Teknolojinin Gelişmesi, Stabilizasyonda Hata Oranını En Aza İndiriyor

Geçmişte, insanların yaşam alanlarını olumsuz etkileyen zayıf zeminlere bir tepki olarak zemin stabilizasyonunun bulunduğunu düşünen Dr. Servan Atay, stabilizasyon için ilk olarak taşların kullanıldığını ifade ediyor. Olumsuz sonuç alan insanların, bağlayıcılığı daha yüksek maddelere yöneldiklerini ekleyen Dr. Atay,  kirecin ilk bulunma aşamasını bu sürece bağlıyor. Büyük gelişimler sonucu kirecin günümüze geldiğinden ve hızla gelişen teknoloji sayesinde hata ihtimallerinin en aza indirildiğinden bahseden Atay, “Teknolojik makinaların üretilmesi ve ürün yelpazesinin de gelişmesi, inşaat işlerinin çok daha sağlam ve çok daha kısa sürede yapılmasına olanak sağlıyor.” diyor ve stabilizasyon yapımı ile ilgili uyarıyor: “Zemin stabilizasyonu yapılması planlanan zeminler için laboratuvar şartlarında deneyler mutlaka yapılarak, uygun kireç miktarı belirlenmelidir.”

Zemin mühendisliği kavramı hakkındaki düşüncelerinizi alabilir miyiz? Genel düşünmek gerekirse, insanların barınmaya ihtiyaç duydukları günden beri zemin mühendisliği yaptıklarını söyleyebilir miyiz?

İnsanların eski çağlardan beri bulundukları bölgenin jeolojik yapısı ve iklimine özel barınma ve ulaşım ihtiyaçları için çözümler bulmaya çalıştıklarını biliyoruz. Dolayısıyla o dönemlerden itibaren deneme yanılma yoluyla zemin mühendisliğinin başlangıcını oluşturduklarını düşünebiliriz.

İnsanlar, özellikle yaşam alanlarındaki zayıf zeminlerin bulunduğu bölgelerde, hava koşullarına bağlı olarak ulaşım yollarında yaşadıkları sıkıntıları en aza indirebilmek için çareler aramışlardır. İlk çare olarak zemine büyük taşlar sermişler, ancak zemin su ile karşılaştığında bu yöntemin fazla işe yaramadığını görmüşlerdir. Bu sebepten dolayı daha bağlayıcılığı olan maddelere yönelmiş olmalılar ki geçmişte kirecin kullanımının olduğunu görüyoruz.

Kirece gelince; nasıl bulunduğu tam olarak bilinmiyor ancak eski çağlarda kireçtaşlarının bulunduğu bölgede ateş yakıldığı ve bunun sonucunda kireç taşının kirece dönüştüğü tahmin ediliyor. Aynı zamanda, yağmur sonrasında bulunduğu yerdeki zemin ve volkanik kül ile kirecin reaksiyona girmesiyle ilk harcın bulunduğu da tahminlerin arasında yer alıyor.

MÖ 7500’lü yıllara baktığımızda Ürdün’de inşa edilmiş yerleşim yerlerinde kirecin izlerine rastlandığını görüyoruz. MÖ 3000’lü yıllarda ise antik Yunan kentlerinin, mısır piramitlerinin ve Çin Seddi’nin de zemin iyileştirmelerinde bağlayıcı olarak kireç kullanıldığı biliniyor. Bu yöntemin geliştirilerek günümüze kadar geldiğini söyleyebilirim. Ayrıca kireç sektörünün günümüzde hala gelişim içinde olduğunu belirtmekte de fayda var.

Bahsettiğiniz geçmiş dönemdeki zorluklar neyse ki şuan yaşanmıyor. Günümüzde zemin davranışlarının hesaplanabilir hale getirilmesi de buna katkı sağlayan etkenlerden. Tabi bu da yaşam kalitesine ve güvenliğe katkı sağlıyor, haksız mıyım?

Günümüzde hızla gelişen teknoloji sayesinde hata ihtimalleri en aza indirgeniyor. Örnek vermek gerekirse; inşaat yapılması planlanan alanlarda da drone ile görüntü alınıyor ve bu görüntüler özel programlar vasıtasıyla işlenerek saha içerisindeki dolgu ve kazı miktarları çok kısa sürede hesaplanabiliyor. Ayrıca, zemin laboratuvarında kullanılan tüm ekipmanlar bilgisayarlara entegre ediliyor ve bu sayede hem deney hem de okuma hatası neredeyse sıfıra indirgeniyor. Zemine yapılan laboratuvar deneylerinden elde edilen sonuçlar başka bir program vasıtasıyla modelleniyor ve üzerine inşa edilecek yapının yük ve zamana bağlı değişimi kolayca hesaplanabiliyor. Teknolojik makinaların üretilmesi ve ürün yelpazesinin de gelişmesi, inşaat işlerinin çok daha sağlam ve çok daha kısa sürede yapılmasına olanak sağlıyor.

Sağlam zemin ihtiyacının demir yolu yapımındaki önemi nedir? Zayıf zemin mukavemetine sahip demiryolu topraklarında yapısal bütünlük nasıl sağlanır?

Özellikle hızlı trenlerin kullanılmaya başlanmasıyla birlikte demir yolu dünyada popüler olmaya başlamıştır. İnsanlar güvenli, konforlu ve hızlı bir şekilde istedikleri bir noktadan diğerine kolaylıkla gidebilmektedir. Bu nedenle demir yolu inşaatı dünya da hızlı bir şekilde ilerlemektedir.

Hali hazırda kullanılan normal hızlı tren güzergâhları maalesef hızlı trenler için uygun değildir. Bu tip demiryollarının güçlendirilmesi gerekmektedir. Yeni yapılacak demiryollarının da benzer şekilde eski dizaynlara göre daha yüksek zemin gerilmelerine dayanmaları gerekmektedir. Önceden yapılmış demiryollarının hızlı trenler için adaptasyonu amacıyla demiryolu zeminindeki taşıma gücü düşük zayıf zeminin güçlendirilmesi özellikle Avrupa’da kireç ile yapılmaktadır. Yeni yapılacak güzergâhlarda ise zemin zayıfsa kireç ile iyileştirme klasik yol inşaatına alternatif olabilmektedir. Özellikle zayıf zeminlerde yolun taşıma kapasitesini arttırmak için zemine taş dolgu yapılmaktadır. Ancak yaptığımız çalışmalarda zayıf zeminlerin zamana bağlı olarak taş dolgu tabakalarında da çökme ve çamura batma sıkıntıları görülmüştür. Ancak kireç ile iyileştirilen zeminler beton gibi hareket etmekte yükü yaymakta ve tabaka davranışı göstermektedir.

Konuştuklarımızdan hareketle, zemin iyileştirmeleri yöntemlerinden bahseder misiniz? Zemin stabilizasyonunda alternatif yeni yöntemler var mı?

Günümüzde en çok kullanılan yöntemleri; enjeksiyon, jet grouting, forekazık, mini kazık ve taş kolonu şeklinde sıralayabiliriz. Ancak bu uygulamalar zemin stabilizasyonuna tam olarak alternatiftir diyemeyiz. Biz özellikle dolgu yapılacak zeminlerde yüzeysel stabilizasyonu ve çamur-bataklık halinde, derinliği 1 metreden fazla olan zeminler için de kütle stabilizasyonunu öneriyoruz.

Anladığım kadarıyla, yüzeysel zemin stabilizasyonları genelde üstyapı yüklerinin çok fazla olmadığı yapılarda veya demiryolu ve karayolu gibi yol inşaatlarında kullanılıyor. Peki, bu uygulama nasıl yapılıyor ve yapılırken dikkat edilmesi gereken ana arterler neler?

Yüzeysel zemin stabilizasyonunu çok katlı binaların temelinde genellikle önermiyoruz. Ancak temel kazısının altında zayıf ya da çamurlu zemin varsa ek önlem olarak kireç kullanılmasını öneriyoruz. Zemin stabilizasyonu yapılması planlanan zeminler için laboratuvar şartlarında deneyler mutlaka yapılarak, uygun kireç miktarı belirlenmelidir. Uygulamanın da mutlaka bu iş için özel olarak üretilmiş makine-ekipmanlar ile yapılması gerekmektedir.

Peki, kütle stabilizasyonu ile ilgili neler aktarabilirsiniz?

2015’ten itibaren ülkemizde kütle stabilizasyonu uygulamasını tanıtmaya başladık. Derinliği 1 metreden fazla olan çamur bataklık zeminlerde klasik yöntemle inşaat yapmak hem normalden yavaş hızda gitmekte hem de ekonomik olmamaktadır. Ayrıca zeminde zaman bağlı ciddi oturmalar da meydana gelebilmektedir. Farklı yöntemlerle iyileştirme yapılmak istendiğinde ise iş ekonomiklikten çıkmaktadır. Kütle stabilizasyonu ile zemine laboratuvar ortamında tesbit edilen miktarda kireç ilavesi ile zemin kolaylıkla iyileştirilebilmektedir.

Sizlerin de bildiği üzere son dönemlerde yapı ve inşa alanında ülkemizde oldukça büyük adımlar atıldı ve insanlar da farkındalık yaratıldı.  Türkiye’deki zemin iyileştirme uygulamalarını değerlendirecek olursanız neler söylersiniz?

Türkiye de birçok zemin iyileştirme yöntemi kullanılıyor. Bu sayede yapıların zarar görmesi de en aza indirilebiliyor. Ancak her zemin için doğru iyileştirme yönteminin kullanılması yapılacak çalışmaların maliyet-kalite yönünden maksimize olmasını sağlamaktadır. Yüzeysel zemin stabilizasyonu ve kütle stabilizasyonu ise son yıllarda kullanılmaya başlanmış olup artan bir ivmeyle devam etmektedir.