Kıbrıs’ta zemin: marn, yumuşak kireçtaşı ve şişen killer

Zemin etüdü için araştırma çukuru açımı

Kıbrıs’ta yan yana iki parselin zemini birbirinden belirgin biçimde farklı olabilir. Kuru mevsimde kaya kadar sert görünen marn ya da yumuşak kireçtaşı ıslandığında yumuşayabilir; bazı killer kışın şişip yazın büzülerek hafif yapıları ve döşemeleri hareket ettirebilir. Bu rehberde bu zeminlerin neden sorun çıkardığını, Kıbrıs’ta zemin etüdünün neleri kapsadığını, riski hangi laboratuvar deneylerinin ortaya koyduğunu ve sonuçların tasarımda nasıl kullanıldığını anlatıyoruz.

Zemin kısa mesafede değişir

Adanın birçok bölgesinde marn, tebeşirli ve yumuşak kireçtaşı, kalkarenit ve kil içeren tortul birimler yaygındır. Bu birimler katmanlıdır; tabakalar kısa mesafede incelir, kalınlaşır ya da yerini başka bir malzemeye bırakır. Ayrışma derecesi de derinlikle ve yerden yere değişir: yüzeyde ayrışmış, killeşmiş bir zon birkaç metre altta daha sağlam bir birime geçebilir. Buna eski dolgular ve geçmişte yapılmış kazılar da eklenir.

Bu yüzden komşu parselden, yakındaki bir yol yarmasından ya da tek bir kazıdan bütün arsa için sonuç çıkarmak yanıltıcı olabilir. Zemin etüdü, yapının oturacağı yerdeki koşulları o noktada belirlemek için yapılır.

Kuruyken sert, ıslanınca zayıflayan marn ve yumuşak kireçtaşı

Marn, kil ve kalsiyum karbonattan oluşan tortul bir malzemedir. Kuruyken kazmaya direnç gösterebilir ve kaya gibi görünür; ancak kil oranına bağlı olarak suyla temas ettiğinde yumuşayabilir, dağılabilir ve dayanımının önemli bir kısmını kaybedebilir. Islanma ve kuruma döngüleri bu bozulmayı hızlandırır. Zayıf çimentolu yumuşak kireçtaşları ve kalkarenitler de aynı katman içinde sert ve gevşek kısımlar barındırabilir.

Sahada sık karşılaştığımız hata, yaz aylarında açılan temel kazısında zeminin sertliğine bakarak karar vermektir. Kazı tabanı yağmura ya da sızan suya açık kalırsa beton dökülmeden önce yumuşamış bir yüzey oluşabilir. Malzemenin suyla nasıl davrandığını görünüşü değil, deneyler gösterir.

Şişen ve büzülen killer

Bazı killer, özellikle smektit grubu (örneğin montmorillonit) kil mineralleri içerenler, su aldıklarında şişer ve kuruduklarında büzülür. Yağışlı kış ve uzun, kuru yaz, zemindeki su içeriğini mevsimden mevsime değiştirir ve bu hacim değişimini her yıl yineler. Yazın killi zeminde açılan derin çatlaklar bunun görünür işaretlerindendir.

Bu hareketten en çok zemine az yük aktaran yapılar etkilenir: tek veya iki katlı evler, zemine oturan döşemeler, bahçe ve istinat duvarları, kaldırımlar, saha betonları ve altyapı boruları. Zeminin bir kısmı diğerinden daha fazla ıslanıp kuruduğunda (sızdıran bir boru, bina dibinde biriken yağmur suyu, bahçe sulaması ya da büyük ağaç kökleri) hareket her noktada aynı olmaz; bu da duvarlarda çatlaklara, kapı ve pencerelerin sıkışmasına ve döşemelerde kabarmaya yol açabilir.

Zemin etüdü neleri kapsar

Kapsam yapının tipine ve sahaya göre belirlenir. Bir zemin etüdü genellikle şu çalışmaları içerir:

  • Planlama ve saha gözlemi: deney noktalarının sayısı, yeri ve derinliği projeye göre belirlenir; sahadaki zemin ve jeolojik koşullar yerinde değerlendirilir.
  • Araştırma çukurları: kazıcıyla açılan çukurlarda tabakalar doğrudan görülür, tanımlanır, fotoğraflanır ve her tabakadan numune alınır. Sığ temelli hafif yapılarda en çok bilgi veren yöntemlerdendir.
  • Geoteknik sondaj ve loglama: derinlik boyunca bilgi gerektiğinde sondaj yapılır; sondaj sırasında gerektiğinde SPT uygulanır, karotlar sandıklanıp fotoğraflanır, kaya karotlarında TCR, SCR ve RQD belirlenir, yeraltı suyu gözlenir. Zemin ve kaya tanımları sondaj loglarında sunulur.
  • DCP deneyi: dinamik konik penetrometre ile ASTM D6951/D6951M-18(2023) standardına göre sığ tabakaların kalınlığı ve tahmini CBR değeri belirlenir. Yol ve kaplama altı tabakalarda hızlı bir profil verir; CBR bir korelasyonla tahmin edildiği için laboratuvar CBR deneyinin yerini tutmaz.
  • Numune alma: laboratuvar deneyleri için her tabakadan, derinliği kaydedilerek numune alınır.

Sahada yaptığımız çalışmaların ayrıntıları saha etüdü ve DCP deneyi ile geoteknik sondaj sayfalarımızda yer alır.

Riski ortaya koyan laboratuvar deneyleri

Sahadan alınan numuneler laboratuvarımızda aşağıdaki deneylerle incelenir. Teknik sorumlumuzun doktora çalışması Kıbrıs killi zeminlerinin plastisitesinin istatistiksel modellenmesi üzerinedir.

DeneyStandartNe gösterir
Su içeriğiTS EN ISO 17892-1:2014+A1:2022Numunenin alındığı andaki su içeriği; diğer sonuçları yorumlamak için temel veri
Tane boyu dağılımıTS EN ISO 17892-4:2016Çakıl, kum ve ince tane oranları
Atterberg limitleriTS EN ISO 17892-12:2018+A2:2022Likit limit, plastik limit ve plastisite indisi; kilin suya duyarlılığı ve şişme potansiyeli için gösterge
Lineer büzülmeBS 1377-2:2022Kurumayla oluşan boyca kısalma; hacim değişimi eğilimi
Zemin sınıflandırmasıTS EN ISO 14688-2:2018Zeminin sınıfı

Bu deneyler birlikte değerlendirilir. Yüksek plastisite indisi ve yüksek lineer büzülme, zeminin hacim değişimine yatkın olduğuna işaret eder. Ancak bunlar indeks deneyleridir; şişme miktarını ya da şişme basıncını doğrudan ölçmez. Ek deney gerekip gerekmediğine proje mühendisi karar verir. Yol ve dolgu işlerinde bunlara çoğu zaman Proktor (TS EN 13286-2:2013) ve CBR (TS EN 13286-47:2021) deneyleri eklenir. Deneylerin tamamı zemin laboratuvar deneyleri sayfamızda listelenmiştir.

Sonuçlar ne için kullanılır, kararı kim verir

Biz deneyleri yapar ve sonuçları ilgili standartlara göre raporlarız. Saha etüdü raporumuzda zemin koşullarını, tabaka kalınlıklarını, deney sonuçlarını ve zemine ilişkin değerlendirmemizi sunarız. Tasarım mühendisi bu verileri temel tipini ve derinliğini seçmek; killi ya da zayıf bir tabakanın kaldırılıp kaldırılmayacağına, döşemenin zemine oturup oturamayacağına, drenaj ve nem kontrolü önlemlerine ve yollarda tasarım CBR değerine karar vermek için kullanır. Bu tasarım kararları projenin mühendisine aittir; raporumuz bu kararlara veri sağlar, onların yerini almaz.

Sonuçların süresi deney noktası ve numune sayısına bağlıdır. Su içeriği ve lineer büzülme gibi deneyler numunenin etüvde kurutulmasını gerektirdiği için laboratuvar sonuçları saha çalışmasıyla aynı gün çıkmaz; teslim tarihini iş programıyla birlikte netleştiririz. Etüdü proje çizilmeden, mümkünse arsa alınmadan önce yaptırmak, sonuçların tasarıma gerçekten yansımasını sağlar.

Sık sorulan sorular

Tek katlı bir ev için de zemin etüdü gerekir mi?

Şişen killerden en çok etkilenenler hafif yapılardır; bu yüzden küçük bir yapıda da zemini bilmek önemlidir. Etüdün kapsamı yapının büyüklüğüne göre küçültülebilir: çoğu zaman birkaç araştırma çukuru ve indeks deneyleri iyi bir başlangıçtır. Kapsamı yapının tasarım mühendisiyle birlikte belirleriz.

Zemin kuru ve sert görünüyor; yine de deney gerekir mi?

Evet. Marn ve killi zeminler kurak mevsimde sert görünür. Bu sertlik, zeminin ıslandığında nasıl davranacağını göstermez; su içeriği, plastisite ve büzülme deneyleri bunu ortaya koyar.

DCP deneyi sondajın yerini tutar mı?

Hayır. DCP sığ tabakaların kalınlığını ve tahmini CBR değerini hızlıca verir; yol ve kaplama altı tabakalar için kullanışlıdır. Daha derindeki tabakaları, kaya kalitesini ve yeraltı suyunu görmek için sondaj gerekir. Hangi yöntemin uygun olduğu yapıya ve sahaya bağlıdır.

Arsanız, yapınız ya da yol projeniz için zemin etüdü planlamak istiyorsanız kapsamı birlikte belirleyebiliriz. Hizmetin ayrıntıları saha etüdü ve DCP sayfamızda yer alır; proje bilgilerinizi iletişim sayfamızdan bize iletebilirsiniz.