Zemin Etütleri: Zemin Etüdü Nedir, Nasıl Yapılır?

Zemin etüdü; yeraltı tabakalarının durumunu, konumunu, hangi tür jeolojik birimlerden oluştuğunu, derinliklerini, kalınlıklarını, yoğunluklarını, elektrik özdirençlerini, sismik hızlarını, deprem ivmesine verdikleri tepkiyi, yeraltı suyu derinliğini ve diğer dinamik parametrelerini belirlemek için yapılan çalışmaların bütünüdür. Amaç, zeminin deprem ve yapı yükleri karşısında nasıl davranacağını önceden bilmektir. Zemini tanımak için hem arazide hem de laboratuvarda çeşitli deneyler yapılır.

Detay Zemin, TMMOB Jeoloji Mühendisleri Odası'ndan tescilli bir firma olarak Bursa merkezli çalışır; 2007'den bu yana sahada, 2015'ten bu yana Detay Zemin markasıyla zemin etüdü hizmeti verir.

Zemin etüdü ne zaman gerekir?

Zemin etüdü, yeni bir yapının projelendirilmesinden önce yapılması gereken ilk mühendislik adımıdır. Mimari ve statik proje, zemin etüt raporunda verilen parametrelere göre hazırlanır; bu nedenle rapor, yapı ruhsatı başvurusunda proje dosyasının ayrılmaz parçasıdır. Yapı denetimi kapsamındaki binalarda zemin etüt raporu, ruhsat öncesinde yapı denetim kuruluşunun ve ilgili idarenin kontrolünden geçer.

Başlıca durumlar şunlardır:

• Konut, işyeri, sanayi ve kamu binaları için bina zemin etüdü (parsel bazında etüt)
• Kentsel dönüşüm kapsamında yıkılan binanın yerine yapılacak yeni yapı
• Mevcut yapıya kat ilavesi veya kullanım değişikliği
• İmar planı, revizyon imar planı ve mevzii imar planı hazırlığı
• İstinat duvarı, derin kazı, köprü, depo gibi mühendislik yapıları
• Zemin iyileştirmesi planlanan veya yapılmış sahalar
• Yeraltı suyu, jeotermal veya doğal mineralli su aranan alanlar

Yapı küçük olsa bile zemin koşulları bilinmeden temel tipi seçmek, oturma ve sıvılaşma gibi riskleri gözden kaçırmak anlamına gelir.

Zemin etüdü nasıl yapılır? Üç aşama

1. Arazi çalışmaları

Arazi aşaması, parselin ve çevresinin jeolojik gözlemiyle başlar. Ardından yapının büyüklüğüne ve zemin koşullarına göre belirlenen sayıda ve derinlikte sondaj açılır. Sondajlar sırasında SPT (Standart Penetrasyon Deneyi) yapılır, örselenmiş ve örselenmemiş numuneler alınır, yeraltı suyu seviyesi ölçülür. Gerekirse araştırma çukuru açılır, CPT veya presiyometre gibi yerinde deneyler uygulanır. Dolgu ve sığ temel kontrollerinde arazide plaka yükleme deneyi de uygulanabilir.

Sondajı tamamlayan yöntem jeofizik ölçümlerdir: MASW ve sismik kırılma ile kayma dalgası hızı (Vs) profili, mikrotremor ile zemin hakim periyodu, gerektiğinde elektrik özdirenç ile tabaka ve su koşulları araştırılır.

2. Laboratuvar deneyleri

Numuneler deney programına uygun olarak laboratuvara teslim edilir. Tipik deneyler; su içeriği, elek analizi, Atterberg limitleri, birim hacim ağırlık, serbest basınç, üç eksenli basınç, kesme kutusu ve konsolidasyon (ödometre) deneyleridir. Kaya numunelerinde tek eksenli basınç ve nokta yükleme deneyleri yapılır.

3. Büro değerlendirmesi ve rapor

Arazi ve laboratuvar verileri birlikte yorumlanır: zemin profili çizilir, zemin parametreleri seçilir, taşıma gücü, oturma, sıvılaşma ve şişme potansiyeli hesaplanır, TBDY 2018'e göre yerel zemin sınıfı (ZA–ZF) belirlenir. Sonuç, temel tipi ve derinliği için önerilerle birlikte zemin etüt raporuna dönüşür. Raporun her bölümünü nasıl yorumlayacağınızı zemin etüdü raporu nasıl okunur yazımızda ayrıntılı anlattık.

Hangi yapı ve parsel için hangi kapsam?

Etüdün kapsamı yapının önemine, kat adedine, taban alanına ve sahanın jeolojisine göre değişir. Aşağıdaki tablo genel bir yönlendirmedir; kesin program, sahanın ön incelemesinden sonra mühendis tarafından belirlenir.

Zemin sınıfı ile deprem tasarımı arasındaki ilişki için TBDY 2018 zemin sınıfları rehberimize bakabilirsiniz.

Zemin etüdü kapsamındaki hizmetlerimiz

Firmamızın zemin konusundaki faaliyet alanları kısaca şunlardır:

• Parsel bazında jeolojik-jeoteknik etüt (zemin ve temel etütleri)
• İmar planına esas jeolojik-jeoteknik etüt
• Jeofizik etütler
• Jeotermal ve doğal mineralli sular
• Yeraltı suyu arama ve kullanma, kuyu ruhsatı alma
• Sondaj çalışmaları
• Jeolojik-jeoteknik danışmanlık

Bu faaliyetler aşağıdaki hizmet sayfalarında ayrıntılı anlatılmaktadır.

Temel sondajları

Zemin etüdünün omurgasıdır. SPT'li sondajla tabakalar tanımlanır, numune alınır ve sondaj logu hazırlanır. Ayrıntılar: SPT'li temel sondajları.

Jeofizik çalışmalar

Sismik kırılma, MASW, rezistivite, mikrotremor ve jeoradar ile zeminin sismik ve fiziksel özellikleri geniş alanda ölçülür; Vs30 ve zemin hakim periyodu buradan elde edilir. Ayrıntılar: jeofizik etüt yöntemleri.

Geoteknik rapor

Tüm verilerin bina–zemin ilişkisi açısından değerlendirildiği, taşıma gücü, oturma ve sıvılaşma hesaplarını içeren mühendislik raporudur. Ayrıntılar: geoteknik rapor hizmeti.

İmar planına esas zemin etütleri

Plan ölçeğinde yerleşime uygunluk değerlendirmesi ve mikrobölgeleme çalışmalarıdır. Ayrıntılar: imar planına esas etütler.

Yeraltı suyu araştırmaları

Jeolojik, hidrojeolojik ve jeofizik araştırmalarla su kuyusu yeri seçimi ve kuyu ruhsatı süreçlerine destek verilir. Ayrıntılar: hidrojeolojik etüt.

Jeotermal etütler

Jeotermal ve doğal mineralli su sahalarında arama, ruhsatlandırma ve faaliyet raporları hazırlanır. Ayrıntılar: jeotermal arama ve raporlama.

Halihazır harita ve imar uygulamaları

Halihazır harita, sayısallaştırma ve CBS tabanlı analizler plan ve proje çalışmalarına altlık oluşturur. Ayrıntılar: halihazır harita yapımı.

Karotlu sondaj ve boy sondajı

Kaya ve sert zeminlerde karot alarak ilerleyen sondaj ile jet grout kolonlarında süreklilik ve dayanım kontrolü için boy sondajı yapılır. Ayrıntılar: karotlu sondaj ve boy sondajı.

Zemin etüdü süreci

1. 01

   Ön bilgi ve keşif

   Tapu/imar durumu, vaziyet planı, kat adedi ve bodrum bilgisi alınır; parsel ve çevresi yerinde incelenir, mevcut jeoloji haritaları ve yakın parsel verileri taranır.

2. 02

   Etüt programı

   Sondaj sayısı, derinliği, jeofizik yöntemler ve laboratuvar deneyleri yapının özelliklerine ve TBDY 2018 gereklerine göre belirlenir.

3. 03

   Arazi çalışması

   Sondajlar açılır, SPT yapılır, numuneler alınır, yeraltı suyu ölçülür; jeofizik ölçümler tamamlanır.

4. 04

   Laboratuvar

   Numuneler deney programına göre laboratuvara teslim edilir; fiziksel ve mekanik deneyler yapılır.

5. 05

   Değerlendirme

   Zemin profili, parametreler, taşıma gücü, oturma, sıvılaşma ve zemin sınıfı hesaplanır.

6. 06

   Rapor ve teslim

   Zemin etüt raporu imzalı olarak teslim edilir; ruhsat sürecinde idare ve yapı denetim kuruluşunun sorularına teknik destek verilir.

Etüt yaptırma adımlarını mal sahibi gözünden anlatan zemin etüt yaptırmak istiyorum rehberi de başvuru öncesi hazırlık için faydalıdır.

Teslim edilen çıktılar

• Zemin etüt raporu (metin, hesaplar, sonuç ve öneriler)
• Sondaj logları ve SPT sonuçları
• Laboratuvar deney föyleri
• Jeofizik ölçüm kayıtları ve Vs profilleri
• Vaziyet planında sondaj ve ölçüm noktaları
• Zemin profil kesitleri
• Temel tipi, temel derinliği, zemin emniyet gerilmesi ve yatak katsayısı önerileri
• Gerekiyorsa zemin iyileştirme ihtiyacına ilişkin değerlendirme

İlgili mevzuat ve standartlar

• Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY 2018): Yerel zemin sınıfları, sahaya özel analiz gereken durumlar ve zemin araştırmalarına ilişkin esaslar.
• Planlı Alanlar İmar Yönetmeliği: Yapı ruhsatı başvurusunda zemin etüt raporunun proje dosyasında yer alması. Ayrıntılar: Planlı Alanlar İmar Yönetmeliği.
• 4708 sayılı Yapı Denetimi Hakkında Kanun: Zemin etüdünün yapı denetim kuruluşunca kontrolü. Ayrıntılar: 4708 sayılı Kanun.
• TS EN 1997-2 (Eurocode 7 – Bölüm 2): Zemin araştırması ve deneyleri.
• TS EN ISO 22476 serisi: Arazi deneyleri (SPT, CPT vb.).
• TS 1900: Zemin laboratuvar deneyleri.

Süre ve maliyeti etkileyen faktörler

Fiyat, sahaya ve yapıya özgü değişkenlere göre belirlenir; aşağıdaki faktörler hem süreyi hem maliyeti etkiler:

Konuyu ayrıntılı ele aldığımız zemin etüdü fiyatını belirleyen faktörler yazısına göz atabilirsiniz.

Sık yapılan hatalar

• Komşu parselin raporunu yeterli saymak: Birkaç metre ötede tabaka kalınlığı ve su seviyesi değişebilir.
• Sondaj sayısını ve derinliğini en aza indirmek: Maliyet düşer ama bodrum kazısında veya temelde sürpriz riski artar.
• Mimari projeyi etüt bitmeden kesinleştirmek: Temel tipi değişirse proje revizyonu gerekir.
• Yeraltı suyunu hafife almak: Kazı güvenliği ve su yalıtımı maliyeti doğrudan etkilenir.
• Raporu yalnızca ruhsat evrakı olarak görmek: Rapor, statik projeci ve uygulayıcı için teknik bir yol haritasıdır.

Bursa'da zemin etüdü

Bursa; ova tabanındaki alüvyonlar, Uludağ eteklerindeki eğimli yamaçlar ve kıyı ilçelerindeki farklı jeolojik birimler nedeniyle kısa mesafelerde değişen zemin koşullarına sahiptir. Bu çeşitlilik, her parselde ayrı ve yeterli kapsamda etüt yapılmasını gerekli kılar. İlçe bazında öne çıkan zemin konularını Bursa zemin etüdü sayfamızda bulabilirsiniz.