İnşaat Dünyası Dergisi Kahramanmaraş’taki 7,7 ve 7,6’lık depremler sonrası Mart-Nisan 2023 sayısında “Deprem Özel Sayısı” hazırladı. Sektör paydaşlarına ve bilim insanlarına depreme dirençli kentler ve binalar için görüş ve önerilerini sorduk. Kahramanmaraş’taki iki büyük deprem bir yapının inşasında geoteknik mühendisliğinin önemini bir kez daha ortaya koydu. Geoteknik mühendisliğinin inşaat mühendisliğinin önemli ana bilim dallarından biri olduğunu vurgulayan Scope Yapı Enjeksiyon Teknolojileri Genel Müdürü Rüştü Gökhan Günal, “Yapının betonarme statik hesaplamalarına en önemli veriyi ve temel tasarımını geoteknik mühendisleri vermelidir” dedi.
Geoteknik mühendisliği nedir? Bir yapının inşasında geoteknik mühendisliği hangi aşamada devreye girer? Kısaca bilgi verir misiniz?
Kahramanmaraş’taki son büyük depremler; geoteknik mühendisliğinin inşaat mühendisliğinin en önemli ana bilim dallarından biri olduğunu bir kez daha gösterdi. Maalesef ülkemizde bu konuda jeoloji ve jeofizik mühendislerine daha fazla söz düştüğü görüşü hakim. Halbuki “Yapı bir bütündür” ve bir yapının temel altına gelinceye kadar olan tüm verileri jeoloji ve jeofizik mühendisleri tarafından sağlanır. Bundan sonra, üst yapının şekli, ağırlığı, yüksekliği ve kullanım amacına göre yapıların zemin mekaniği ve dinamiği hesaplamaları mutlaka geoteknik mühendisleri tarafından değerlendirmelidir. Yapının betonarme statik hesaplamalarına en önemli veriyi ve temel tasarımını geoteknik mühendisleri vermelidir.
Yapılarda kullanılan mühendislik malzemelerinin (beton, inşaat çeliği, çimento, tuğla gibi) tamamı, insanoğlu tarafından belirli standartlar altında üretilebilen yani homojen bir yapıda olması sağlanabilmektedir. Bu homojenlik ve standartlar, tasarım hesaplamalarında netlik sağlar.
GEOTEKNİK MÜHENDİSLERİ TAŞIMA GÜCÜ VE DİNAMİK HESAPLAMALARI YAPAR
Ancak zemin ve/veya kaya mekaniğinde değerlendirilen jeoloji milyonlarca yılda oluşmuştur. Nehirler, buzullar, hidrolojik, tektonik ve volkanik etkiler nedeniyle birçok başkalaşıma uğramıştır. Bunun sonucu da heterojen bir yapıda mevcut jeolojik yapıya sahiptir. Binanın oturacağı ve iksanın yapılacağı zeminin jeolojisinin, çok kısa mesafelerde değişkenlik gösterebilme ihtimali nedeniyle; zemin veya kayaçların tabakalarının değerlendirmesi, faylara mesafesi ve yönü, varsa yeraltı suyunun oluşturacağı boşluk suyu basıncının etkisi, depremsel ivmelerin etkisi, zemin/kaya sınıflandırması ve yapıdan gelen gerilmelerin etkileri geoteknik mühendisleri için çok kritik verilerdir. Yani mühendislik olarak herhangi bir standart belirleme kriteri için sahada yapılan sondajlardan ve laboratuvar deneylerinden elde edilen birçok sonuca göre geoteknik mühendisleri taşıma gücü ve dinamik hesaplamaları yapılabilir.
Özetle; bir yapının tasarımında sadece betonarme statik mühendisleri değil, geoteknik mühendisleri, jeoloji ve jeofizik mühendisleri saha ve laboratuvarda elde ettikleri veriler ışığında etkin rol oynar. Özellikle İstanbul gibi arazi değerleri çok yüksek olan şehirlerde ve metro gibi ulaşım projelerinin istasyon yapıları derin kazı ihtiyacı doğurmaktadır. Maliyetleri aşağı çekme isteği, mühendislik hesaplamalarından feragat etmek demektir. Bu nedenle, birçok iksa projelerinde güvenlik katsayısı eksik olarak seçildiği için göçük olayları ile karşı karşıya kalmaktayız.
İSKENDERUN VE HATAY’DA YAPILAR SIVILAŞMA ETKİSİ İLE YIKILDI
Bir kentin alt yapısının oluşturulmasında geoteknik mühendisliği nasıl bir rol üstlenir?
Şehir bölge planlaması, uzmanların, şehrin lokasyonun belirlenmesinde mutlaka jeolojisine ve jeofizik verilerine göre inşaat mühendisleri ile müşterek yürütmesi gereken bir konudur. Maalesef son depremler Türkiye’de bu konuda müşterek bir çalışma olmadığını göstermiştir. İmar planlarının yanlış ve ranta dayalı yapılması binlerce vatandaşımızın hayatına mal olmuştur. Bir kez daha vefat edenlere Allah’tan rahmet diliyorum. Yaralılara ve sağ kalan depremzedelere ve Türkiye’ye geçmiş olsun dileklerimi sunuyorum.
Deprem farkındalığının olmaya başladığı Gölcük depreminden itibaren, tüm deprem riski yüksek olan şehirlerimizdeki yerleşim yerlerinin özellikle tarım toprağı üzerine inşa edilmesinin ağır sonuçları olmaktadır. Tarım toprakları, zemin sınıfı olarak killi-siltli kum demektir. Bu zeminlerde mutlaka kum veya çakıl tabakaları vardır. Bu tabakalar yeraltı suyu ihtiva eder. Deprem oluştuğu anda işbu yeraltı suyu yukarı doğru hareket eder ve üstündeki zemini kum oranına göre sıvılaştırır. Deniz ve/veya dere kenarı gibi alüvyon zeminlerde de aynı zemin tabakalaşması daha kolay olur, çünkü daha çok kum veya çakıl ihtiva ederler. Son depremlerde İskenderun ve Hatay’ın bir yapının sıvılaşma etkisi ile nasıl yıkıldığını veya en iyi ihtimalle hasar aldığını maalesef gördük.
Tasarım gereği meskenlerin önem katsayısı nedeniyle, binalarımızın 7 ve üzeri depremlerde hasar alabileceğini, ancak bir hastane, okul, ulaşım yolları, metrolar, hava limanları ve köprüler gibi bir şehrin stratejik önemdeki yapılarının çok iyi tasarlanması ve bunların lokasyonuna göre mesken yerlerinin tayin edilmesi gerekmektedir. İstanbul’da bu bilinç ve mevcut imar yapısı maalesef oldukça kötü bir durumdadır. Tek veya iki katlı binalar ve onların doğuracağı trafik yüküne göre tasarlanan tüm ara sokaklar ve caddelere asgari 10 katlı apartmanlar yerleştirilmiştir.
Olası bir İstanbul depreminde bu yanlışımızın ağır sonuçları olabileceği gerçeğini unutmamalıyız. Türkiye’de imarı çok iyi olan şehirlerimiz olmakla beraber, ancak yeni imar planlarını Hatay’daki gibi Amik ovasının en verimli topraklarına veya İskenderun’un alüvyonel zemini üzerine yapılaşmaya karşı tedbir almalıyız.
Aslında 2018 deprem yönetmeliği gibi çok iyi bir yönetmeliğimiz var. Ülkemizde yapı tasarımında geoteknik mühendisliğini sadece tekil olarak yapıların tasarımında değil, şehir planlamasında da daha efektif kullanmalıyız. Sadece yapıların geoteknik çözümleri değil, bir şehrin altyapısı olan ulaşım (metro, köprü gibi), kanalizasyon ve arıtma sistemleri için yapılan atıksu tünelleri gibi maliyeti zemine doğrudan bağlı inşaat gerekliliklerini de göz önünde tutmalıyız.
“DEPREM ÖLDÜRMEZ, BİNA ÖLDÜRÜR” CÜMLESİ BİR KEZ DAHA DOĞRULANDI
Depreme dayanıklı alt yapı ve konut üretimi için geoteknik mühendisliği hangi teknolojileri kullanıyor? Bilgi verir misiniz?
Öncelikle halkımızda oluşan yanlış bir algıya değinmek istiyorum. Son depremler; “Deprem öldürmez, bina öldürür” cümlesinin sahibi rahmetli Prof. Dr. Ahmet Mete Işıkara’yı bir kez daha haklı çıkardı. İnşaat mühendisliği, doğru veriler ışığında her türlü zemine bir yapı tasarlayabilir ve güvenli bir şekilde inşa edebilir. Yoksa özellikle Türkiye gibi dünyadaki en önemli aktif fay hatları üzerinde kurulu bir ülkede köprü, baraj, tünel, metro gibi altyapı projeleri inşa edilemezdi. Şartnamelere ve tekniğe uygun her zeminde inşaat yapılabilir.
Bu konuda bir farkındalık çalışması için devletimizin mutlaka ilgili bakanlıkları, tüm alt kurumları, yerel yönetimler ve üniversiteleri ile meslek odaları gibi ilgili sivil toplum örgütleri (örneğin benimde üyesi olduğum DEGÜDER-Deprem Güçlendirme Derneği) kamuoyu mutlaka aydınlatmalı ve bilinçlendirmelidir.
Bir yapının zeminle bağlantısını inşada birçok teknik ve günümüzde bu tekniği uygulamak için ileri teknoloji makina ve ekipmanlar mevcut. Örneğin, binanın zati ağırlığı taşıyamayan bir zeminde kazıklı taşıyıcı sistem (yerinde dökme fore veya mini kazık, iskeleler için çakma kazık) uygulaması yapılabilir. Sıvılaşma riski olan ve temel altında zemin iyileştirme sistemleri (çimento enjeksiyonu, jet grout veya kimyasal enjeksiyon sistemleri) kil tabakası aralarındaki yeraltı suyu taşıma kapasitesi olan kum veya çakıl bantlarına uygulanabilir. Derin kazı ihtiyacı olan bir yapının iksa sistemi geçici ve/veya kalıcı olarak tasarlanabilir. Veyahut havalimanı, otoyollar, antrepo gibi zati ağırlığı oldukça fazla olan alüvyonel veya kil-silt boyutundaki zeminlerin oturmasını engellemek için kontrollü düşey drenaj sistemleri (düşey bant drenler, kum veya taş kolonlar gibi) uygulanarak yine kil-silt tabakaları arasındaki boşluk suyunun drenajı yapılarak kontrolsüz veya istenmeyen çökmelere ve oturmalara engel olunabilir. Barajlarda, iksa yapılarında ve tünellerde zeminden gelen suyun kesilmesi için kontak enjeksiyonları sistemleri gibi uygulamalar yapılabilir.
DERE YATAKLARI VE ALÜVYON ÜZERİNE İNŞA EDİLMİŞ BİNALAR ÖNCELİKLE KONTROL EDİLMELİ
İstanbul’daki olası depreme karşı alınacak önlemlerde geoteknik mühendisliğinden nasıl faydalanılır?
Kahramanmaraş depremleri sonrası yoğun bir şekilde iki konudan bahsediyoruz: Yapı tasarımı ve imalatın kalite kontrolü. Bu iki konu maalesef inşaat mühendisliğinin günümüzde de kanayan yarasıdır. Son depremlerde görüldü ki, endüstriyel yapılardaki tasarım ve imalat kontrol mekanizması daha verimli çalışmış ancak meskenlerde bu oldukça ihmal edilmiştir.
Bunun en güzel örneği olarak, çoğu kaya bir zeminde oturan Kahramanmaraş’taki konutların çoğu, betonarme imalatlarının mühendislikten uzak olması nedeniyle (düşük basınç dayanımı olan beton, yanlış donatı kafesi imalatı, yönetmeliklerin eski olmasına rağmen güçlendirilmemiş binalar) yıkıldı. Aynı şekilde Hatay’da deprem ivmelerinin yüksek olması nedeniyle zeminin sıvılaşması yeni yapılmış binaların bile yıkılmasına neden oldu.
Bence, esas soru “İstanbul depreme hazır mı?” olmalıdır. Türkiye’nin endüstriyel ve finansal başkenti olan İstanbul’da yapılara daha çok önem ve hassasiyet verilmelidir. İstanbul’daki mevcut yapı stoğunun durumunu biliyoruz. Öncelikle imar planlarına göre, dere yatakları ve denizsel alüvyon üzerine inşa edilmiş tüm binalar kontrol edilmelidir. Sonra diğer yapı stoğu, 2000 yılı öncesi ve imalat yaşlarına göre sınıflandırılmalıdır. İmar affı yerine, yapıların tekniğine uygun hale getirilmesi, teknik imkanlar müsaade ederse, mutlaka güçlendirilmelidir. Bu güçlendirme imalatına mutlaka, zeminden yani temel sistemlerinden başlanmalıdır.
“MÜTEAHHİTLİK KARNESİ” YENİDEN HAYATA GEÇİRİLMELİ
Türkiye’de mühendislik mi eksik, yoksa imarlaşma mı?
Bence, yukarıdaki iki soruya, “Türkiye’de mühendislik konusunda neler eksik yapılıyor? eklenmeli. Bu konudaki değerlendirmemi şöyle özetleyebilirim: Türkiye’de çok iyi mühendislik eğitimi veren üniversitelerimiz var. Dört yıl eğitim ve master programları sonrası çalışma hayatına kademeli olarak müsaade edilmeli. Dünyada birçok ülkede olduğu gibi “yetkin mühendislik” sınavları ile tecrübe kategorize edilmeli ve mühendislerin kendi branşlarında faaliyet göstermelerinin önü açılmalı. İkinci eksiğimiz, Türkiye’de geçmişte uygulanan ve zaman içinde yönetmeliklerin siyasallaşması ile bozulan “müteahhitlik karnesi” yeniden hayata geçirilmeli. İş Bitirme Belgesi de referans olarak kabul edilmeli. Dünyanın birçok ülkesinde olduğu gibi “müteahhidin şahsi kefaleti” ve yapım aşamasındaki onay aldığı “yapı denetim” sisteminin kaldırılarak yine “denetimi yapanın da kefaleti” ile rant odaklı kişiselleşmelerin önüne geçilmelidir. Üçüncü eksiğimiz; her parası olan inşaat yapma yetisine sahip olmamalı. Branşlaşma ile alan net olarak belirlenmeli ve yapı imalatına yetkin olup olmadığına dikkat edilmeli.
