklerine göre de zemin gruplandırması yapmamız mümkündür. Buna göre kohezyonu yüksek zemin türleri ile kohezyonsuz zemin türleri şeklinde iki grup olarak ele alabiliriz.

– Silt ve kil, kohezyonun yüksek olduğu toprak türleridir ve kil suyun derinlere etki etmesini geciktirdiği gibi tutulan suyun atılmasını da zorlaştırır. Bu durumda bodrum katların nem ve rutubetten koruması için ekstra önlemler alınması gerekebilir.

– Kum, çakıl ve kayalık gibi zeminler ise kohezyonsuz olarak ifade edilir ve bu tür zeminler olası çökmeyi hemen gerçekleştirirler. Suyu çabuk sızdırıp, molekülleri içerisine su almamaları da yine zeminin genleşme ve değişme gibi olasılıklarını minimuma indirir. Bodrum duvarlarının yalıtımına dair problemler ise çok daha az görülür.

4. Geoteknik Rapor
Geoteknik rapor, zemin etüdü raporu için veri sunar. Çalışma alanındaki zeminin yapısı, çevre koşulları, bölgenin deprem sınıfı, inşa edilecek olan yapının özellikleri, olası tüm sorunların risk analizi ve benzeri konuları kapsar.

5. Zemin Tespit Tutanağı Nedir?
Zemin tespit tutanağı, kayıt altına alınacak kaçak yapının, mimari projeye uygun olduğunu beyan eden evraktır. Yetkilendirilmiş bürolar (LİHKAB) ya da Özel Harita Mühendislik Büroları Yapı Kayıt Belgesi beyanında mimari projeye uyguluğu gösteren zemin tespit tutanağını hazırlarlar ve Kadastro Müdürlüklerine teslim ederler. Bu belgede bulunan temel bilgiler ise şunlardır;

Taşınmaza ait pafta, ada, parsel bilgileri,
Taşınmaza ait maliklerin bilgileri,
Harita mühendisleri tarafından hazırlanmış olan kroki,
Zemin tespit tutanağını inceleyecek olan kuruma ait onay mercilerinin isimleri

6. Sıvılaşma Nedir? Önlemi Nasıl Alınır?
Sıvılaşma teknik bir terim olarak ele alındığında, deprem ve benzeri olaylar ile toprağın su miktarının artması ve buna bağlı olarak da toprağın akışkanlık kazanması anlamına gelir. Zeminin akışkanlığının artması ise mukavemetin azalmasına sebep olur. Örneğin; ince taneli kumdan oluşan bir zemin, normal şartlarda hareketsiz olmasına karşın, deprem gibi tetikleyiciler ile katı maddelerin dibe çökmesine bağlı olarak zemine yakın yerlerde su birikmesi ile sıvılaşma yaşayabilir. Bu durumda ise toprak binanın statik yüklerini taşıyamaz hale gelebilir.

Zemin etüdü ile elde edilebilecek böyle bir risk faktörüne karşı önlem alınması son derece önemlidir. Sıvılaşmaya karşı alınabilecek önlemler ise farklılaşabilir. Her şeyden önce, henüz projelendirme aşamasındayken sıvılaşma riski analiz edilmelidir. Böyle bir riskin olması durumunda, yapı temeli atılmadan önce çimentolu malzemeler ile sıvılaşmaya karşı önlem alınabilir. Maliyeti yüksek bir önlem olmasına karşın etkilidir. Diğer taraftan zemin sıkılaştırma teknikleri kullanılabilir ve drenaj tekniği ile sıvılaşmanın önüne geçilebilir.

7. Konsolidasyon
Konsolidasyon, basit bir ifade ile zaman faktörüne bağlı olarak zemin boşluklarındaki suyun, yük altında dışarı atılma işlemidir. Konsolidasyon süresi ise hem zeminin yapısına göre hem de toprak tipine göre değişiklik gösterebilir. İnce taneli topraklarda genellikle konsolidasyon gerçekleşmekle birlikte süresi belirsiz olmaktadır. İri taneli topraklarda ise konsolidasyon mümkün olmakla birlikte ince taneli topraklara oranla çok daha hızlı gerçekleşmektedir. Doygun killerde ise oldukça yavaş bir konsolidasyon söz konusu olmaktadır.

8. Zemin Kesme Direnci Nedir?
Zeminin kesme direnci, deprem gibi etkenlere karşı tepkisini tespit etmeyi sağlar. Şöyle ki; bazı zeminler esnek yapıdadır ve deprem sırasında esner ama şekil değiştirmez. Bazı seminler ise hiç esnemez ve bu durumda doğrudan şekil değiştirir. Dolayısıyla da binada ciddi hasara yol açar. Zeminin esneklik oranının tespit edilmesi ise kesme modülü yani kesme direnci ile mümkün olur. Bir zeminin kesme modülü ne kadar büyükse, kesme direnci de o kadar büyüktür. Yani zemin deprem dalgalarına direnç gösterir, esner ve parçalanmaz. Kesme direncinin düşüklüğü ise esnemenin olmadığını ve depreme dayanıksız olduğunu gösterir.

9. Pekleştirme
Pekleştirme, genel anlamda sağlamlaştırma demektir. Bina inşa etmenin ilk aşaması zeminin hazırlanmasıdır ve kazı çalışmaları başladığında, zeminin sağlamlaştırılması yani pekleştirme gereklidir. Bunun için yapılabilecek uygulamalar ise taşıyıcı sistemlerin doğru bir şekilde konumlandırılması, yük ağırlığının doğru bir hesaplama ile eşit şekilde dağıtılması ve zeminin kurallara uygun şekilde hazırlanması olabilir.

10. Kohezyon
Kohezyon, inşaat alanındaki kimya olayıdır. Kohezyon aslında bir kuvvettir. Bu kuvvet, aynı cinsteki moleküllerin birbirini çekme kuvveti olarak ifade edilebilir. Örneğin; killi topraklar kohezif olarak ifade edilir ve bu toprak yapısındaki benzer parçacıkları bir arada tutma kuvveti kohezyon olarak adlandırılır. Kohezyon, makaslama adı verilen deney ile tespit edilebilir ve buna göre çalışma yürütülebilir. Zemin etüdü kapsamında önemli bir kavram olarak karşımıza çıkan Kohezyon, özellikle killi topraklar ile karşı karşıya olunduğunda dikkatle değerlendirilmelidir. Çünkü kohezyon, zeminin sağlamlığı ile doğrudan ilişkisi olan bir kavramdır.

11. Reglaj
Zemin etüdü kapsamında karşımıza çıkan bir diğer kavram Reglaj’dır. Reglaj, tesviye ve finişleme olarak ifade edilir. Yarma ya da dolgu işlemleri sonrası pürüzlü hale gelen arazinin kazı ve dolgu uygulamaları ile istenilen eğime sahip, pürüzsüz bir hal almasıdır. Bu işlem, inşaat alanlarında düzenli hatlara sahip zeminin elde edilmesini mümkün kılar ve istenilen eğime ulaşılması da mümkün olur. Karayolları kapsamında gerçekleştirilen reglaj çalışmaları ise kazaların ciddi oranda azalmasını sağlar. Sürüşü kolaylaştıran eğim ve engebesiz yollar bu çalışma ile yakalanmaktadır.