GENEL BİLGİLER 1.1 ETÜDÜN AMACI VE KAPSAMI

1.GENEL BİLGİLER 1.1 ETÜDÜN AMACI VE KAPSAMI Bu rapor Ankara ili-Akyurt İlçesi, Ada No:376 , Parsel No:6 imar sınırları içerisinde yapılacak olan 1Bodrum+zemin+3 Katlı Akyurt Halk Eğitim Merkezi projesine esas olacak jeolojik zemin etüt raporunu kapsamaktadır. Bu amaçla söz konusu parsel sahasında 20,00 Metre derinliğinde 3(Üç), adet sondaj kuyusu açılmış, zemin yapısı tahkik edilmeye çalışılmıştır. Bu çalışmalar doğrultusunda zeminle ilgili parametreler ve statik hesaplara ilişkin katsayılar belirlenmeye çalışılmıştır. Proje çalışmalarına yön verecek Jeolojik etüt raporunun hazırlanması işi ANKARA JEO TEKNİK MÜH. MÜŞ. İNŞ. SAN. TİC. LTD. ŞTİ. tarafından yapılmıştır. Proje safhasındaki litolojik birimlerini ayırmak ve bunların birbiriyle olan ilişkilerini tanımlamak ve sahanın mühendislik sorunları ile ilgili olabilecek litolojik, yapısal ve morfolojik özellikleri belirlemek için ayrıntılı jeolojik çalışmalara 12.02.2013 tarihinde başlamış ve 27.02.2013 tarihinde bitirilmiştir. Bu rapor, Çevre ve Şehircilik Bakanlığı’nın 18.08.2005 tarih ve 5/373 sayılı genelge ile 23309 sayılı Resmi Gazete’de yayımlanan yönetmelik hükümleri dikkate alınarak hazırlanmıştır. Oda tüzüğüne göre etüt kategorisi 2. kategoridedir. Raporda proje sahasında yer alan Jeolojik birimler; genel olarak özetlenmiştir. Raporda zemin ve temel etüdü yapılan alandan ‘‘inceleme alanı, etüt alanı, çalışma alanı’’ şeklinde söz edilecektir. 1.2. İNCELEME ALANININ TANITILMASI 1.2.1. Jeomorfolojik ve Çevresel Bilgiler: İnceleme alanı Ankara ili- Akyurt İlçesi, Ada No:376, Parsel No:6 imar sınırları içerisinde yapılacak olan 1Bodrum+zemin+3 Katlı Akyurt Halk Eğitim Merkezi alanı imar sınırları dâhilindedir. Bölge olarak Türkiye’nin İç Anadolu Bölgesinde yer almaktadır. Örnek olarak alabileceğimiz Ankara Meteoroloji istasyonunun uzun süreli (40 yıl) gözlemlerine göre en soğuk ve en sıcak ayın ortalama sıcaklıkları –00,1 (Ocak) ve 230,3 (Ağustos) olup şimdiye kadar kaydedilen en düşük ve en yüksek sıcaklıklar –24,90 ve 40,00 dır. Sıcaklığın 00 altında kaldığı günlerin ortalama sayısı 15’i, 00 ye düştüğü günlerin ise 87 yi bulmaktadır. Yazın gündüzler sıcak, geceler serin olur. İlkbahardan yaza çabuk geçilir. Fakat sonbaharda geceler serin olmakla birlikte yaz günlerinin güzelliklerini uzun süre sürdürür. Yağışlar genellikle azdır. (359m) ve bunun mevsimlere dağılışı da düzensizdir. Ortalamalara göre mevsimlerin yağış payı şöyle gösterilebilir. Kış ve ilkbahara düşen paylar eşittir (% 33,5), sonbahar (% 19) ve yazın payı çok düşüktür (% 14). Kış yağışlarının büyük bir kısmı kar şeklindedir. Kar yağışlı günlerin ortalama sayısı 15, kar örtüsü bulunan günlerin sayısı ise 22 dir. Ankara’da yağışlı günlerin ortalama sayısı 70 dir. Ankara bölgesi için uzun senelerin aylık ortalama sıcaklık ve yağışları aşağıdaki TABLO-1 de verilmiştir. AYLAR O Ş M N M H T A E E K A Yağış mm 34 38 35 33 50 30 12 8,4 18 22 27 46 Isı t0C 0,1 0,9 5,0 9,1 16 20 23 23 18 12 7,7 2,7 TABLO-1: Ankara Bölgesi için uzun senelerin aylık ortalama sıcaklık ve yağışlar Meteoroloji Genel Müdürlüğü tarafından ölçülen aylık yağış ile Ankara’ya ait aylık ısı değerleri şöyledir (TABLO-2) AYLAR O Ş M N M H T A E E K A Yağış mm 16 18 51 2,1 63 3,8 27 9,0 20 71 51 22 Isı t0C 4,4 2,7 6,9 10 15 19 23 22 19 10 7,2 1,4 TABLO-2: Ankara’ya ait aylık ısı değerleri 1.2.2. Projeye Ait Bilgiler İnşaat Kat Adeti : 1Bodrum+zemin+3 Katlı İnşaat Alanı Toplam : 650 m2 İnşaat Tarzı : ---- İnşaat Derinliği : ---- Saçak Seviyesi : ---- Yola Mesafesi : ---- 1.2.3. İmar Planı Durumu Etüd yapıldığı yer Ankara İli, Akyurt İlçesi, Ada No:376, Parsel No:6 içerisinde yer almakta olup imar planı sınırları içerisinde yer almaktadır. İmar planı Akyurt Belediyesi-İmar Müdürlüğünden temin edilebilir. 1.2.4. Önceki Zemin Çalışmaları İnceleme alanında daha önce yapılmış herhangi bir jeolojik çalışma veya zemin ve temel etüt çalışması bulunmamaktadır. 1.3.JEOLOJİ 1.3.1. Genel Jeoloji Ankara ve civarı en yaşlı kayaç birimleri olarak Karbonifer ve Permiyen’e ait (doğuda) kireçtaşı ve kırıntılı kireçtaşı blokları ile Triyas yaşlı metagrovaklar, fillitler şistlerle ayırtedilmiştir. Jura’ya ait istif, bu temel birimler üzerine uyumsuz olarak gelir. Kretase yaşlı kireçtaşı bloklu melanj ile ofiyolitli melanj bölgede tektonik hareketlerin en yoğun olduğu dönemi temsil etmektedir. Daha çok Keçiören Andezitleri olarak anılan Andezitik volkanitler ile volkanoklastik kayaç topluluğu Ankara civarında Miyosen volkanizmasının ürünüdür. Pliyosen’e ait karasal çökeller “Ankara Kili” olarak adlandırılmış olup ve volkanitler üzerinde örtü çökelleri konumundadır. Aşınma-Taşınma ve birikme şekillerinden oluşmuş alüvyon yelpazesi, yamaç molozu, eski ve yeni alüvyonlar ise Ankara yöresinin en genç birimleridir. 1.3.2-BÖLGENİN GENEL JEOLOJİSİ VE TEKTONİĞİ Eski Çalışmalar: Ankara ve yakın çevresinin ilk ayrıntılı jeoloji haritası E.Chaput, İ.Hakkı, A. Malik, H. N. Pamir, M. Adil tarafından 1930 yılında 1:135.000 ölçekli olarak hazırlanmıştır. Bu çalışmada Volkanik breş ve tüfler, andezit, bazalt, kuvarslı lavlar, Eski Elmadağı Serisi, Lias arazisi, Jura arazisi, Kalker mermerler, fliş, Akhöyük serisi, Üçüncü zaman göl teşekkülatı ve Alüvyonlu arazi birimleri ayırtlanmıştır. 1935 yılında MTA Enstitüsü kurulduktan sonra büyük ölçekli çalışmalar hız kazanmıştır. 1955 yılında değişik araştırıcılar tarafından yapılan 1:100.000 ölçekli Ankara paftası, Türkiye Jeoloji Haritaları kapsamında Cahit Erentöz tarafından hazırlanmış ve basılmıştır. İzahnamesi ancak 1975 yılında tamamlanan bu çalışmalar yapılırken bölgede yerel çalışmalara ilişkin yayınlar ve raporlar da hazırlanmıştır. Bunlardan Bailey ve Mc. Callien; ilk kez Ankara Melanjı terimini kullanılmıştır. Ankara Melanjı kuzeyden gelen ve Toros kuşağını oluşturmak üzere güneye ilerleyen bir napın tektonik olarak parçalanması ile oluşmuştur. 1994 Yılına kadar olan tüm çalışmalar yeniden gözden geçirilerek bölgenin kapsamlı ve detay etüdü Akyürek ve Diğ. Tarafından 1996 yılında tamamlanmıştır. Gerek saha çalışmalarında, gerekse de bu raporun hazırlanmasında yukarıda belirtilen çalışmalardan önemli ölçüde yararlanılmıştır. 1.3.3.STRATİGRAFİ Mesozoyik Yukarıda da belirtildiği gibi, bölge birçok araştırmacı tarafından pek çok kez değişik amaçlarla incelenmiştir. 1984 sonrası çalışmalarda Ankara civarında ayırt edilen Tersiyer öncesi birimler, Ankara Grubu, Ofiyolit Topluluğu ve Kılıçlar Grubu olarak üç grup altında toparlanmıştır. 1.3.3.1.ANKARA GRUBU Ankara Grubu olarak adlandırılan Triyas yaşlı birimler Emir, Elmadağ, Ortaköy ve Keçikaya formasyonlarına, Ortaköy formasyonu, İtahor kireçtaşı üyesi ve radyolarit üyesi olarak ayırtlanmıştır. Bu grubu oluşturan formasyonlardan Emir formasyonu içinde metaultramafik ve diyabaz, Elmadağ ve/veya Ortaköy formasyonları içinde ise Karbonifer ve Permiyen yaşlı kireçtaşı ve kırıntılı blokları ayrıtlanmıştır. (Akyürek ve diğ., 1996) 1.3.3.2.OFİYOLİTLER Jura-Alt Barresiyen oluşum yaşlı ve kısmen iç düzenini korumuş “Eldivan Ofiyolit Topluluğu”(Jke) Alt Kretase’de bölgeye yerleşen ve tektonik dokanaklı değişik yaş ve kökenden kayaç bloklarını kapsayan “Dereköy Ofiyolitli Melanjı’’(Kd) Üst Kretase yaşlı sedimanter birimler içerisinde Eldivan ve Dereköy Ofiyolitli kayaçlarından aktarılan “Olistolit ve Olistostromlar” (Keo). 1.3.3.3.KILIÇLAR GRUBU Senomaniyen-Kampaniyen yaşlı, birbirleriyle yanal ve dikey yönde geçişli sedimanter, volkano-sedimanter ve volkanik kayaçların yer aldığı birimler Kılıçlar Grubu olarak tanımlanmıştır (Akyürek ve diğ., 1979-1984). Bu grup içerisinde daha yaşlı kayaçlardan türemiş olistolit ve olistostromlar yaygın olarak bulunmaktadır. Grup, Hisarköy ve Karadağ formasyonlarına ayrılmıştır. Hisarköy formasyonu, Cengizpınar volkanik üyesi, Kocatepe kireçtaşı üyesi ve Radyolarit üyesine, Karadağ formasyonu ise Kurşunludüz kireçtaşı üyesine ayrıtlanmıştır. 1.3.3.4.PLİYO-KUVATERNER Pliyo-Kuvaterner,aşınma-taşınma ve birikme şekillerinden oluşmuştur. Alüvyon yelpazesi, yamaç molozu, eski ve yeni bu devir oluşuklardır. Alüvyon (Qal) Tutturulmamış blok, çakıl, kum, kilden oluşan alüvyonlar eski ve yeni dere yataklarında, düşük kotlarda civardaki birimlerin aşınma-taşınma ve birikmesiyle, tutturulmamış veya çok az tutturulmuş kum, silt ve çakıllardan oluşur. İnceleme alanı yakın civarında Çubuk Çayı boyunca Keçiören girişinde ve Ovacık civarında gözlenir. 1.3.4.TEKTONİK ve YAPISAL JEOLOJİ İnceleme alanı Kuzey Anadolu Fayı güneyinde Anatolit tektonik kuşağı içerisinde yer alır. Tektonik yapısını ise Alpin Orojenik yapısı ile kazanmıştır. Bölgede Paleotetis okyanusunun izlerini ise Ankara Grubunu oluşturan kaya türlerinde, Neotetis okyanusunun izlerini ise bölgede yaygın olarak gözlenen Eldiven ofiyolit topluluğunu oluşturan kaya türlerinde rastlanır. Genel olarak, bölgedeki yapısal unsurlardan uyumsuzluklar ve faylar anlatılacaktır. 1- Uyumsuzluklar: Bölgedeki ilk uyumsuzluk, Triyas yaşlı Ankara Grubu ile Jura yaşlı Hasanoğlan formasyonu arasında gözlenir. Bu uyumsuzluk, Paleotetis okyanusunun kapanmasını belirlemesi açısından önemlidir. Bölgede iç düzeni kısmen korunmuş olarak görülen Eldiven ofiyolit topluluğu ve/veya Dereköy ofiyoliti melanjı ile Kılıçlar grubunu oluşturan Hisarköy formasyonu ve/veya Karadağ formasyonu arasında görülen uyumsuzluk ise Neotetis okyanusunun kaya türlerinin kalıntılarını gösterir. Oligosen yaşlı Miskincedere formasyonu ile Miyosen yaşlı volkanitler ve çökeller arasındaki uyumsuzluk ise bölgede denizel çökelmenin sona erdiğini ve karasal rejimin egemen olduğu çökellerin varlığını gösterir. Bölgedeki volkanizmanın son ürünü olan Bozdağ Bazaltı ile üzerinde gelişen havzanın çökelleri olan Gölbaşı formasyonu arasındaki uyumsuzluk ise her yerde gözlenmez. 2-Faylar: Bindirmeler: Bölgede kuzeydoğu-güneybatı yönünde yaygın olarak izlenen bindirmeler Eldivan Dağında, güneyde Beynam Köyü güneyinde Eldivan Ofiyolit topluluğunu oluşturan birimlerin arasında, Güneybatıda Oyaca doğusunda Jura yaşlı Hasanoğlan ve Akbayır formasyonları ile Dereköy ofiyolitli melanjı arasında, Deveciköyü-Dereköy kuzeyinde Ankara grubu birimleri Dereköy ofiyolitli melanjı arasında, Dereköy güneyinde Dereköy ofiyolitli melanjı ile, Karadağ formasyonu, Haymana formasyonu ve Eskipolatlı formasyonu arasındadır. Ters Faylar: İnceleme alanı ve yakın civarında gözlenmemekle birlikte, Devecköyü batısında Triyas yaşlı Ankara Grubunu oluşturan birimler, Akbayır ve Hasanoğlan formasyonları üzerine ve bu birimlerde hep birlikte Dereköy ofiyolitli melanjı üzerine itilmiş olarak izlenir. Doğrultu Atımlı Faylar: Beynam Köyünün güneyinde Dereköy Ofiyolitli melanjı ile Bozdağ bazaltı arasındaki ve Eldivan ofiyolit topluluğu birimlerinden pelajik arakatkılı volkanitler ile Dereköy ofiyolitli melanjı arasındaki kuzeydoğu-güneybatı yönlü fayın büyük bir olasılıkla doğrultu atımlı olabileceği önceki araştırmacılarca belirtilmektedir. d- Düşey Faylar: Tersiyer yaşlı Tekke formasyonu ile Hançili formasyonu, Mamak formasyonu, Gölbaşı formasyonu arasında izlenir. 1.3.5. İnceleme Alanı Mühendislik Jeolojisi Etüt alanı topoğrafik olarak düz bir alanda yer almaktadır. SK-1, SK-2 ve SK-3 ’de görülen litoloji şu şekildedir: SK-1’ de ; 0-7,50 m. arası: az çakıllı, kumlu KİL. 7,50-20m. arası: killi, kumlu ÇAKIL. SK-2’ de ; 0-7,50m. arası: killi, kumlu ÇAKIL. 7,50-20m. arası: az çakıllı, killi KUM. SK-3’ de ; 0-7,50m. arası: kumlu, killi ÇAKIL. 7,50-20m. arası: az killi, çakıllı KUM. 2.ARAZİ ARAŞTIRMALARI VE DENEYLER 2.1. Arazi, Laboratuar ve Büro Çalışma Yöntemlerinin Tanıtılması ve Kullanılan Ekipman: Arazi çalışmaları için 12.02.2013 tarihinde söz konusu parsel sahasına gidilerek, Rotary tipi (D-500) 76mm. Çapında Vidyeli delici matkap kullanan ve sondaj sıvısı ile ilerleme yapan (sıvı kullanılmıştır) temel sondaj makinesi ile 20m. derinliğinde üç adet sondaj kuyusu açılarak zemin yapısı tahkik edilmeye çalışılmıştır. Bu çalışmalar esnasında zeminin uygun olması durumunda her 1,5m.de Standart Penetrasyon Deneyi (SPT) yapılmış ve numuneler alınmıştır. Bu testlerin amacı kohezyonsuz zeminlerin yerleşim sıkılığı, kohezyonlu zeminlerin kıvamı hakkında bilgi vermektir. Bu amaçla açılan temel sondaj kuyusunda yapılan SPT’leri silindir şeklindeki tüpün ilerleyerek numune alması esasına dayanarak yapılmıştır. Bu tüp yarı çelik boru şeklinde bir sondaj deliği tabanından ilk 15cm. için içeri girmesi ve işlem için kaç adet darbe gerektiğini hesaplarız daha sonra ikinci 15cm. (toplamda 30cm.) ve üçüncü 15cm. (toplamda 45cm.) için darbe sayılarını ayrı ayrı hesaplarız. Sonra ikinci ve üçüncü (ilk 15cm. işleme almayız) 15cm.lerdeki SPT sonuçlarını toplar ve N30 değerini buluruz. Sondaj sırasında alınan örselenmemiş (UD), örselenmiş (SPT) numuneler üzerinde, zeminin jeoteknik özelliklerinin belirlenmesi amacı ile gerekli zemin mekaniği deneyleri Başkent zemin etüdü laboratuarında TSE ve ASTM standartlarına uygun olarak gerçekleştirilmiştir. Tanımlama için numuneler üzerinde standart olarak Atterberg Limitleri tayini ile granülometrik özelliklerinin tayini için elek analizi ile yeterli sayıda atterberg deneyleri yapılmıştır. Bu deneyler ile ilgili sonuçlar Ek’ teki deney sonuçları tablolarında verilmektedir. Ayrıca bu tablo, doğal su muhtevası (Wn), doğal birim hacim ağırlık (γn), özgül ağırlık (Gs) ve zeminlerin birleşik zemin sınıflandırması sistemine (USCS) göre tanımlamalarını da içermektedir. 2.1.1. Zemin Sınıflaması Arazi çalışmaları sırasında elde edilen zemin numuneleri, arazide gözle tanımlanmakta ve loglarına işlenmekte, laboratuarda ise ASTM D-2487-69 “Birleştirilmiş Zemin Sınıflandırması” şartnamesine uygun olarak sınıflandırılmaktadır. 2.1.2. Su Muhtevası Tayini Su muhtevası, zemin numunesi içinde bulunan su ağırlığının, zemin numunesinin 105 derecede 24 saat kurutulması ile elde edilen kuru ağırlığına oranlaması ile tayin edilmektedir.(AASHTOD-2216-71). 2.1.3. Atterberg Limitleri Tayini Likit Limit (LL), zeminin kayma mukavemeti göstermeye başladığı su muhtevasıdır. Bunun belirlenmesi pratik olarak mümkün olmadığından küçük ve belirli bir kayma mukavemeti seçilerek likit limit aletine (Cassagrande) yerleştirilir. Standart kaşığı ile ikiye bölünen numunenin 25 darbe sonunda yarım inç boyunca birleşmesi gözlenir ve birleşmenin sağlandığı su muhtevası likit limit olarak tespit edilir. Plastik Limit (PL), herhangi bir zemin için plastik kıvamın alt sınırındaki su muhtevasıdır. Laboratuarda, zeminin kırılmadan 1/8 inçten daha küçük çapta kırılma meydana gelinceye kadar yuvarlanır, kırılmaların meydana geldiği andaki su muht0evası belirlenir. Bu su muhtevası Plastik Limit (PL) olarak alınır (ASTM D-243-66 ve D-424-71). 2.1.4. Tane Boyu Dağılımı Tane boyu dağılımı (Elek Analizi), standart elekler kullanılarak zemin numunesini oluşturan tanelerin her elek boyunda kalan/geçen miktarlarının yüzde oran olarak belirlenmesidir(ASTM D-4022-72). 2.2 Temel Sondaj Kuyuları SK-1’ de ; 0-7,50 m. arası: az çakıllı, kumlu KİL. 7,50-20m. arası: killi, kumlu ÇAKIL. SK-2’ de ; 0-7,50m. arası: killi, kumlu ÇAKIL. 7,50-20m. arası: az çakıllı, killi KUM. SK-3’ de ; 0-7,50m. arası: kumlu, killi ÇAKIL. 7,50-20m. arası: az killi, çakıllı KUM. 2.3. Yeraltı ve Yer Üstü Suları İnceleme alanında yapılan sondajlarda, yer altı suyuna 8,00m. de rastlanmıştır. Yüzey sularına karşı çevre drenaj tedbirlerinin alınması gerekmektedir. 3. LABORATUVAR DENEYLERİ VE ANALİZLER Birimlerin dayanım özellikleri doğrudan bozulmamış örnekler üzerinde laboratuar deneyleri yapılarak veya korelasyon yolu ile arazide yapılan deneylerle buluna0bilmektedir. Yapılan temel sondajı sırasında zeminin taşıma gücünü belirlemeye yönelik Standart Penetrasyon deneyleri (SPT) yapılmıştır. Sondaj çukurlarından alınan örselenmemiş (UD) örnekler laboratuara nakledilmiş ve değişik deneylere tabii tutulmuştur. Yapılan temel sondajından alınan örselenmemiş numuneler (UD) üzerinde zeminin fiziksel özelliklerini belirlemeye yönelik; doğal su muhtevası, kıvam limitleri, elek analizi, özgül ağırlık gibi deneyler yapılmıştır. İnceleme alanını oluşturan zeminin fiziksel özellikleri, yapılan temel sondajından alınan numunelerin laboratuar deney sonuçları aşağıdaki Tablo-2’de ve ek’te ayrıntılı olarak verilmiştir. Örnek No: Derinlik (m) Su İçeriği (%) LL (%) PL (%) PI (%) Ic (%) Zemin Sınıfı TANIM SK–1 UD 6,00 5,98 35 18 17 1,70 CL Çok Sert SK–1 SPT 7,50 9,42 - - NP - GC -- SK–2 UD 6,00 8,86 - - NP - GC -- SK–2 SPT 7,50 15,70 39 19 20 1,16 SC Çok Sert SK–3 UD 6,00 11,17 - - NP - GC -- SK–3 SPT 7,50 9,09 - - NP - SC -- Tablo–2: Laboratuar Deney Sonuçları LL: Likit Limit PI: Plastisite İndisi Ic: Kıvamlılık İndisi PL: Plastik Limit Kıvamlılık İndisi ( Ic= LL – W/PI) Sınıflama <0 Akışkan(çamur) 0-0,25 Çok Yumuşak 0,25-0,50 Yumuşak 0.50-0.75 Yarı Sert(Sıkı) 0.75-1.00 Sert >1.00 Çok Sert Tablo–3: Kohezyonlu Zeminlerin Kıvamlılık İndisine Göre Sınıflandırılması Plastisite İndisi (PI= LL - PL) Plastisite Derecesi Tanımlama 0 Plastik Değil SİLT 1-5 Önemsiz Derecede Plastisiteye Sahip KİLLİ SİLT 5-10 Düşük Plastisiteli SİLT ve KİL 10-20 Orta Plastisiteli KİL ve SİLT 20-40 Yüksek Plastisiteli SİLTLİ KİL >40 Çok Yüksek Plastisiteli KİL Tablo-4 : Kohezyonlu Zeminlerin Plastisite İndisine Göre Sınıflandırılması (BURMISTER -1951) ŞİŞME POTANSİYELİ Laboratuar ve Arazi Verileri Şişme Yüzdesi Şişme Basıncı (KN/m2) Şişme Derecesi 200 no.lu elekten geçen (%) Likit Limit (%) SPT Darbe Sayısı >95 >60 >30 >10 >1000 Çok Yüksek 60-95 40-60 20-30 5-10 250-1000 Yüksek 30-60 30-40 10-20 1-5 150-250 Orta <30 <30 <30 <1 50 Düşük Tablo-5: Şişen Killerde Muhtemel Hacim Değişiklikleri(Chen, 1975) Likit Limit =37 (Ortalama) Şişme Yüzdesi = <1 Şişme Derecesi= Düşük 4. ZEMİN ve KAYA TÜRLERİNİN TAŞIMA GÜCÜNÜN HESAPLANMASI ÜÇ EKSENLİ BASINÇ DAYANIM DENEYİNE GÖRE(SK-1): qf=K1.C.Nc+1.Df.Nq+K2.2.B.Ng qa=qf/EK qa = Emniyetli taşıma gücü qf = Taşıma gücü C = Kohezyon (0,49 kg/cm2) 1 = Birim hacim ağırlıkları (0,00194 kg/cm3) 2 = Birim hacim ağırlıkları (0,00195 kg/cm3) Df =Temel derinliği (600cm) B = Temel genişliği (300cm) Ф =İçsel sürtünme açısı (60) Nc,Nq ve Ng = İçsel sürtünme açısına bağlı katsayılar (TERZAGHİ) Şerit ve Radye Temeller için; Df =600cm., B=300cm., C=0,49 kg/cm2 , Ф=60, 1 = 0,00194 kg/cm3 2= 0,00195 kg/cm3 , Nc=6,81 , Nq=1,72 , N=0,14 , K1=1, K2=0.5 için, Taşıma gücü; qf=K1.C.Nc+1.Df.Nq+K2.2.B.Ng qf=1.0,49.6,81+0,00194.600.1,72+0,5.0,00195.300.0,14 qf= 5,37993 kg/cm2 Emniyetli Taşıma Gücü: Ayrıca zeminin emniyet gerilmesi (qf); yapılacak yapının güvenlik katsayısına (Gs) bölünmesi sonucu tespit edilecektir. Gs=3 alındığında; qemn=qf /Gs qemn= 5,37993 /3 qemn= 1,79 kg/cm2 olarak bulunmuştur. SPT-N DEĞERLERİNE GÖRE (SK-2):Temel derinliği 6,00m. olduğundan 7,50m.deki SPT-N değeri alınmıştır. N=16 N’=15+(N-15)/2 Zemin Emniyet Gerilmesi=(N’-3)/5 (YASS Yoksa) Zemin Emniyet Gerilmesi=(N’-3)/10 (YASS Varsa) N’=15+(16-15)/2 N’=15,5 Z.E.G.=(15,5-3)/10 Z.E.G.=12,5/10 Z.E.G.=1,25 kg/cm2 olarak bulunmuştur. SPT-N DEĞERLERİNE GÖRE (SK-3):Temel derinliği 6,00m. olduğundan 7,50m.deki SPT-N değeri alınmıştır. N=15 N’=15+(N-15)/2 Zemin Emniyet Gerilmesi=(N’-3)/5 (YASS Yoksa) Zemin Emniyet Gerilmesi=(N’-3)/10 (YASS Varsa) N’=15+(15-15)/2 N’=15 Z.E.G.=(15-3)/10 Z.E.G.=12/10 Z.E.G.=1,20 kg/cm2 olarak bulunmuştur. Zemin Emniyet Gerilmesi; qemn=1,20 kg/cm2 alınması uygun olacaktır. Q Nc Nq Ny 0 5.14 1.00 0.00 1 5.38 1.09 0.00 2 5.63 1.20 0.01 3 5.90 1.31 0.03 4 6.19 1.43 0.05 5 6.49 1.57 0.09 6 6.81 1.72 0.14 7 7.16 1.88 0.19 8 7.53 2.06 0.27 9 7.92 2.25 0.36 10 8.34 2.47 0.47 11 8.80 2.71 0.60 12 9.28 2.97 0.76 13 9.81 3.26 0.94 14 10.40 3.59 1.16 15 11.00 3.94 1.42 16 11.60 4.34 1.72 17 12.30 4.77 2.08 Tablo-6: Taşıma Gücü Katsayıları ( Terzaghi-1943) Temel Tabanı Şekli Şerit L=∞ Dikdörtgen B<L Kare B=L Daire L=B=D K1 1 1+0,2 B L 1,2 1,2 K2 0,5 0,5+0,1 B L 0,4 0,3 Tablo-7:K1 ve K2 değerleri 4.5.2. SIVILAŞMA DURUMU Sıvılaşma olayı, suya doygun ince taneli kum ve silt gibi tabakaların, deprem titreşimleri sırasında boşluk suyu basıncının artması ile efektif yanal gerilmenin sıfır olması sonucu, tabakanın bir sıvı haline dönüşmesi olarak tanımlanabilir. Bu tanıma bağlı olarak herhangi bir zeminde sıvılaşma riskinin bulunup bulunmadığı bir takım parametrelere bağlı olduğu gibi sıvılaşma olayının gerçekleşebilmesi için bu parametreleri oluşturan koşullarında bir arada bulunması zorunluluğu vardır. Sıvılaşma olayının gerçekleşebilmesi için gerekli kriterler aşağıda maddeler halinde verilmiştir. *Sıvılaşmanın oluşması için, zeminin ince kum ve silt boyutunda tanelerden oluşması lazımdır. *Zeminin, içerisindeki boşluk suyu basıncını arttırabilecek herhangi bir deprem titreşimlerinin etkisi altında kalması lazımdır. Tüm bu kriterler ışığında inceleme alanını oluşturan zeminin sıvılaşma riskinin bulunup bulunmadığı, arazi ve laboratuar deney sonuçlarından elde edilen verilere göre aşağıda açıklanmıştır. Zeminlerin SPT deneylerinden elde edilen (N) darbe sayıları ile relatif sıkılıkları arasında Şekil-4’te verildiği gibi bir bağıntı vardır. Sondaj–1: Derinlik (m) Darbe Sayısı (N) Relatif Sıkılık (Dr, %) 1,50 3-5-2 27 3,50 5-3-5 48 4,50 7-5-6 63 7,50 10-11-7 78 9,00 7-5-3 82 10,50 15-10-8 90 12,00 17-10-13 96 13,50 19-15-14 96 14,55 20-18-16 96 16,50 22-21-17 96 17,55 24-20-20 96 19,95 20-22-21 96 Sondaj–2: Derinlik (m) Darbe Sayısı (N) Relatif Sıkılık (Dr, %) 1,50 7-4-6 27 3,50 10-8-6 48 4,50 12-8-9 63 7,50 10-8-8 78 9,00 7-5-6 82 10,50 10-9-6 90 12,00 12-10-8 96 13,50 14-11-10 96 14,55 15-12-13 96 16,50 14-16-12 96 17,55 17-20-14 96 19,95 20-22-18 96 Sondaj–3: Derinlik (m) Darbe Sayısı (N) Relatif Sıkılık (Dr, %) 1,50 7-5-4 27 3,50 10-8-8 48 4,50 9-7-10 63 7,50 10-7-8 78 9,00 7-5-2 82 10,50 10-8-5 90 12,00 12-10-7 96 13,50 15-12-10 96 14,55 17-14-15 96 16,50 19-15-18 96 17,55 20-18-18 96 19,95 24-20-21 96 SPT değerleri ile Maximum İvme değerleri ilişkisi Şekil-5’te verilmiştir. Buradan elde edilen değerlere göre zeminin sıvılaşma riski yoktur. Laboratuar deneylerinden elde edilen sonuçlara göre; yer altı suyunun 8.00 m. de bulunması, su içeriği (W)>0,9*LL şartlarının bulunmaması nedeniyle yapılması düşünülen inşaatın yapımından önce zeminin sıvılaşma riskine karşı herhangi bir önlem alınması zorunluluğu yoktur. amax Sıvılaşma Riski Yüksek Orta Düşük 0.10g 0.15g 0.20g 0.25g Dr<0.33 Dr<0.48 Dr<0.60 Dr<0.70 0.33<Dr<0.54 0.48<Dr<0.73 0.60<Dr<0.85 0.70<Dr<0.92 Dr>0.54 Dr>0.73 Dr>0.85 Dr>0.92 Tablo-8: Relatif Sıkılık ve Sıvılaşma Potansiyeli İlişkisi KONSOLİDASYON DENEYİNE GÖRE ; (SK–1) İnşaat’ın temel tipi şerit temel olacağı düşünülerek temelin en mesafesi 1,50m. olarak hesaplanmıştır. Vahit KUMBASAR’ın Zemin Mekaniği kitabında sıkışabilir tabaka kalınlığı, temel en mesafesinin 1,5–2,00 katı alınabilir teorisine bağlı kalınarak; temel zeminin sıkışabilir tabaka kalınlığı: 1,50*2,00=3,00m.dir. SONDAJ NUMUNE NO SK–1 3,00-3,50M. Basınç Aralığı (Kg/cm2) 0,00-0,50 0,50-1,00 1,00-2,00 2,00-4,00 Mv (Kg/cm2) 0,0545 0,0287 0,0208 0,0119 Av (cm2/kg) 0,0846 0,0439 0,0313 0,0176 H=P*H0*mv H=Konsolidasyon oturması= cm P= Net Zemin Emniyet Gerilmesi (kg/cm2) H0= Temel Seviyesi Altındaki Sıkışabilir Tabaka Kalınlığı =3,00 mv=Hacimsel Sıkışma Katsayısı qd=Zemin Emniyet Gerilmesi =1,79 kg/cm2=17,9 t/m2 y1=Doğal Birim Hacim Ağırlık=1,94 gr/cm2 Df= Temel Derinliği = 6,00m. P= qd-y1*Df P= 17,9-(1,94*6,00) P=6,26 t/m2=0,626 kg/cm2 H1=0,626*300*0,0208 H1=3,90 cm Eğer zemindeki oturma 10 cm. veya üzerinde ise alınması gereken tedbirler; Sıkışabilir zemin tabakalarının uzaklaştırılması Göçmeye karşı emniyet almak Taban basıncının küçük seçilmesi Sıkışabilir zemin tabakalarının sıkıştırılması Yükü temele erken koymak ve yapının inşaatı bitmeden önce uzun süre etki ettirmek Temel zeminini ileride etkileyecek olan yükten daha fazla bir yüke maruz bırakmak 6,00m.deki mevcut birimin laboratuar sonuçlarına göre hesaplanan av değerine göre nihai oturmanın %80’inin ne kadar zamanda gerçekleşeceğinin hesabı: U=%80 için:av=0,0313 cm2/dak. Tv*d2 T80= ----------- av U=%80 için ;Tv=0,0251 av= 0,0313 d= 300cm. 0,567*(600)2 51030 t80= ------------------ = ----------= 1132 günde oturma gerçekleşir. 0,0313*60*24 45,072 5.AFET DURUMU Etüt alanında doğal afet yönünden yapılaşmaya engel herhangi bir sakınca bulunmamaktadır. 7269 sayılı yasaya göre alınmış herhangi bir afet bölgesi kararı yoktur. İncelenen parselde yer aldığı yamaçlarda herhangi bir stabilite sorunu bulunmamaktadır. Aktif heyelan olayı gözlenmemiş olup topoğrafik ve jeolojik yapısı gereği potansiyel heyelan riski de taşımayacağı görülmektedir. 6. DEPREM DURUMU Ankara, tarih ve yakın zamanlarda büyük depremlerin merkezi olmamış; ancak, 100–120 km. kuzeyinde bulunan ve yeryüzünün en aktif zonlarından biri olduğu bilinen Kuzey Anadolu Fay zonunun batı uzantısındaki depremlerle, kentin 90–100 km. güneydoğusundaki Kırşehir- Keskin Fay zonundaki depremlerden önemli ölçüde etkilenmiştir. Bu durumda, Ankara’ya 50 km’lik uzaklıklar içinde oluşacak büyük depremlerin (M=5,0) ve 70–100 km.’lik uzaklıklar oluşacak büyük depremlerin (M 7.0) etkileri altında kalan bir kent olarak tanımlayabiliriz. Bu değişik tehlikeler içerisinde en etkilisi, Kuzey Anadolu Fay Zonu’nun batı uzantısı olarak bilinen Bolu-Çerkeş- Kurşunlu-Ilgaz fay zonundaki depremlerdir. Bu zonlar, genel olarak 10-15 km. derinlikteki çok sığ depremin ve sığ yanal atımlı yer değişimlerin egemen olduğu zonlar olarak kabul edilmektedir. Yine bu zonlar da oluşan büyük depremlerin hasar sonuçlarına göre, yırtılma doğrultusundaki enerji azalımından üç kat daha büyük olduğu söylenebilir. Bu durum, genel olarak doğu-batı doğrultulu yırtılmalara dik konumda bulunan Ankara için bir avantaj olmaktadır. Ankara’yı etkileyen deprem kaynakları, 90–120 km. uzaklıkta olduğuna göre; Ankara ili uzun periyotlu yüzey dalgalarından daha çok etkilenecektir. Bu dalgaların özellikle genç alüvyon alanlarla kalın pliyosen dolgu alanlar üzerinde rezonans nedeniyle genliklerinin büyümesi olasıdır. Kayaç zeminler ile doğal titreşim periyotları 0,5 sn.nin altında olan zeminler genellikle daha küçük yer hareket ivmesi vereceklerdir. Ergünay, O.(1978), tarafından Ankara’nın sert zeminleri için büyük depremleri ( M7.0 ) max. İvmeleri 100-150 gal dolaylarında bulunmuştur. Yapılan olasılık hesaplarına göre Ankara’daki sert zeminler üzerinde 100 gal’lik yer ivmesinin yapıların kullanım süresi içinde en az bir kere olma olasılığının oldukça yüksek olduğu ileri sürülmüştür (Ergünay 1978). Ankara için sismisite araştırması yapıldığında peryodu 50 yıl olan Ankara içindeki zemin ivmesi yerçekimi ivmesinin 0.09’u kadar olacaktır. Başka bir ifadeyle yapılara ağırlığının %9’u kadar bir yatay kuvvet gelecektir. “Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkındaki Esaslar” uyarınca 4. Derecede deprem bölgesi olan yerlerde yapı hesaplarında kullanılan deprem kuvveti yapının ağırlığının %3’ü olmaktadır. Yapılacak yapıların projelendirilmesi aşamasında Bayındırlık ve İskân Bakanlığı’nın “Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkındaki Esaslar” hükümlerinin aynen uygulanması gerekmektedir. ZEMİN GRUPLARI Zemin Grubu Zemin Grubu Tanımı Standart Penetrasyon (N/30) Relatif Sıkılık (%) Serbest Basınç Direnci (kPa) Kayma Dalgası Hızı (m/sn) (A) 1. Masif volkanik kayaçlar ve ayrışmamış sağlam metamorfik kayaçlar, sert çimentolu tortul kayaçlar 2. Çok sıkı kum,çakıl….. 3. Sert kil ve siltli kil… -- >50 >32 -- 85-100 -- >1000 -- >400 >1000 >700 >700 (B) 1. Tüf ve aglomera gibi gevşek volkanik kayaçlar, süreksizlik düzlemleri bulunan ayrışmış çimentolu tortul kayaçlar 2.Sıkı kum, çakıl………. 3. Çok katı kil ve siltli kil -- 30-50 16-32 -- 65-85 -- 500-1000 -- 200-400 700-1000 400-700 300-700 (C) 1. Yumuşak süreksizlik düzlemleri bulunan çok ayrışmış metamorfik kayaçlar ve çimentolu tortul kayaçlar………... 2. Orta sıkı kum, çakıl…. 3. Katı kil ve siltli kil…. -- 10-30 8-16 -- 35-65 -- <500 -- 100-200 400-700 200-400 200-300 (D) 1. Yer altı su seviyesinin yüksek olduğu yumuşak, kalın alüvyon tabakaları... 2. Gevşek kum…………. 3. Yumuşak kil, siltli kil.. -- <10 <8 -- <35 -- -- -- <100 <200 <200 <200 YEREL ZEMİN SINIFLARI Yerel Zemin Sınıfı Zemin Grubu ve En Üst Zemin Tabakası Kalınlığı (h1) Z1 (A) grubu zeminler h1=<15m olan (B) grubu zeminler Z2 h1>15m olan (B) grubu zeminler h1=<15m olan (C) grubu zeminler Z3 15m<h1<50m olan(C) grubu zeminler h1=<10m olan (D) grubu zeminler Z4 h1>50m olan (C) grubu zeminler h1>10m olan (D) grubu zeminler Tablo-9: Zemin Grupları ve Yerel Zemin Sınıfları Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkındaki Esaslar Hükümlerine göre; inceleme alanını oluşturan zeminin; Zemin Grubu:C Zemin Sınıfı:Z2 Etkin Yer İvmesi Katsayısı (Ao):0,20 DEPREM BÖLGESİ ETKİN YER İVMESİ KATSAYISI (AO) 1 0.40 2 0.30 3 0.20 4 0.10 Tablo-10 : Etkin Yer İvmesi Katsayısı (Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkındaki Esaslar ) YEREL ZEMİN SINIFI SPEKTRUM KARAKTERİSTİK PERİYOTLARI (TA) Saniye (TB) Saniye Z1 0.10 0.30 Z2 0.15 0.40 Z3 0.15 0.60 Z4 0.20 0.90 Tablo-11 : Spektrum Karakteristik Periyotları (Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkındaki Esaslar ) Spektrum Karakteristik Periyotları: TA=0,15sn, TB=0,40sn olarak alınmalıdır. •Yatak Katsayısı ZEMİN CİNSİ ZEMİN YATAK KATSAYISI; (t/m3) Balçık Turba <200 Kil, Plastik 500-1000 Kil, Yarı Sert 1000-1500 Kil, Sert 1500-3000 Islak Kil 2000-3500 Nemli Kil 3000-6000 Kuru Kil 5000-9000 Kumlu Kil 6000-8000 Gevşek Kum 1500-3000 Sıkı Kum 8000-10000 İnce Çakıl ve Kum 10000-12000 Orta Çakıl ve Kum 12000-15000 Sıkı Çakıl ve Kum 18000-24000 Çok Sıkı Çakıl 20000-30000 Damarlı Şist (Grovak v.b.) 40000-60000 Sağlam Şist >60000 Tablo-12 : Zeminlerde Yatak Katsayısı Sınıflaması (TMMOB İnşaat Müh. Odası El Kitabı) Yatak Katsayısı:1000-1500/m3 olarak alınmalıdır. •Bina Önem Katsayısı BİNANIN KULLANIM AMACI VEYA TÜRÜ I Deprem sonrası kullanımı gereken binalar ve tehlikeli madde içeren binalar Deprem sonrasında hemen kullanılması gerekli binalar (Hastaneler, dispanserler, sağlık ocakları, itfaiye bina ve tesisleri, PTT ve diğer haberleşme tesisleri, ulaşım istasyonları ve terminalleri, enerji üretim ve dağıtım tesisleri, vilayet, kaymakamlık ve belediye yönetim binaları, ilk yardım ve afet planlama istasyonları) Toksit, patlayıcı, parlayıcı, vb özellikleri olan maddelerin bulunduğu veya depolandığı binalar 1,5 İnsanların uzun süreli ve yoğun olarak bulunduğu ve değerli eşyanın saklandığı binalar Okullar, diğer eğitim bina ve tesisleri, yurt ve yatakhaneler, askeri kışlalar ve cezaevleri vb. Müzeler 1,4 İnsanların kısa süreli ve yoğun olarak bulunduğu binalar: Spor tesisleri, sinema, tiyatro ve konser salonları, vb. 1,2 Diğer binalar: Yukarıdaki tanımlara girmeyen diğer binalar ( Konutlar, iş yerleri, oteller, bina türü endüstri yapıları vb.) 1,0 Tablo-13:Bina Önem Katsayısı İnceleme alanında yapılması düşünülen inşaatın bina önem katsayısı (I), yukarıda verilen tablodaki verilere göre, I:1.4 olarak alınması uygundur. 7.SONUÇ ve ÖNERİLER Ankara ili- Akyurt İlçesi, Ada No:376, Parsel No:6 ve civarında yapılan sondajlı çalışmalardan elde edilen sonuçlar ve öneriler aşağıda verilmiştir.İnceleme sahası,yapılmış olup(2.Kategori) arazi, jeolojik ve jeoteknik açıdan değerlendirilmiştir. 1.İnceleme sahası, 1Bodrum+zemin+3 Katlı Akyurt Halk Eğitim Merkezi inşaatı yapım projesi kapsamında olup, sahada 3 adet temel sondaj (SK-1+SK-2+SK-3=60m.) yapılmış olup(2.Kategori) arazi, jeolojik ve jeoteknik açıdan değerlendirilmiştir 2.İnceleme alanında yapılan sondajlarda, SK-1, SK-2 ve SK-3 ’de görülen litoloji şu şekildedir: SK-1’ de ; 0-7,50 m. arası: az çakıllı, kumlu KİL. 7,50-20m. arası: killi, kumlu ÇAKIL. SK-2’ de ; 0-7,50m. arası: killi, kumlu ÇAKIL. 7,50-20m. arası: az çakıllı, killi KUM. SK-3’ de ; 0-7,50m. arası: kumlu, killi ÇAKIL. 7,50-20m. arası: az killi, çakıllı KUM. 3.İnceleme alanında bulunan temel tipinin, uzman İnşaat Mühendisi tarafından belirlenmesi koşuluyla, zemin parametreleri aşağıdaki tabloda sunulmuştur Emniyetli Taşıma Gücü 1,20 kg/cm2 Zemin Grubu C Zemin Sınıfı Z2 Yatak Katsayısı (ks) 1000-1500t/m3 Etkin Yer İvmesi Katsayısı (Ao) 0,20 Spektrum Karakteristik Periyotları TA= 0,15 sn TB= 0,40 sn Bina Önem Katsayısı 1,4 4. İncelenen arazi Çevre ve Şehircilik Bakanlığının deprem haritasına göre 3.dereceden deprem kuşağı içinde yer almaktadır. İnceleme sahasında yapılacak olan yapılarda “2006 DEPREM YÖNETMELİĞİ’NE VE DEPREM BÖLGELERİNDE YAPILACAK BİNALAR HAKKINDAKİ HÜKÜMLERİNE ” uyulmalıdır. 5. İnceleme alanında heyelan ve kaya düşmesine sebep olacak bir aktivite bulunmamaktadır. 6. Yapılan sondajlarda hesaplanan laboratuar sonuçlarına göre: SK-1’ de; 1 kg/cm2 lik basınç altında SK-1’de, 6,00m.de=3,90cm’lik oturma miktarı hesaplanmıştır. Bu oturma miktarının statik hesaplamalarda kesinlikle göz önüne alınması gerekmektedir. Ayrıca yapılan kilin şişme potansiyeli özelliklerinde, yüksek derecede şişme potansiyeline sahip olduğu görülmüştür. 7. İnceleme alanında yapılan sondajlarda, yer altı suyuna 8,00m. de rastlanılmıştır. İnceleme alanında, yüzey suları ile akifer özelliği olmayan kumlu seviyelerden gelebilecek suların gerekli drenaj ve yalıtım önlemlerinin (Korozyon, su basması........v.s.için) yapılması gerekmektedir.Yeterli olmadığı durumlarda kesinlikle pompaj sistemi kurulmalı, temellerin ve yapının suyla ilişkisi kesilmelidir. 8. Yeterli şev açısı oluşturularak hafriyat yapılmalı şev stabilizesini sağlamak için gerekli iksa ve istinat tedbirleri alınmalıdır ve bitkisel toprak ile altere malzeme üzerine temel oturtulmaması gerekmektedir. Yapılacak olan binanın hafriyatı sırasında, yanındaki binanın temeline zarar verilmemesi için gerekli önlemlerin alınması gerekmektedir. 9. Bu rapor Ankara ili- Akyurt İlçesi, imar sınırları içerisinde kalan, 376 Ada, 6 Parsel’e ait olup statik hesaplamalarda üstteki bitkisel toprak ile altere malzemenin alınması ve alttaki nispeten daha sağlam zemine oturtulması koşulu ile zemin emniyet gerilmesinin hesaplamalarda 1,20 kg/cm2 olarak alınması uygun görülmüştür. PAGE - 3 - Sorumlu Jeoloji Mühendisinin Adı Soyadı : Gülüzar SOYKAN Oda Sicil No : 14606 T.C.Kimlik N : 22379218824 Tarih : 27.02.2013 İmza :