GEOTEKNİK PROJELENDİRME TASARIM, ANALİZ VE MÜHENDİSLİK HESAPLARI (v11)

1. Giriş: Veri Raporu vs Geoteknik Rapor

Zemin etüdü süreci iki aşamadan oluşur:

• Zemin Veri Raporu: Sadece sahada yapılan sondaj loglarını ve laboratuvar deney sonuçlarını içerir (Ham veri). Yorum veya öneri içermez.
• Geoteknik Rapor: Veri raporundaki ham verileri kullanarak, binanın temeli ve iksa sistemi için mühendislik hesaplarının yapıldığı, "öneri" değil "kesin proje" niteliği taşıyan nihai rapordur.

2. Geoteknik Parametre Seçimi (İdealizasyon)

Her sondaj kuyusunda zemin özellikleri (SPT, Kohezyon) farklı çıkabilir. Mühendis, güvenli tarafta kalarak "Karakteristik Değerleri" (X_k) belirlemelidir.

Şekil 1: Sondaj loglarından elde edilen zemin profili. Her tabaka için ayrı parametre (c, φ, γ) atanmalıdır.

Parametre Seçim Kriterleri:

• Drenajsız Durum (Kısa Dönem): Killer için c_u (Undrained Shear Strength) kullanılır. φ = 0 kabul edilir. İnşaat sırasındaki ani yüklemeleri temsil eder.
• Drenajlı Durum (Uzun Dönem): c' ve φ' (Efektif parametreler) kullanılır. Suyun drene olduğu, bina ömrü boyunca geçerli olan durumu temsil eder.

3. Yüzeysel ve Derin Temel Tasarımı

Temel tipi seçimi (Radye, Mütemadi veya Kazıklı Temel), üst yapıdan gelen yüklerin büyüklüğüne ve zeminin taşıma kapasitesine göre yapılır.

3.1. Taşıma Gücü Hesap Yöntemleri

TBDY 2018, klasik "Emniyet Gerilmesi" (G_em) yöntemini terk etmiş, yerine LRFD (Load and Resistance Factor Design) tabanlı "Tasarım Dayanımı" yöntemini getirmiştir.
Formül: q_tasarım = q_limit / γ_R (Dayanım katsayısı).

4. Oturma (Deformasyon) Analizleri

Bir binanın güvenli olması için sadece yıkılmaması yetmez, aynı zamanda aşırı oturma yapmaması gerekir. İzin verilen toplam oturma genellikle 50mm - 75mm mertebesindedir.

• Ani (Elastik) Oturma: Yük uygulanır uygulanmaz gerçekleşen, geri dönüşü olabilen şekil değiştirmedir. Kumlu zeminlerde baskındır.
• Konsolidasyon Oturması: Killi zeminlerde suyun yavaşça dışarı atılmasıyla yıllar süren oturmadır. Pisa Kulesi buna en ünlü örnektir.

5. Derin Kazı ve İksa Projeleri

Şehir merkezlerinde yapılan derin kazılarda, çevre binaların ve yolların güvenliği için "İksa Sistemi" (Shoring) projelendirilmesi zorunludur.

6. Sonlu Elemanlar Analizi (PLAXIS 2D/3D)

Karmaşık zemin problemlerinde (Örn: Metro tüneli kazısı, derin ankrajlı iksalar) klasik limit denge yöntemleri yetersiz kalır. Bu durumda Finite Element Method (FEM) kullanılır.

Plaxis analizlerinde zemin, binlerce küçük üçgen elemana bölünür. Her düğüm noktasındaki gerilme ve deformasyonlar (Stress-Strain) hesaplanır. Bu sayede "Kazı sırasında yandaki binada kaç mm çatlak oluşacak?" sorusuna milimetrik yanıt verilebilir.

7. Şev Stabilitesi Analizi

Doğal yamaçların veya yapay dolguların kayma riski "Geometrik Stabilite Analizi" ile belirlenir. En yaygın yöntemler Bishop ve Janbu dilimler (slices) yöntemidir.
Hedef: Statik durumda Güvenlik Sayısı (Fs) > 1.50, Depremli durumda Fs > 1.10 olmalıdır.

8. Sahaya Özel Sismik Analiz (Site Response)

TBDY 2018'e göre, ZF grubu (zayıf) zeminlerde ve yüksek binalarda standart spektrum kullanılamaz. Zeminin deprem dalgalarını nasıl filtrelediği veya büyüttüğü (Amplifikasyon) özel bilgisayar programları (Deepsoil, Shake vb.) ile analiz edilmelidir. Anakayadan giren deprem ivme kaydı, zemin yüzeyine taşınarak yapıya etkiyen gerçek ivme bulunur.

9. Sıkça Sorulan Sorular