Yer Mühendisliği

ISSN : 2148-5267

www.yermuhendisligi.com

YER Sayı: 3 • Yıl: 1 • Temmuz - Ağustos - Eylül 2014

MÜHENDİSLİĞİ

Yerin dilinden anlamak Üçüncü köprü tünelleri Değişken zeminlerde fore kazık

Mühendislik Jeolojisi Derneği adına

Apa Yayıncılık tarafından hazırlanmaktadır.

“Beklenen güç daima yanınızda…’’

www.kaletekmakina.com.tr

YER MÜHENDİSLİĞİ İmtiyaz Sahibi Melih Apa Genel Koordinatör Emre Apa Genel Yayın Yönetmeni Prof. Dr. Atiye Tuğrul Sorumlu Yazı İşleri Müdürü Döne Arslantaş Sorumlu Editör Taylan Özgür Efe Yazı İşleri Ahu Kaya - Eren Cerciz - Gökhan Uz - İlkay Kefeli İsmail Center - Sevim Büyüktaş Demir Web Editörü Can Dişbudak Reklam Koordinatörü Ali Önderol Reklam Satış Çağrı Arslantaş - Nevzat Kaygısız - Sena Kılıç Tasarım Volkan Düvencioğlu Sorumlu Grafiker Eray Çelik Muhasebe / Finans Seçil Erman Halkla İlişkiler Merve İspiroğlu Dağıtım Aras Kargo UPS (Ünsped Paket Servisi A.Ş.)

Yayın Kurulu Prof. Dr. Reşat Ulusay Prof. Dr. Mehmet Ekmekçi Dr. Ayhan Koçbay Prof. Dr. Atiye Tuğrul Prof. Dr. Remzi Karagüzel Prof. Dr. Recep Kılıç Doç. Dr. Mahmut Mutlutürk Doç. Dr. Nihat Sinan Işık Baskı Gezegen Basım Yüzüncü Yıl Matbaacılar Sitesi 2. Cadde 202/A Bağcılar / İSTANBUL Tel: 0 (212) 325 71 25 pbx Fax: 0 (212) 325 61 99 Gezegen Basım Sertifika No: 12002 Basım Tarihi: Eylül 2014 İletişim Fener Kalamış Cad. No:12 Atlas Apt. Kat:6 Daire: 11/12 - 34726 Kızıltoprak / İstanbul Tel: +90.216 302 53 82 (pbx) Fax. +90.216 302 08 10 www.apayayincilik.com.tr www.yermuhendisligi.com

Değerli okurlarımız, Dergimizin 2. sayısı sizlere ulaştırıldıktan sonra derneğimizin üye sayısındaki artış ve yeni üyelik başvurularının devam ediyor olması, bizleri cesaretlendirici ve teşvik edici unsurlardan biri olmuştur. Özellikle Uluslararası Mühendislik Jeolojisi Birliği’ne (IAEG) üye Avrupa ülkeleri arasında MJD’nin üye sayısı açısından 4. ve dünya genelinde de 9. sıraya yükselmiş olması bu gelişmenin önemli bir göstergesidir. Bunun yanı sıra, 2014 yılında IAEG’nin bilimsel yayın organı olan “Bulletin of Engineering Geology and the Environment” adlı uluslararası dergiye makale gönderme konusunda ve derginin Editörler Kurulu’nda üyelik sayısı açısından ülkemizin ikinci sırada yer alıyor olması da, ayrı bir kıvanç kaynağı olarak değerlendirilmektedir.

Dört yıldan bu yana IAEG Yönetim Kurulu’nda Avrupa’dan Sorumlu Başkan Yardımcısı olarak görev yapan Yönetim Kurulu üyemiz Prof. Dr. Atiye Tuğrul, bu yıl sonunda görevini yeni seçilen üyeye devredecektir. Bu süreç boyunca Prof. Tuğrul’un IAEG Yönetim Kurulu’nda ülkemizi temsil ederek vermiş olduğu özverili hizmetler ve katkılarından dolayı kendisini içtenlikle kutluyor ve başarılarının devamını diliyoruz.

Merhum Prof. Dr. Vedat Doyuran’ın anısına ODTÜ, MJD ve JMO tarafından ortaklaşa düzenlenen “Prof. Dr. Vedat Doyuran ve Jeoloji Mühendisliği” adlı anma etkinliği çok sayıda katılımcıyla 13 Haziran 2014’te Ankara’da gerçekleştirilmiştir. 3-5 Eylül 2015 tarihleri arasında Karadeniz Teknik Üniversitesi Jeoloji Mühendisliği Bölümü ile MJD’nin birlikte Trabzon’da düzenleyeceği ‘MÜHJEO’2015: Ulusal Mühendislik Jeolojisi Sempozyumu’nun (Prof. Dr. Fikret Tarhan’ın Anısına) hazırlıkları da devam etmekte olup, bildiri özlerinin alınmasına yakında başlanacaktır. Bu sempozyumda destekleyici kuruluş olmaları için davet edilen JMO ile MTA ve DSİ Genel Müdürlükleri, AFAD Başkanlığı ve HİDRODER davetimizi ve sempozyum sırasında stant açmayı kabul etmişlerdir. Sağlayacakları katkılardan dolayı bu kuruluşlara içten teşekkürlerimizi sunuyoruz. Farklı etkinliklerde duyuru ve afişleri kitlelere ulaştırılan ve katılımın yüksek olabilmesi için katılım ücretinin mümkün olduğunca makul düzeyde tutulduğu bu sempozyuma (www.muhjeo2015.org) üyelerimizin ve konuya ilgi duyan kişi, kurum ve kuruluşlar ile firmaların bildiri sunumuyla, delege olarak ve stant açarak katılıp ilgi ve desteklerini esirgemeyeceklerine inanıyoruz.

2014 yılı “Erguvanlı Mühendislik Jeolojisi Ödülleri” için oluşturulan jürilerin yaptıkları değerlendirme sonucunda ödülleri kazananlar belirlenmiş olup, ödüller 14 Kasım 2014’te İTÜ Maden Fakültesi’nde yapılacak törenle sahiplerine verilecektir. Bu törenden sonra ülkemizde mühendislik jeolojisinin gelişmesine öncülük etmiş olan Prof. Dr. Kemal Erguvanlı’nın anısına her yıl düzenlenen “Erguvanlı Konferanslar Dizisi” kapsamında “Yaşamları Taşla Yoğrulan İki Çağdaş Usta: Michelangelo ve Mimar Sinan” başlıklı konferans MJD Onursal Üyesi Prof. Dr. Erdoğan Yüzer tarafından verilecektir.

Yer mühendisliği alanındaki uygulamalara ve güncel gelişmelere ilişkin röportaj, haber ve teknik yazıların yer aldığı Yer Mühendisliği dergisinin içeriğinin daha da zenginleştirilmesi ve bu alanda çalışanlar arasındaki bilimsel-teknik iletişimin gelişmesine daha fazla katkıda bulunulması açısından bundan sonraki sayılar için siz değerli okurlarımızın katkılarının giderek artmasını bekliyoruz.

Bir sonraki sayımızda buluşmak üzere, mühendislik jeolojisi camiasına ve yer mühendisliği alanında emek verenlere sağlık, esenlik ve başarılar dilerim.

Yayın Türü Yer Mühendisliği Dergisi Türkiye genelinde dağıtılmaktadır.

Basın Kanununa göre "yerel süreli" yayındır.

Yer Mühendisliği Dergisi Apa Yayıncılık Reklamcılık ve Fuarcılık Ltd. Şirketi tarafından T.C. yasalarına uygun olarak üç ayda bir yayınlanmaktadır.

Yer Mühendisliği Dergisi’nde yayınlanan yazı, harita, fotokopi, illüstrasyon ve konuların tüm hakları Apa Yayıncılık’a aittir. İzinsiz, kaynak gösterilmeden alıntı yapılamaz.

Prof. Dr. Reşat Ulusay

Mühendislik Jeolojisi Derneği Yönetim Kurulu Başkanı

Size daha az duruş maliyeti ile çalışacağınız gücü sunuyoruz Tamamen yeni Sandvik RH460, değişken zemin koşullarında maksimum verimlilik için geliştirilmiştir. Yüksek darbe enerjisi ve daha düşük hava tüketimi ile RH460 serisi delik-dibi-darbeyle delmeyi yeni bir boyuta taşımıştır. Genel amaçlı shankı sayesinde diğer matkaplarla ile uyumludur ve daha fazla esneklik sunar.

www.construction.sandvik.com

İÇİNDEKİLER

12 KISA KISA

ISSN : 2148-5267

www.yermuhendisligi.com

YER

Mühendislik Jeolojisi Derneği’nden haberler..........................................................................8

Sayı: 3 • Yıl: 1 • Temmuz - Ağustos - Eylül 2014

MÜHENDİSLİĞİ

PROJE Üçüncü Köprü tünelleri.................................................................................................................20 Değişken yapılı zeminde fore kazık.........................................................................................24

Yerin dilinden anlamak Üçüncü köprü tünelleri Değişken zeminlerde fore kazık Mühendislik Jeolojisi Derneği adına

Apa Yayıncılık tarafından hazırlanmaktadır.

FAIR adlı uluslararası parçacık hızlandırıcının inşasında gerek duyulan 40 ila 62 m’lik kazıklar, iki adet Liebherr LB 44-510 döner deliciyle oluşturuluyor.

HABER Taşın dilinden anlamak..................................................................................................................16 Maden yatırımları artıyor...............................................................................................................26 IAEG Genel Kurulu ve XII. IAEG Kongresi..............................................................................32

MAKALE Silindirle sıkıştırılmış beton barajlar...........................................................................................12 Katı Atık (Çöp) Depolamada Mühendislik Jeolojisinin Önemi..........................................34 Şev duraylılığı analizlerinde önemli bir parametre..............................................................42

ULUSLARRASI GÜNDEM TBM için zorlu zemin.....................................................................................................................28

AJANDA Ajanda................................................................................................................................................48

24

26 16

32 Reklam indeksi

20

Bilgi Mühendislik............................................................... 11 CSK Sondaj......................................................... Arka kapak Çatalkaya.......................................................................... 29 Eurock.............................................................................. 49 İmder................................................................................ 47 Kaletek......................................................................... ÖKİ-3 Komatek........................................................................... 45 Liebbherr............................................................................ 9 Lösev............................................................................... 41 Mühjeo2015..................................................................... 39 Özmak.............................................................................. 19 Pamukova......................................................................... 31 Pena................................................................................. 15 Sandvik............................................................................... 5 Tezman.......................................................................50-AKİ Z Makina......................................................................17-27

KISA KISA MÜHENDİSLİK JEOLOJİSİ DERNEĞİ'NDEN HABERLER

Dernek Faaliyetleri

O

cak-Eylül 2014 arasında Dernek Yönetim Kurulu, bir kez İstanbul’da ve beş kez de Ankara’da olmak üzere, toplam altı kez toplandı. İkisi onursal üye olmak üzere, yeni üye kayıtlarıyla birlikte 2014 Eylül ayı itibariyle Derneğin üye sayısı 111’e yükseldi ve yeni üyelerin IAEG’ye kayıtları da Dernek tarafından yaptırıldı.

KTÜ Jeoloji Mühendisliği Bölümüyle 3-5 Eylül 2015 tarihleri arasında Trabzon’da ortaklaşa düzenlenecek olan “MÜHJEO’2015: Ulusal Mühendislik Jeolojisi Sempozyumu (Prof.

Dr. Fikret Tarhan’ın Anısına)” başlıklı sempozyumun hazırlıklarına ise devam ediliyor.

MJD’nin 2014 IAEG Kurulu’na Katılımı 2014 yılı ödüllerini kazananların listesi ise şu şekilde: Bitirme Projesi/Çalışması Kategorisi Ödül sahipleri: Çağlar Güler, Bilal Bildik, Ergün Acar, Yasin Arslan Çalışmanın konusu ve yapıldığı kuruluş: “İğne Batma Deneyinin Tek Eksenli Sıkışma Dayanımının Kestirimi Amacıyla Uygulanması ve İğne Çapı ile Su İçeriğinin Deney Sonuçlarına Etkisinin Bazı Malzemeler Üzerinde Araştırılması”, Hacettepe Üniversitesi, Jeoloji Mühendisliği Bölümü Danışman: Prof. Dr. Reşat Ulusay

U

luslararası Mühendislik Jeolojisi Birliği (IAEG)’nin desteğinde İtalya Mühendislik Jeolojisi Birliği tarafından organize edilen “12. Uluslararası IAEG Sempozyumu” 15-19 Eylül 2014 tarihleri arasında İtalya’nın Torino kentinde gerçekleştirildi. Bu kongre öncesinde 14 Eylül 2014’te yapılan IAEG Genel Kurulu’na MJD Yönetim Kurulu’ndan MJD’yi temsilen Yönetim Kurulu Başkanı Prof. Dr. Reşat Ulusay ve IAEG’nin Avrupa’dan sorumlu Başkan Yardımcısı olarak Prof. Dr. Atiye Tuğrul katıldılar.

2014 Yılı “Erguvanlı Mühendislik Jeolojisi Ödülleri” 2014 yılı “Erguvanlı Mühendislik Jeolojisi Ödülleri” için farklı kategorilerde aday gösterilen eserler oluşturulan jüriler tarafından değerlendirildi ve değerlendirme sonucunda bu yıl ödül kazananlar belirlendi. Bu yıl 2013 yılı Aralık ayı sonuna değin tamamlanmış/yayımlanmış iki adet “Bitirme Projesi”, iki adet “Yüksek Lisans Tezi”, bir adet “Doktora Tezi” ve beş adet “Uluslararası Makale” ödüle aday gösterildi. Bu yıl Doktora Tezi kategorisinde tek bir aday gösterildiği için, bu tez 2015 yılında aynı kategoride aday gösterilecek tezlerle yarışmak ve başvuru hakkı saklı kalmak üzere gelecek yıla bırakıldı ve bu nedenle bu kategori için 2014 yılında jüri kurulmadı. Ödüller 14 Kasım 2014’te İTÜ Maden Fakültesi’nde yapılacak olan “Erguvanlı Semineri” öncesinde sahiplerine verilecek.

Yüksek Lisans Tezi Kategorisi Ödül sahipleri: Esra BÜKÜLEN Çalışmanın konusu ve yapıldığı kuruluş: “Üçyol-Fahrettin Altay Meydanı Arasında Yeralan Tünel Güzergahının Mühendislik Jeolojisi”, Dokuz Eylül Üniversitesi, Jeoloji Mühendisliği Bölümü Danışman: Prof. Dr. M. Yalçın Koca Uluslararası Makale Kategorisi Ödül sahipleri: Hakan ERSOY, Fikri BULUT, M. BERKÜN Makalenin başlığı, yayınlandığı dergi, çalışmanın yapıldığı kuruluş: “Landfill Site Requirements on The Rock Environment: A Case Study”, Engineering Geology, Vol. 154., 2013, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Jeoloji Mühendisliği Bölümü

2014 Yılı "Kemal Erguvanlı Mühendislik Jeolojisi Konferansı" Prof. Dr. Kemal Erguvanlı’yı geleneksel anma gününde MJD ve İTÜ Maden Fakültesi Mühendislik Jeolojisi ve Kaya Mekaniği Grubu tarafından birlikte her yıl düzenlenen “Erguvanlı Mühendislik Jeolojisi Konferanslar Dizisi” bu yıl 14 Ekim 2014’te İTÜ Maden Fakültesi Erguvanlı Dersliği’nde gerçekleştirilecektir. Başlığı “Yaşamları Taşla Yoğrulan İki Çağdaş Usta: Michelangelo ve Mimar Sinan” olan konferans, MJD Onursal Üyesi Prof. Dr. Erdoğan Yüzer tarafından verilecektir.

Üyelik aidatları

İletişim

Derneğin Birinci Olağan Genel Kurulu tarafından alınan kararla 2014 yılı aidatı, IAEG üyeliği de

Üyelik başvuruları ve diğer hususlar için adresi aşağıda verilen MJD Genel Sekreteri’ne

dahil (Bulletin of Engineering Geology and the Environment" dergisi hariç) olmak üzere, 60 TL

Prof. Dr. Mehmet EKMEKÇİ (Genel Sekreter)

olarak belirlendi. Söz konusu üyelik aidatı, Derneğin Vakıflar Bankası Ankara Yenişehir Şubesi

Hacettepe Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi,

nezdinde açılmış olan TR740001500158007301559247 IBAN No.lu Türk Lirası hesabına “MJD

Jeoloji Mühendisliği Bölümü, Hidrojeoloji Müh. Programı, Beytepe, 06800 - Ankara

2014 yılı üyelik aidatı” açıklamasıyla yatırılmalı.

E-posta: mekmekci1303@gmail.com Üyelik aidatları ve IAEG Dergisi için ise, adresi aşağıda verilen MJD Saymanı’na başvurulması

8

MJD web sayfası

gerekiyor.

MJD’nin web sayfası da kuruldu ve sürekli geliştiriliyor. Dernek üyelerinin ve konuyla ilgilenen-

Dr. Ayhan KOÇBAY (Sayman)

lerin “www.muhjeoder.org.tr” adresinden bu sayfaya girerek; Dernek tüzüğü, üye listesi, üyelik

Devlet Su İşleri Genel Müdürlüğü, Jeoteknik Hizmetler ve

başvuru koşulları ve başvuru formu, duyurular, Dernek Başkanı’nın üyelere yazısı, ilgili bağlantılar

Yeraltısuları Dairesi Başkanlığı, Devlet Mah., İnönü Bulvarı, No.16 Çankaya, Ankara

vd. gibi bilgilere ulaşmaları mümkün.

E-posta: ayhankocbay@gmail.com

YER MÜHENDİSLİĞİ

KISA KISA

Apa Yayıncılık İtalya GeoFluid Fuarı’nda

G

eoFluid Delme ve Zemin Teknolojileri Fuarı İtalya'da kapılarını ziyaretçilere açtı. Apa Yayıncılık da İtalya’daki Yetkili Acentası MediaPoint ile birlikte fuarda yerini aldı. Kendi alanının en etkili fuarı GeoFluid’de Yer Mühendisliği ve Maden ve Ocak Teknolojileri dergilerinin tanıtımı ve dağıtımı yapılıyor. Fuarda bulunan Apa Yayıncılık Genel Koordinatörü Emre Apa, Yer Mühendisliği ve Maden ve Ocak Teknolojileri dergilerinin ziyaretçilerden ilgi gördüğünü belirterek “Avrupa’nın zemin teknolojileri konusunda tek ve yegane özel fuarı olma özelliğini taşıyan Geofluid’te bulunmak bizim için önemli. Klasik bir iş makineleri fuarından ziyade oldukça özel bir alanda uzmanlaşmış bir fuar” dedi.

Tünelcilik Fuarı tamamlandı

T

ürkiye’de ilk kez düzenlenen Tünel Yapım Teknolojileri ve Ekipmanları Fuarı “Tunnel Expo Turkey”, 28-31 Ağustos tarihleri arasında gerçekleşti. Tünel Yapım Teknolojileri ve Ekipmanları Fuarı “Tunnel Expo Turkey” de Türkiye’de ilk defa Tünellerde kullanılan led aydınlatma sistemleri, Türkiye'de ilk kez üretilen beton donatıcı çelik teller, Türkiye'de tek olması ile dikkat çeken tünellerde kullanılan 'multiplan' tünel ve mebran sistemlerine kadar birçok yeni

10

YER MÜHENDİSLİĞİ

teknoloji Türkiye pazarında tanıtıldı. Fuarda TÜNELDER desteği ile Tünelciliğin A’dan Z’ye Yapılışını ve Öneminin vurgulandığı kısa bir eğitim düzenlendi. Tünelcilik faaliyetlerinin öne çıktığı ülkelerden biri olan Türkiye, bu alanda önemli çalışmalar yapıyor.

Eğitim programında; Tünel tasarımının temel ilkeleri, karşılaşılan sorunlar, yeni teknolojiler gibi ana konular, sektörün önde gelen temsilcileri ve akademisyenleri tarafından tartışılacak ve bilgi alışverişinde bulunuldu.

www.tsurumipompa.com MADEN TÜRKİYE 2014 FUARI 27-30 KASIM 2014 Salon No :3 Stand No:307

MAKALE

Silindirle sıkıştırılmış beton baraj Türkiye ekonomisinin lokomotifi inşaat sektörü, Özaltın Holding'in de ana faaliyet alanını oluşturuyor. Barajlardan köprü ve otoyollara, fabrikalardan turizm tesislerine farklı tip inşaat alanlarındaki faaliyetleriyle Özaltın İnşaat, kazandığı ulusal ve uluslararası başarılarla sektörünün öncü firmalarından biri oldu ■ Mehmet Öner - Mehmet Soytürk

T

ürkiye ekonomisinin lokomotifi inşaat sektörü, Özaltın Holding'in de ana faaliyet alanını oluşturmaktadır. Holding'in önemli şirketlerinden biri olan Özaltın İnşaat, 1965 yılında Yönetim Kurulu Başkanı Nuri Özaltın'ın kişisel teşebbüsüyle faaliyetlerine başlamıştır. Özaltın İnşaat, kurulduğu ilk günden bu güne yurtiçinde ve yurtdışında hayata geçirilmesi zor olan birçok projeye imza atarak Türk müteahhitlik sektörünün dünyada önemli bir

Cindere Barajı ve HES

12

YER MÜHENDİSLİĞİ

yer edinmesine katkıda bulunmuştur. Barajlardan köprü ve otoyollara, fabrikalardan turizm tesislerine farklı tip inşaat alanlarındaki faaliyetleriyle Özaltın İnşaat, kazandığı ulusal ve uluslararası başarılarla sektörünün öncü firmalarından biri haline gelmiştir. Özaltın İnşaat, sektöre getirdiği yeni teknolojiler ve gerçekleştirdiği ilklerle de sektördeki yerini sağlamlaştırmıştır. Baraj inşaatında çığır açan Silindirle Sıkıştırılmış Beton (SSB) - RCC (Roller Compacted Concrete) tekniğini

Beydağı Barajı

Türkiye'de ilk olarak uygulayan Özaltın İnşaat'ın Denizli'de yaptığı Cindere Barajı, Türkiye'nin ilk, İzmir'de yaptığı Beydağ Barajı ise o dönem dünyanın en büyük gövde hacmine sahip SSB barajlarıdır. Özaltın İnşaat, istikrarlı yapısı ve girişimci ruhuyla ilkelerinden ödün vermeden bundan sonra da Türkiye'nin geleceğini inşa etmeye devam edecektir.

Beton barajlar öne çıktı Son yıllarda toprak dolgu barajlarda, doğal yapı gereçleri, özellikle kil malzeme yönünden yaşanılan sorunlar, beton

Al-Wehdah Barajı ve HES

barajların ön plana çıkmasına neden olmuştur. Proje sahalarında, kil malzemenin yeterli miktar ve kalitede olmaması, olduğu zamanlarda da genelde birinci sınıf tarım arazisi olması, yöre halkının haklı itirazları nedeniyle karşılaşılan kamulaştırma güçlükleri, gerek DSİ’nin, gerekse özel sektörün baraj tipi tercihini beton barajlardan yana kullanmasını zorunlu hale getirmiştir. Beton barajlar içerisinde, SSB barajlar sayısal olarak en fazla yer tutan baraj tipleri olmuştur. SSB barajlarda, beton malzemesinin, toprak işleri makineleri ile yerleştirilmesi sayesinde geleneksel beton ağırlık barajlara

Köprü Barajı ve HES

Menge Barajı ve HES

YER MÜHENDİSLİĞİ

13

MAKALE

Beyhan I Barajı ve HES

göre çok daha düşük maliyetle gerçekleştirilmesi, gövde hacminin, toprak dolgu barajlara oranla küçülmesi, dolusavak yapısının gövde üzerinde inşa edilmesi ve finansal akış sağlandığında çok daha kısa zamanda bitirilmesi, SSB barajların da beton barajlar içeresinde bir adım öne çıkmasına neden olmuştur.

Türkiye’de ilk SSB baraj yapımının başlangıcı, DSİ Genel Müdürlüğünün, ihalesini 1993 yılında yaptığı, Denizli’de bulunan Cindere Barajı ve İzmir sınırları içinde yer alan Beydağ Barajı ile Özaltın İnşaat tarafından gerçekleştirilmiştir.

SSB’de Türk ekolü Bu iki barajın yapımı sırasında edinilen deneyim ve geliştirilen yeni yöntemler, Özaltın İnşaat adının Türkiye sınırlarının dışına taşmasını sağlamıştır. SSB Baraj tekniğine Brezilya ekolü ile başlayan Özaltın İnşaat, kısa bir süre içinde bu tekniğe büyük ekonomiler sağlayan katkılarda bulunmuş ve giderek Türk ekolünü yaratmıştır. 2002 yılında, Ürdün Vadisi Otoritesi’nin ihaleye çıkardığı, Yarmuk nehri üzerinde, sağ sahili Suriye, sol sahili Ürdün topraklarında bulunan, mansabında İsrail işgalindeki Golan tepelerinin yer aldığı Al-Wehdah (Birlik) Barajı ihalesi, Çin rekabeti karşısında kazanılmış ve her türlü bölgesel olumsuzluğa karşı kısa sürede bitirilmiştir. Hindistan’ın Keşmir bölgesinde bulunan Sawalkot Barajı da Özaltın İnşaat’ın portföyüne giren bir diğer SSB Cindere Barajı ve HES Gövde Hacmi (SSB): 1.950.000 m3 Temelden Yükseklik: 115 m Kurulu Güç: 30 MW Yıllık Toplam Enerji: 100 GWh Sulama Alanı: 16.000 ha Beydağ Barajı Gövde Hacmi (SSB): 2.700.000 m3 Temelden Yükseklik: 100 m Kret Uzunluğu: 785 m Sulama Alanı: 22.000 ha Al-Wehdah Barajı ve HES Gövde Hacmi (SSB): 1.480.000 m3 Temelden Yükseklik: 110 m Kret Uzunluğu: 485 m Sawalkot Barajı ve HES Gövde Hacmi (SSB): 1.885.000 m3 14

YER MÜHENDİSLİĞİ

Mehmet Öner

Mehmet Soytürk

Yazarlar hakkında

Mehmet Öner: Su yapıları konusunda duayen İnşaat Mühendisi Öner, Özaltın İnşaat’ın, Genel Müdürlük, Şantiye Şefliği ve İcra Kurulu Üyeliği gibi görevlerini başarıyla yerine getirmiştir ve halen Başdanışman olarak görevini sürdürmektedir.

Mehmet Soytürk: DSİ Genel Müdürlüğü’nde 27 yıl Şube Müdürü ve Proje Mühendisi olarak çalışan Soytürk, şu an Özaltın İnşaat’ta Jeoteknik Grup Müdürü olarak görev yapmaktadır. barajdır. Özaltın İnşaat bu baraj inşa yöntemiyle uluslararası bir marka olmuş, Vietnam’dan Kosta Rika’ya Arnavutluk’tan Cezayir ve Fas’a birçok SSB baraj ihalesine ismen davet edilmiştir. Bu dönem içerisinde Özaltın İnşaat’ın yüzde elli hisse sahibi olduğu Kalehan Enerji adına; Beyhan I Barajı ve HES, Beyhan II Barajı ve HES, Aşağı Kaleköy Barajı ve HES, Yukarı Kaleköy Barajı ve HES, Enerjisa adına; Köprü Barajı ve HES, Menge Barajı ve HES inşaatları da Özaltın İnşaat’ın yapımını üstlendiği SSB tipinde barajlardır.

Bahsi geçen barajların, proje karakteristiklerine kısaca değinecek olursak;

Temelden Yükseklik: 193 m Kurulu Güç: 1.456 + 450 MW Yıllık Toplam Enerji: 7.998 GWh Menge Barajı ve HES Gövde Hacmi: 327.700 m3 Temelden Yükseklik: 68 m Kurulu Güç: 89,42 MW Yıllık Toplam Enerji: 202,6 GWh Köprü Barajı ve HES Gövde Hacmi: 1.000.000 m3 Temelden Yükseklik: 109 m Kurulu Güç: 155,85 MW Yıllık Toplam Enerji: 383,88 GWh Beyhan I Barajı ve HES Gövde Hacmi(SSB): 1.250.000 m3 Temelden Yükseklik: 97 m Kurulu Güç: 582,1 MW Yıllık Toplam Enerji: 1.294 GWh

SSB’nin avantajları Türkiye’de Özaltın İnşaat ile başlayıp, geliştirilen ve bugün birçok inşaat firmasının rahatlıkla yapımını üstlenebileceği SSB baraj tekniği, ekonomi ve sosyal açıdan oldukça ciddi avantajları da beraberinde getirmiştir.

Ancak bu avantajları dezavantaja dönüştürmemek için yerine getirilmesi gereken şartlar vardır. Öncelikle SSB baraj tekniğinin başarılı bir şekilde uygulanması doğal olarak uzmanlık ve deneyim gerektirir. Baraj inşaatında yer alan tüm meslek disiplinlerinin, özellikle İnşaat ve Jeoloji mühendislerinin, gerek proje, gerekse uygulama aşamalarında müşterek ve uyumlu çalışmaları, bu şartların olmazsa olmazlarındandır. Özaltın İnşaat’ı bu alandaki başarıya götüren en önemli faktörlerden biri de bahsi geçen bu müşterek ve uyumlu çalışma ortamıdır. ■

( arial black bold italik)

PENAzemin

www.penazemin.com info@penazemin.com

HABER

Taşın dilinden anlamak Bursa Kemalpaşa bölgesinde mermer madenciliği gerçekleştiren Pamukova Madencilik, dünyanın en iyileri arasında bulunan Light İmparator taşını tüm dünyaya ulaştırıyor. Firmanın Yönetim Kurulu Başkanı Jeoloji Mühendisi Kazım Güzelsoy, mermer sektöründe başarılı kararlar almanın ve riski minimumda tutmanın anahtarının mühendislik jeolojisi olduğunu söylüyor

P

amukova Madencilik, Bursa Kemalpaşa bölgesinde mermer faaliyetlerine 1994 yılında başlamış. Firmanın Yönetim Kurulu Başkanı Kazım Güzelsoy, Jeoloji Mühendisliği eğitimini tamamladıktan sonra bölgede araştırma gerçekleştirmeye ve mermer çıkartmak için çalışmalara başlamış. "1990'lı yılların ilk yarısında mermer çıkartmak için kullanılan yöntemler günümüzden oldukça farklıydı. Ayrıca makine ve ekipman yönünden de günümüzde kullandığımız maKazım Güzelsoy

Pamukova Madencilik Yönetim Kurlu Başkanı Jeoloji Mühendisi

16

YER MÜHENDİSLİĞİ

kine imkanları yoktu" diyen Güzelsoy, 2000'li yıllara kadar eski yöntemleri kullanmaya devam ettiklerini belirtiyor.

Türkiye, mermer üretimi konusunda Çin'li firmaların pazardan blok alımlarına başlamasının ardından ciddi bir yükseliş yaşamaya başladı. Yıllık üretim kapasitelerini arttıran üreticiler, kazançların artması ile birlikte farklı bölgelerde arama faaliyetlerini arttırarak taşın çeşitliliğini de arttıdı. Çin'in sektöre girmesi ile birlikte modern taş çıkartma yöntemlerine doğru bir geçiş yaşandığını hatırlatan Güzelsoy, "Çin sermayesinin doğal taş sektörüne vermiş olduğu katkı, sektöre büyük bir ivme kattı. Üretim miktarları 10, bazı yerlerde 20 kat

arttı. Bunun yanında iş makineleri sayısında da artışlar yaşandı" diyor. Pamukova Madenciliğin en çok üretim gerçekleştirdiği taşların başında Light İmparator bulunuyor. "Yurtdışından gelen eksperler, dünyanın en iyi Light İmparator'unun bizim ocaktan çıktığını söylüyor. Zaten çıkarttığınız taş Bursa'da en iyisi ise dünyada da en iyiler arasında demeksinizdir. Bunun dışında ayrıca Koyu Bej ve Rozalya çeşidinde taşları da çıkartmaya devam ediyoruz" diyen Güzelsoy, taşların blok halinde satışının yanında kendi fabrikalarında işleyerek de satış gerçekleştirdiklerini belirtiyor. Blok satışlarının yüzde 80'ninden fazlasının Çin'e gönderildiğini belirten Güzelsoy, son dönemde Hidndistan'ın da alımlarını arttırmaya başladığını söylüyor.

Sektöre Çin etkisi Türkiye'de çıkartılan blok mermerlerin yüzde 80'inden fazlasının alımını yapan Çin, sektörün büyümesi yönünde ciddi bir etki yarattı. Üretim teknolojisinin gelişmesinin yanında yerli makine üretimlerinin de önü açıldı. "Eskiden taş örselenerek çıkartılırdı.

Ancak piyasanın gelişmesi, her şeyden önce taşın daha az örselenerek çıkartılmasını sağladı. Bunun yanında yerli sanayi de ciddi bir gelişim gösterdi. Eskiden elmas teller, kesiciler, alt kesim makineleri ve benzerlerini yurtdışından getirdirdik. Şimdi hepsi Türkiye'de üretiliyor ve son derece kaliteli ürünler" diyen Güzelsoy, ayrıca mermer işleme fabrikalarının da giderek arttığını ve dünyanın birçok ülkesine işlenmiş mermer satışı gerçekleştirildiğini belirtiyor. Şu anda sahip oldukları fabrikanın bölgedeki en modern tesislerden biri olduğunu hatırlatan Güzelsoy, çıkarttıkları amorf kütleleri, fabrikada işleyerek piyasaya kazandırdık-

HABER

metre yaptınız, ancak taşın arasında kuvarslı bir bölge varsa ve 9. metrede sona eriyorsa, jeolog 10 metre yapılmasını söyleyebilir. Bu karar çok daha kolay, çok daha hızlı, az tel ve su harcayarak verimli bir üretim yapmanızı sağlayacaktır.

Bu karar, ancak mühendislik jeolojisi sayesinde verilebilir."

Makine seçimlerini etkiliyor Mermer ocağında görev yapan bir jeolog, ocakta kullanılacak olan iş makineleri seçimini de oldukça etkiliyor. Ocağın yapısına ve çıkartılacak olan taşa göre seçilen makineler, işletmenin ihtiyacı doğrultusunda yatırım yapmasını sağlıyor.

Jeoloğun, ocakta bulunan rezervin hangi yöne doğru devam ettiğini tespit edebileceğini ve bunun makine seçimini belirleyeceğini belirten Güzelsoy, "Eğer ocakta rezerv aşağıya doğru gidiyorsa, jeolog bunu hemen anlar. Bu durumda aşağıdan yukarıya 30 tonluk taşların taşınacağını öngörerek, bunu yapabilecek olan makineleri seçer. Ancak mühendislik jeolojisinden yararlanmadan makine alımı yapıldığında, büyük bir yanlış da yapılmış olur. Makineler kolay kolay değiştirilemeyeceği için de bu yanlış sistematik olarak uzun yıllar sürer" diyor. Güzelsoy, her tabiat koşulunun kendine özgü yapısı olduğunu ve mühendislik jeolojisinin, ocak işletmesinin yer ile uyumunu sağladığını da belirtiyor. Sadece üretimde değil, ocağın birçok kısmında alınacak kararlarda, jeologların önemli bilgiler verebileceğini belirten Güzelsoy, şöyle devam ediyor: "Mesela çıkan pasanın atıldığı yeri düşünelim. Normal şartlarda 45 derecelik bir eğimde duruyor olabilir. Bu belki normal şartlar altında bir risk teşkil etmiyordur. Ancak yağmur ya da kar yağdığında toprağın gevşemeye başlayacağını ve pasaların aşağıda bulunan köye doğru kaymaya başlayabileceğini bir jeolog anlar ve buna göre önlem alır."

"Taşı tanımlamak önemli" larını hatırlatıyor. Bu durumun bir nevi geri dönüşüm işlemi olduğunu anlatan Güzelsoy, şöyle devam ediyor: "Amorf kütle dediğimiz, aslında kibrit kutusu haline getirilemeyen ve pasa olan taşlar anlamına gelir. Normalde çoğu mermer ocağı bu kısımları atar. Çünkü ocağın yakınında işleme tesisi yoksa o taşı tesise taşıması ciddi maliyet demektir. Ancak bizim tesisimiz ocağın yanında olduğu için bu taşları atmak yerine fabrikada işleyip piyasaya kazandırıyoruz. Bu sayede doğayı da korumuş oluyoruz."

Mühendislik jeolojisinin etkisi "Eğer doğayı dinlemeyi bilirseniz, aslında onun size her şeyi anlattığını görür ve duyarsınız. Mermer çıkartmak için de doğayı dinlemeniz ve taşların izini sürmeyi bilmeniz gerekir. İşte bu noktada mühendislik jeolojisi devreye girer" diyen Güzelsoy, mermer ocaklarında çalışan jeologların oldukça büyük katkı sağladığına dikkat çekiyor. Türkiye'de işletilen mermer ocaklarının bazılarında ezbere yöntemlerle üretim yapılmaya çalışıldığını ve en pahalı yöntem olan deneme yanılma yoluyla faaliyet yürütüldüğünü hatırlatan Güzelsoy, şunları ekliyor: "Mesela ilgili mevzuatlarda, ocak kademelerinin altı metre olması gerektiği yazar. Ancak bunun bazen 3 bazen de 10 metre olması gerekebilir. Çünkü her bölgenin kendine özgü şartları vardır ve kaç metre olması gerektiğine oradaki jeolog karar verebilir. Mesela kademe yüksekliğini 6 18

YER MÜHENDİSLİĞİ

2001 yılında yaşanan ekonomik krizden mermer sektörünün de olumsuz etkilendiğini hatırlatan Güzelsoy, bu dönemde kendileri adına dönüm noktası olan Light İmparator taşını bulma hikayesine yönelik şunları paylaştı: "2001 krizinden sonra ancak günü kurtaracak satışlar gerçekleştiriyorduk. O dönemde piyasada Light İmparator adında bir taş duyulmaya başladı. Ancak bilinen bir taş değil ve sadece bir tane mermer ocağında çıkıyordu. Biz de araştırdık, fotoğraflara baktık ancak taşı tanımlayamadık. Çin'li alıcılar da bu taş için çok yüklü miktarda ödeme yapıyırdu. Ben de taşın ne olduğunu anlamak için çıkartıldığı yere gittim. Taşı inceleyince anladım ki detritik kireç taşı. Kırdığınız zaman barındırdığı gazlardan dolayı içinden çürük yumurta kokusu geliyor, Yan kayaçlarında ağırlıklı olarak koyu bej barındırdığını ve belirli bir yatımı olmadığını gördüm. Bu aslında benim için taşın tanımlanması anlamına geliyordu. Kendi ocağıma döndüğümde, benzer özelliklerin burada da var olduğunu gördüm ve hemen araştırmaya başladık. Kısa bir sürede ocak sahası içerisinde rezervimiz olduğunu tespit ettik ve hemen çıkartmaya başladık. O dönem çok talep gördük ve halen bu alanda en iyi taşa sahip firmalardan biriyiz. İşte bu noktada mühendislik jeolojisinin büyük bir faydasını gördüm. Çünkü taşı tanımlamak demek, nasıl bulabileceğinizi bulmanız demek.

O kriz döneminde bizim için dönüm noktası sayılabilecek bir buluştu." ■

PROJE

KMO tünellerinde zemin değerlendirmesi 3. Köprü ve Kuzey Marmara Otoyolu Projesi’nde yer alan Riva ve Çamlık tünellerinde çalışmalara başlamadan önce arazi gözlemleri, yüzey jeolojisi ölçüm ve verileri ve sondaj etüdleri yapılarak zeminin yapısı ve durumu ayrıntılı bir şekilde değerlendirildi Fotoğraflar Eren Cerciz

3

. Köprü ve Kuzey Marmara Otoyolu projesi kapsamında toplamda 4 adet tünel de inşaa edilecek. Bu tünellerden 2 tanesi aç - kapa yöntemiyle yapılmakta olan demiryolu tünellerini oluşturuyor.

Geriye kalan tüneller ise Yeni Avusturya Tünel Metodu, yani NATM yöntemi ile yapılıyor ve çift tüp - 4 şeritli otoyoldan oluşuyor. Projenin Asya Yakası'nda bulunan Riva ve Çamlık Tünelleri, kazı alanının büyüklüğü ve yapım yöntemi açısından Türkiye’de ve Avrupa’da ilk olmasının yanında, tamamlandığında yapım zorluğu ve süresi göz önüne alındığında dünyada da ilk 3’te yer alacak. Her bir tüpte 236 m2 kazı alanı ve 21 mt kazı genişliği bulunması nedeniyle imalat metodları, anlık olarak takip edilerek, zemine göre kazıda 6 aşamaya varan ileri yapım yöntemleri uygulanıyor. İki tünelde toplamda 4 ayrı tüpte kazı işlemleri sürdürülürken birinci aşama kazılarda, Riva tünelinde yüzde 43 ve Çamlık tünelinde ise yüzde 31’lik ilerleme sağlanmış durumda.

Tünellerin zemin detayları Riva ve Çamlık tünellerinde çalışmalara başlamadan önce arazi gözlemleri, yüzey jeolojisi ölçüm ve verileri ve sondaj

etüdleri yapılarak zeminin yapısı ve durumu ayrıntılı bir şekilde değerlendirilmiş. Riva tünelinde zemin formasyonu üst kretase yaşlı Sarıyer Formasyonu’nun volkanojenik kumtaşı, araseviyeli silttaşı çamurtaşı (Fliş) birimleri ile onların ayrışma ürünleri ve tabanda ise silisiklastik sedimentler ile başlayıp üstte volkanoklastik çökeller ile son bulduğu yapılan etüdler neticesinde belirlenmiş. Zeminin B kaya sınıfında yani nispeten sağlam ve sorunsuz bir zemin olduğu, yer yer su ile karşılaşılabileceği öngörüsü ortaya konmuş. Çamlık tünelinde ie B ve C zemin destekleme sınıfı olarak belirlenmiş. Zemin olarak, Yayalar formasyonu Gözdağ Üyesi’nin tümüyle ayrışmış (zeminleşmiş) kesiminden başlayıp, Aydos (Kuvarsit) – Kurtköy (Arkoz) Formasyonu’ndan (Arkoz) devam edip, Kurtköy(Arkoz) Formasyonu ile son buluyor.

20

YER MÜHENDİSLİĞİ

Köprünün teknik özellikleri

Geçtiğimiz yıl Haziran ayından bu yana yeni İnönü Orta Açıklık: 1,408 m Kenar Açıklıklar: 378 m + 378 m Toplam Uzunluk: 2,164 m Kule Yüksekliği (Zeminden) : 321,91 m (Avrupa), 317,91 m (Asya) Kule Yüksekliği (Tabliyeden) : 255,41 m Tabliye Genişliği: 58.40 m (2x4 Otoyol + 2x1 Demiryolu) Tabliye Yüksekliği: 5.5 m Kablo Sistemi: Hibrid (Gergin Eğik Askı + Asma)

Tünel imalatları Riva tünelinde, tünel başlamadan önce sondaj verilerinden edinilen bilgilerle öngörülen zemin şartları hemen hemen kazılarda bugüne kadar ortaya çıkan zemin şartlarıyla uyum sağlanmış durumda. Yer yer uyuşmazlıkların görüldüğü bölgesel kısımlarda, sudan ve nispeten ayrışmış zeminlerle karşılaşma kaynaklı problemler yaşanabiliyor. Çamlık Tüneli için kaya kalite sınıflamalarından yola çıkılarak kaya destek sınıfları belirlenmiş. Tünellerde bugüne kadar yapılan kazı destekleme çalışmaları (çıkış ağzından giriş ağzına doğru) arkoz biriminde geçilmiş. Çamlık Tüneli için yapılan ayrıntılı jeoteknik değerlendirmede, bu tünellerin destekleme - sağlamlaştırma ve iyileştirme önlemleri alınarak geçilebileceği öngörülmüş. Riva tüneli 4 aşamalı ve Çamlık tünelinde ise 6 aşamalı kazı yöntemi uygulanıyor.

Devam etmekte olan bu kazı yöntemleri, kazı aşamasında deformasyon kaynaklı olabilecek riskleri minumuma indirmek amaçlanıyor. Böylece tünelde oluşabilecek göçük risklerine müdahale ve alınabilecek önlemleri kolaylaşmış oluyor. Riva tüneli her iki tüpte de çalışmalar devam ederken, dört aşamada da çalışmalar yapılıyor. Ortalama olarak günlük 1,5m ilerleme sağlanıyor. Çamlık tünelinde ise günlük 0,8 m ilerleme gerçekleşiyor. Riva ve Çamlık tünellerinde mevcut çalışmalar kazı desteklemesi projesine uygun olarak tatbik ediliyor. İksa, çelik hasır, püskürtme beton, bulon, umbrella ve gerektiğinde süren uygulaması ile tünel ilerleme çalışmalarına devam ediyor. Tünel dışından ilave bir zemin güçlendirme çalışması ise gerçekleştirilmiyor.

Kululerin bülük kısmı tamamlandı Temeli 29 Mayıs 2013 tarihinde atılan 3.Köprü inşaatı, dünyanın sayılı köprü tasarımcılarından biri olan tasarım mühendisi Michel Virlogeux ile İsviçreli T-Engineering firması tarafından ortak olarak projelendirildi. 3. Köprü inşaatı bittiğinde üzerinden 8 şeritli karayolu ve 2 hatlı demiryolu aynı seviyede yer alacak. 3.Köprü: 59 metrelik genişlik ile dünyanın en geniş, 1408 metrelik ana açıklığı ile üzerinde raylı sistem olan dünyanın en uzun, 320 metreyi aşan yükseklik ile dünyanın en yüksek kuleye sahip asma köprüsü olacak. Karayolu geçişine ilave olarak, yolcu ve yük trenlerine de hizmet vermesi planlanan 3. Köprü, İstanbul Boğazı’nın siluetini korumak amaçlı tek YER MÜHENDİSLİĞİ

21

PROJE

katlı olarak tasarlandı. Bu özelliği ile üzerinden raylı sistem geçen ve tek katlı olan dünyanın ilk köprüsü olarak da inşaa edilmiş olacak. Köprü kulelerinin yaklaşık 3'te ikisi biterken, kule yükseklikleri 230 metreyi geçti ve Eylül ayında tamamlanması hedefleniyor. Köprü kuleleri 320 metreyi aşan yükseklikleri ile dünyada sayılı örneği olan, yüksek yapılarda kullanılan inşaat teknikleri uygulanıyor.

İki farklı kalp sistemi uygulanıyor Türk mühendislerinin çoğunlukta olduğu bir ekip ile inşa edilen 3.Köprü kulelerinde, 208 metre yüksekliğe kadar kayar kalıp ve 208 metreden sonra ise otomatik tırmanır kalıp sistemi kullanılıyor. Kayar kalıp sistemi, durmaksızın imalatın devam ettiği bir sistem olması ile birlikte günde ortalama 2 metre yükselme olanağı sağlıyor. Bu sistemlerle birlikte gece - gündüz ayrımı olmaksızın 7-24 çalışma gerçekleştirildi. Şimdiki süreçte ise çalışmalar, otomatik tırmanır kalıp sistemi ile devam ediyor. Bu sistem; eğik askı kablolarının montajının yapılacağı ankraj kutularına da olanak verebilecek şekilde çalışıyor. Eğik askı halatlarının köprü kulelerine sabitlenmesi için konulan dev ankraj kutularının en büyüğü, yaklaşık 11 metre yüksekliğinde ve 61 tondan ağır olacak. 4 adet köprü kulesinde 88 adet ankraj kutusu yer alacak. Köprüde devam eden çalışmaların yanı sıra Kuzey Marmara Otoyolu Projesi kapsamında yer alan 95 kilometrelik ana gövde uzunluğuna sahip otoyol güzergahında yoğun bir çalışma sürüyor. KMO otoyol kesimi, tüm işin 3’te ikisini oluşturuyor. Otoyol kesiminin fiziksel büyüklük olarak yaklaşık yüzde 25’ini toprak işleri ve yüzde 31’ini ise viyadük imalatları oluşturuyor. Planlanan takvime uygun devam eden çalışmaların bir neticesi olarak, toprak işlerinin yüzde 30’luk kısmı ve viyadüklerin ise yüzde 13’ü tamamlanmış durumda.

Yoğun dönemde 7.500 kişi çalışıyor Asya ve Avrupa yakası olmak üzere toplamda 95 km ana gövde otoyol güzergahı boyunca tüm noktalarda çalışmalar tüm hızıyla sürüyor. Bu çalışmalar yapılırken, projede güncel olarak yaklaşık 6 bin kişi görev yapıyor. Mevsim koşullarının 22

YER MÜHENDİSLİĞİ

uygunluğu da göz önüne alınarak, yaz mevsimi boyunca çalışmaları desteklemek amaçlı çalışan sayısının ise yaklaşık 7 bin 500’e çıkarılması hedefleniyor. Projede personel gücünün yanı sıra, ekipman gücü de ön plana çıkıyor. Proje güzergahı boyunca yaklaşık bin 500’den fazla ana ekipman ile çalışmalar gerçekleştiriliyor. Bu ekipmanlardan 220 adet ekskavatör, 600 adet kamyon, 90 adet yükleyici, 60 adet silindir, 60 adet mikser ve 30 adet de kule vinç ana ekipmanlardan başlıaca olanlarını oluşturuyor. ■

Projeden Detaylar

Projenin Adı: Kuzey Marmara Otoyolu (3. Boğaz Köprüsü dahil) Odayeri- Paşaköy (3. Boğaz Köprüsü dahil) Kesimi İhale Tarihi: 06.07.2012 Yüklenici: ICA IC İÇTAŞ - ASTALDİ KUZEY MARMARA OTOYOLU YATIRIM VE İŞLETME A.Ş.

Proje Uzunlukları: Odayeri - Paşaköy Arası: 60 km (2x4 şeritli) (Enkesiti 59 m, orta açıklığı (boykesit) 1408 m, toplam uzunluğu 2164 m olan 2x5 şeritli 3.

Boğaz Köprüsü dahil) Mahmutbey Kavşağı-Odayeri Kavşağı Arası: 22 km 2x4 şeritli Reşadiye Kavşağı-Çamlık (Ümraniye) Kavşağı Arası: 13 km 2x4 şeritli Ana İş Kalemleri Kazı: 44 Milyon m³ Beton: 2 Milyon m³ Dolgu: 35 Milyon m³ Demir: 200 Bin ton Sanat Yapıları Viyadük ~ 36 adet Tünel ~ 3+1 adet (DDY) (1980+700 m) Altgeçit Köprüsü ~ 45 adet Üstgeçit Köprüsü ~ 63 adet Dere Köprüsü ~ 9 adet

The ISRM Suggested Methods for Rock Characterization, Testing and Monitoring: 2007-2014 (ISRM Orange Book) “Kaya Karakterizasyonu, Deneyler ve İzleme İçin ISRM Tarafından Önerilmiş Yöntemler: 2007-2014” Baskı: Ağustos 2014 Yayınevi: Springer Sayfa sayısı: 293 s. Şekil sayısı: 218 şekil (53 renkli şekil) Editör: Reşat Ulusay Kitap, 2007-2014 yılları arasında “Uluslararası Kaya Mekaniği Birliği (ISRM)” ve “ISRM Deney Yöntemleri Komisyonu” tarafından kabul edilerek önerilmiş yeni ve revize yöntemleri içermektedir. Kitapta yer alan toplam yirmibir yöntem; laboratuvar deneyleri, arazi deneyleri, izleme yöntemleri ve yenilme ölçütleri ana başlıkları altında verilmiştir. Bunların yanı sıra, “geçmişten geleceğe kaya mekaniği deneyleri ve ISRM tarafından önerilmiş yöntemler üzerine” ve “3-boyutlu lazer tarama yönteminin kaya mühendisliğinde uygulanması” konulu iki adet teknik yazı da kitapta yer almaktadır.

Ayrıntılı bilgi için: http://www.springer.com/978-3-319-07712-3

İçindekiler: Geçmişten geleceğe kaya mekaniği deneyleri: ISRM tarafından önerilmiş yöntemler üzerine Bölüm I – Laboratuvar Deneyleri: • Schmidt çekici deneyi: Revize edilmiş versiyon • Kaya malzemelerinin dinamik dayanım parametrelerinin ve Mod-I kırık tokluğu tayini • Mod-II kırık tokluğu tayini • Kaya mekaniği laboratuvar deneylerinin elektronik formatta rapor edilmesi • Ultrasonik titreşim yöntemiyle sonik hız tayini: Revize edilmiş yöntem • Kayaların aşındırıcılığının Cerchar aşındırma deneyi ile tayini • Statik Mod-I kırık tokluğunun yarı-dairesel bükme örneği kullanılarak tayini • Kayaların krip özelliklerinin tayini • Kaya süreksizliklerinin makaslama dayanımının laboratuvarda tayini: Revize edilmiş yöntem • İğne penetrasyon (batma) deneyi Bölüm II – Arazi Deneyleri: • Sayısal optik kuyu gözlemcisi kullanılarak kaya kütlelerindeki kırıkların gözlenmesi • Kaya kütlesindeki yer değiştirmelerin hareketli mikrometre kullanılarak ölçülmesi

• 3 -bileşenli kuyu deformasyon algılayıcısı kullanılarak kayalardaki kırıkların arazideki özelliklerinin incelenmesi için aşamalı enjeksiyon yöntemi • Kayalarda gerilme tahmin yöntemleri-Bölüm 5: Herhangi bir sahada arazi gerilmeleri için model oluşturulması.

Bölüm III - İzleme: • Küresel Konumlama Sistemi (GPS) kullanılarak kayalarda yer değiştirmelerin izlenmesi Bölüm IV – Yenilme Ölçütleri: • Kayalarda yenilme ölçütleri için önerilmiş yöntemler: Genel sunuş • Kayalarda yenilme ölçütleri için önerilmiş yöntemler: Giriş • Mohr–Coulomb yenilme ölçütü • Hoek-Brown yenilme ölçütü • Hoek-Brown ölçütünü esas alan 3-boyutlu yenilme ölçütü • Drucker-Prager yenilme ölçütü • 3-boyutlu Lade ve modifiye edilmiş Lade yenilme ölçütü • Kayalar için gerçek 3-eksenli deneyi esas alan yenilme ölçütü Bölüm V – Kaya karakterizasyonuyla ilgili yazı: • 3-boyutlu lazer tarama tekniğinin kaya mekaniğinde ve kaya mühendisliğinde uygulanmasıyla ilgili değerlendirmeler

PROJE

Değişken yapılı zeminlerde fore kazık çalışması İstanbul'da ulaşım alanındaki altyapı projeleri hız kesmeden devam ediyor. Bu projelerden biri olan Mecidiyeköy – Mahmutbey arasında inşa edilen metro projesinin Tekstilkent'teki istasyonunun zemin çalışmalarını yürüten Sağlamlar Zemin A.Ş.'yi ziyaret ettik. Bu projede 3 adet Liebherr marka fore kazık makinesi ile çalışan firma, şu ana kadar işin yüzde 35'lik kısmını tamamlamış durumda

P

roje, İstanbul'un zemin geçiş yoğunluğunun en fazla olduğu bölgeleri Gaziosmanpaşa, Tekstilkent, Alibeyköy ve Kağıthane de gerçekleştirildiği için bir hayli zorlayıcı zemin şartlarına sahip. Sağlamlar Zemin Genel Koordinatörü Mustafa Öztürk: "17 istasyondan oluşan metro projesinde Gaziosmanpaşa, Tekstilkent, Alibeyköy ve Kağıthane de gerçekleştirildiğimiz imalatlarda çok değişken zemin yapılarıyla karşılaştık. Çalışmalarını tamamladığımız Yenimahalle istasyonunun zemini, kum taşı, siltli ve dayanıklı bantlara sahipti. Son derece zorlu zemin yapısına sahip bu istasyonu zamanında başarıyla tamamladık. Şu anda Tekstilkent aç – kapa istasyonunun çalışmalarını sürdürüyoruz.

Bu alanda üst kısımlarda grovak, alt kısımlarda ise dayanıklı kum taşı ve kil taşı şeklinde değişkenlik gösteren bir zemin mevcut. Bu zor zemin şartlarında üretim yaparken yaşadığımız zorlukları, 3 adet Liebherr marka fore kazık makinesini kullanarak aşmaktayız."

17 istasyona 290.000 metretül fore kazık imalatı Proje kapsamında 3 istasyonda zemin çalışması yaptıklarını ifade eden Öztürk; "Yenimahalle istasyonunda 10 metre ila 30 metre arasında yaklaşık 12 bin 500 metretül fore kazık imalatı yaptık. Tekstilkent istasyonundaki çalışmalarımıza ise devam ediyoruz. Buradaki çalışmaların yaklaşık yüzde 35'ini tamamladık. Boyları 10 metre ile 30 metre arasında değişen 80 cm

Mustafa Öztürk

Sağlamlar Zemin Genel Koordinatörü

24

YER MÜHENDİSLİĞİ

çapında, 21 bin metretül imalat yapacağız. Şu ana kadar bunun 6 bin 500 metretül'lük kısmını tamamladık. Çalışmaları 50 gün içinde tamamlamayı planlıyoruz. Bu istasyondan sonra Kazım Karabekir istasyonunun çalışmalarına başlayacağız bu istasyonda 16 bin 500 metretül'lük fore kazık imalatı yapacağız. Projenin tamamında 290 bin metretül fore kazık imalatı gerçekleştirmiş olacağız" dedi.

Diğer altyapı projeleri gibi bu büyük projenin de kendine has zorluklarının olduğunu, devam eden Mecidiyeköy – Mahmutbey Metro Projesi'nde çalışmaların şehir içinde ve otoyolun hemen kenarında sürmesinden dolayı zaman zaman çalışmaların aksayabildiğini belirten Öztürk, çalışma yapılan her istasyonun kendine has zemin ve çalışma şartları bakımından zorlukları olduğuna vurgu yaptı.

Denetim ve kalite artırılmalı Sağlamlar A.Ş. Grup şirketleri olarak Zemin Sektörüne 2013'ten beri yoğun yatırım yaptıklarını ve geçen süre içerisinde kalite konusunda son derece duyarlı davrandıklarını belirtti. Öztürk "Zemin etüdü ve zemin sondajı, inşaat sektörü için son derece önemli konulardır ve üzerinde büyük bir hassasiyetle durulması gerekiyor" dedi.

Sektöre yönelik yatırım yapan firmaların ekonomik açıdan ve iş kalitesi anlamında ciddi sorunlar yaşadığını ifade eden Öztürk, bunun bir an önce giderilmesi gerektiğini aksi

takdirde bunun hem işini düzgün yapan firmalara hem de sektöre zarar vereceğini belirtti.

Olumsuzluklar yatırım kararı aldırdı Firma olarak zemin sektörünün yanında üstyapı projelerinde de çalışmaları olduğunu belirten Öztürk, zemin alanına yatırım yapma kararlarına yönelik olarak şunları söyledi: "Biz grup firmaları olarak yapsat konut projeleri ve üst yapı, alt yapı inşaat projelerinde de taşeronluk yapıyoruz.

Zemin işine girmeden öncede zemin çalışmalarını taşeron firmalara yaptırıyorduk. Bu dönemde birkaç projede istediğimiz kaliteyi ve verimi yakalayamadık. Sonuçta zemin sektörüne yatırım yapmaya karar verdik. Çalıştığımız inşaat firmalarından da bu yatırım kararına destek almamız bizi daha da yüreklendirdi." Öztürk: “Aldığımız bu yatırım kararıyla 2013 yılında Liebherr marka fore kazık makinesi alarak çalışmalara başladık sonrasında makinenin performansından, servisinden ve hızlı yedek parça temininden memnun kaldık. Firmanın sattığı makineleri kendi makinesi gibi görüp arkasında durmasından dolayı Liebherr marka fore kazık makinesi almaya devam ettik. Neticede doğru karar verdiğimizi görüyoruz” şeklinde konuştu.

Sağlamlar Zemin AŞ’nin makine parkında 1 adet LB36, 1 adet LB28 ve 1 adet LB28-320 fore kazık,1adet mait 260,1adet vinç,6 adet ankraj delgi makinesi mevcut. ■ YER MÜHENDİSLİĞİ

25

HABER

Bursa'da maden yatırımları artıyor Bursa'da bulunan maden üretici ve iş adamlarını aynı çatı altında toplayan MADSİAD, bölgede önemli yatırımlar gerçekleştirmeyi planlıyor. Derneğin Başkanı Erol Efendioğlu, gerçekleştirmeyi planladıkları yatırımların başında bölgede kurulacak olan Maden OSB sahası olduğunu belirtiyor. Efendioğlu, madenciliğin sürdürülebilir ve sorunsuz yapılabilmesinde ise mühendislik jeoloisinin büyük katkıları olduğunu hatırlatıyor

M

aden Mermer Üretici ve Sanayici İş Adamları Derneği (MADSİAD), Bursa bölgesinde mermer, maden, mıcır ve agrega tesislerinin artması ile birlikte, sorunların tek elden çözümü amacı ile kuruldu.

Bölgede üretim yapan madencileri tek bir çatı altında toplayan dernek, sürdürülebilir madencilik için çeşitli çalışmalar üstleniyor. MADSİAD Başkanı ve Efendioğlu Mermer Yönetim Kurulu Başkanı olan Erol Efendioğlu, bölgede üretim kaltesini arttırmak için çalışmaları yoğun bir şekilde sürdürdüklerini belirtiyor. Dernek, geçtiğimiz yıl Orhaneli bölgesinde kapsamlı bir rezerv çalışması hazırlamıştı ve 105 milyar dolarlık rezerv olduğu ortaya çıkmıştı.

Ortaya çıkan bu maden rezervinin daha iyi değerlendirilmesi ve bölgede bir kalkınma gücü oluşturması için Maden OSB kurmayı planladıklarını söyleyen Efendioğlu, “MADSİAD olarak bu rezervin daha iyi bir şekilde değerlendirilmesi için böyle bir fikir geliştirdik. Şu ana kadar da bölgeden 42 firma başvuruda bulundu. Dernek olarak birinci önceliğimiz bu konuyu sonuca kavuşturmak” diyor.

Derneğin önem verdiği bir diğer konu ise Bursa'da mermer blok fuarı gerçekleştirmek. 2015 yılının sonunda blok fuarını yapmayı planldıklarını söyleyen Efendioğlu, konu ile ilgili olarak şunları söylüyor: “TÜYAP ile gerekli görüşmeleri yaptık ve 2015 yılında dünyada bir ilki gerçekleştirmeyi hedefliyoruz. Çünkü bu güne kadar hiçbir yerde blok fuarı yapılmadı. Bursa'da mermer konusunda çok büyük bir çeşitlilik Erol Efendioğlu

Mermer Üretici ve Sanayici İş Adamları Derneği Başkanı

26

YER MÜHENDİSLİĞİ

var ve bu fuar sayesinde, sahip olduğumuz zenginlikleri tüm dünyaya tanıtma şansı elde etmiş olacağız.”

Mühendislik jeolojisinin etkisi Maden sektörünün son derece zorlu olduğunu ve ciddi araştırmaların yapılarak çalışmalar yürütüldüğünü belirten Efendioğlu, bu noktada mühendislik jeolojisinin devreye girdiğini belirtti. Özellikle mermer üretiminde toprağın altında var olan rezervin hangi yöne doğru hareket ettiğinin tespit edilmesinde jeologların son derece kritik kararlar aldığını söyleyen Efendioğlu, şunları ekledi: “Mermer ya da farklı bir maden ocağında en kritik noktalarda jeologların yer alması gerekir. Çünkü bir firmanın yapacağı yatırımı, alacağı makineyi, üreteceği kapasiteyi ve birçok şeyi ancak iyi araştırma yapan ve yerin altında ne olduğunu görebilen bir jeolog söyleyebilir. Bu nedenle mühendislik jeolojisi, bizim için son derece önemlidir. Zaten birçok firma, kadrolarında muhakak jeoloji mühendisi bulundurur.”

Mermer sektöründe daha sürdürülebilir ve sorunsuz bir üretim gerçekleştirmek için mühendislik jeolojisinin büyük katkı sağladığını da hatırlatan Efendioğlu, Türkiye'de bu günlere gelmiş olan mermer sektöründe, jeologların ve diğer mühendisliklerin çok büyük bir etkisi olduğunu de söyledi.

Mermer sektöründe Çin sorunu Türkiye'de blok mermer satışında en büyük pay Çin'e ait.

Türkiye'de blok olarak çıkatılan mermerin yaklaşık yüzde 80'ninden fazlası Çin'e satılıyor. Ancak 2014 yılında satışlarda azalma yaşanmaya başladı. Çünkü yeni Çin hükümeti, mermer alımında kullanılan kredilerde kısıtlama getirdi. Çin'li alıcıların, mermer alımında devlet destekli kredi kullandığını ve yeni hükümetin kredileri sınırlandırdığını söyleyen Efendioğlu, “Yaşanan düşüş sonrasında yeni bir alım paketi hazırlandı. Sanırım bunun olumlu etkilerini yakında görmeye başlarız. Ancak asıl sorun, yeni hükümetin gidip blok almayın, arazi alın demesi. Bu durumda Çin'li firmalar, Türkiye'de ocak arayışına girdi. Bu durum için önlem alınmazsa, Türkiye mermerciliğin sonunu bile getirebilir” dedi. Çin'li firmaların

Türkiye'den arazi alıp mermer üretimi yapmasının, fiyatlarda ciddi manipülasyonlara da neden olacağını hatırlatan Efendioğlu, şunları ekledi: “Mermer sektörünün borsaya açık olmamasından dolayı fiyatlar manipüle edilebilir. Bu da Türk mermecisini bitirir.”

Ruhsat izinleri Maden sektöründe yaşanan bir diğer önemli sorun ise maden ruhsatları ile ilgili. 2012 yılında oluşturulan genelgede, ruhsat izinleri Başbakanlığa bağlanmıştı. Bu durumun maden ruhsatlarında ciddi kısıtlamalar ve gecikmeler yaratmasına sebep olduğunu belirten Efendioğlu, mermer açısından yeni ürünlerin piyasaya çıkarılamıyor olduğunun altını çizdi. “Yeni ruhsatların gecikmesi, yeni arayışları da durdurdu. Mermer sektörü tekstil sektörü gibidir, her yıl yeni trendler çıkar. Ancak ruhsatlar gecikince yeni sahalarda arama yapamadığımız için sorun yaşamaya başladık. Piyasaya yeni desenler sunamıyoruz” diyen Efendioğlu, İMMİB verilerine göre 2014 yılının Temmuz ayında mermer sektöründe yüzde 27 daralma yaşandığını hatırlattı.

Mermerin Türkiye'nin petrolü olduğunu ve 2023 yılında 15 milyar dolar olan maden ihracat hedefinin 7 milyar dolarını mermerin oluşturduğunu hatırlatan Efendioğlu, “Rakamlar durumu ortaya koyuyor ve mermerin Türkiye için ne kadar büyük bir gelir olduğunu gösteriyor. 2023 yılında 7 milyar dolar olan hedef belki de 2030 yılında 15 milyar dolara çıkabilir ve bu rakam Türkiye için hiç de az bir rakam değildir” dedi. Piyasada yaşanan daralma ve satışların azalmasının Türk mermercisini olumsuz etkilediğini ve işten çıkarılmaların gerçekleştiğini de hatırlatan Efendioğlu, ayrıca bazı fabrikaların da kapatıldını hatırlattı.

Yedek parçada indirim beklentisi Maden sektörünün en önemli kolunu iş makineleri oluştuuyor.

Mermer sektöründe yaşanan daralmanın iş makinesi sektörünü de olumsuz etkilediğini ifade eden Efendioğlu, makine alımlarının, yaşanan olumsuzluklar yüzünden azaldığını söylüyor. İş makinesi sektöründen özellikle yedek parça fiyatları ile ilgili beklentileri olduğunu ifade eden Efendioğlu, “Bizim iş makinesi sektöründen en büyük beklentimiz, yedek parça ve bakım anlaşmalarında fiyatların uygun hale getirilmesi. Bu elbette ki bütün firmalar için geçerli değil. Zaten bu konuları sık sık gündeme getirip görüşüyoruz. Firmalar arası oluşan fiyat farkları, madencileri olumsuz etkiliyor” dedi. ■

ULUSLARARASI GÜNDEM

TBM için zorlu zemin: Kireçtaşı 7 milyonluk nüfusuyla Malezya’nın başkentinde inşa edilmekte olan yeni Klang Vadisi Hızlı Toplu Taşıma Sistemi (KVMRT) trafik probleminin çözümü için öne doğru atılmış önemli bir adım. Projedeki en büyük sorun ise zeminin kireçtaşı olması idi. Şehrin altından geçecek yeraltı kısımlarının inşası için Herrenknecht 6 adet yeni geliştirdiği değişken yoğunluklu TBM ile projede yer aldı

K

uala Lumpur Uluslararası Havaalanı’nı şehre bağlayan 50 dakikalık tren yolu hattı palm yağı bahçeleri, yeni oluşturulan oturma alanlarının ve çeşitli çok katlı apartman komplekslerinin arasından geçerek şehrin işlek merkezine ulaşmakta. Ancak tren hattı şehrin işlek merkezine vardıktan sonra ulaşım biraz daha güçleşmekte. Geçmiş yıllarda mono ray gibi diğer bazı sistemler devreye sokulmuş olsa da şehir hala karayoluna dayalı ulaşıma yatkın ve trafiğin yoğun olduğu zamanlarda tıkanıklıklar yaşanmakta. Hızlı Toplu Taşıma Sistemi Proje Direktörü Marcus Karakashian’a göre, ülkenin kendi markası olan Proton arabalarını üretip hükümetin de araba sahipliğini özendirici tutumu sonucu yaşanan gelişmeyle birlikte nüfusun bir kısmının trafikte uzun saatler boyu tıkalı kalması kaçınılmaz. Karakashian şimdi problemi ortadan kaldırmaya yönelik yeni bir toplu taşıma modeli üzerinde çalışıyor. Durumu özetlerken nüfusun özellikle de 1957 yılında kazanılan bağımsızlık sonrası belirgin şekilde arttığını

28

YER MÜHENDİSLİĞİ

belirtmektedir. Direktöre göre Kuala Lumpur 243 kilometre karelik bir alanı kapsamakta ve 1.6 milyonluk bir nüfusa sahiptir. Ancak interlandıyla birlikte nüfüs 7 milyona ulaşıyor.

Birkaç yıl sonrası trafik çok daha kötü olabilir ve daha şimdiden şehir merkezinde park yeri bulunamaz hale gelmiş.

Muson yağmurları sırasında hava kötü olunca durum daha da çekilmez bir hale geliyor. Genel durum böyle olunca büyük müteahhitlik şirketi MMC Gamuda yaptığı araştırma sonrası yeni bir projeyle ortaya çıkıp hükümete bunu teklif etti ve fikir kabul gördü.

Üç yeni metro hattı Masanın üstündeki planları işaret eden merkezi tünel projelerinin direktörü Satpal Bhogal tüm konseptin şehrin içinden geçip kuzey-batı ve güney-doğu yönlerine uzanan iki ulaşım hattıyla bunları mevcut hafif raylı sistemle birleştirecek olan üçüncü ve çember şeklindeki bir hattı kapsadığını açıkladı. Şu an için hükümetin Temmuz 2011

ULUSLARARASI GÜNDEM

tarihinde Sungai-Buloh’tan güneydeki Kajang’a uzanan ilk hat için olur verdiğini ve diğerleri için halen beklenmekte olduğunu da açıklamalarına ekledi. İlk hat toplamda 51 km uzunluğunda ve yolun büyük kısmı Klang Vadisi üzerindeki viyadüklerden geçmekte. Ancak projeyi zorlayacak asıl unsur hattın şehir içinden geçmesi gereken kritik bölümü.

Tren garı, Petronas kuleleri ve işlek iş merkezinin altından geçecek hat, projeyle ilgilenen tarafları asıl uğraştıracak bölüm olarak görülüyor.

Kenny Hill tabir edilen daha yumuşak karışık bir yapı ve kireçtaşından oluşan bir bölge. Hat son iki tip katman içinden geçmekte. Kenny Hill göreceli olarak tünel yapımı için uygundu ancak kireçtaşı bölge oluşabilecek boşluklar, oyuklar ve çöküntülerden dolayı problemliydi. Herrenknecht ‘in değişken yoğunluktaki TBM’i yapılacak tünel açma işi için biçilmiş kaftandı.

Kireçtaşı en zor oluşum

Malezya’da yerleşik MMC Gamuda projede iki belirgin rol üstlendi. Öncelikle firma MRT ile birlikte projenin özel ortaklarından birini oluşturuyordu ve bunun yanında da tüm hattın inşaat yönetimini üstlenmişti. Ancak gerçekte MMC Gamuda 9.5 km uzunluğunda ve yedi yeraltı istasyonu içeren merkezi tünel bölümüyle ilgileniyordu. Bu bölüm MMC Gamuda’ya tek parça olarak tasarla ve inşa et modeli çerçevesinde ihale edilmişti. Proje Malezya’nın evrensel boyutta en büyük projesi olma özelliğini de taşımaktaydı. İşin verilişi hükümet tarafından açılan uluslararası bir ihale sonrası gerçekleştirilmişti. Şirket ihaleyi 1.8 milyon avroluk teklifiyle kazanmıştı.

Projede çalışmakta olan tecrübeli tünel mühendislerinin başında dünya tünelcilik çevrelerinde de isim yapmış olan Macaristan doğumlu Gusztav Klados vardı. Manş Kanal Tüneli, Budapeşte metrosu ve Uzak Doğu Asya’da ki bir çok proje sonrası şimdi de Kuala Lumpur’a Proje Müdürü olarak atanmıştı. Daha önceki yıllarda Kuala Lumpur’da yapılan önceki tünellerde de çalışmış olan tecrübeli mühendis Klados’a göre kireçtaşı tünelcilikte çalışılması en zor yer oluşumuydu.

Problem kireçtaşının yalnızca oyuklarla dolu olması değil aynı zamanda bunlardan bazılarının suyla dolu olup üstüne üstlük belki de birbirleriyle görünmeyen bir şekilde birleşmelerinden kaynaklanmaktaydı. Bu tür kireçtaşı oluşumların bir kilometreyi aşan uzun mağara sistemleri oluşturabildikleri bilinmekteydi.

Herrenknecht’ten yeni teknoloji

Yoğun harç kolaylıkla akmayabilir

Tünellerin olduğu bölüm şehrin iş merkezinden geçmekteydi. İkiz tünel ve yeraltı istasyonları ciddi bir zorluk oluşturmaktaydı. MMC Gamuda ise geçmiş tecrübelerine dayanarak bu işi layıkıyla yapabileceğine inanmaktaydı. Şehrin jeolojik yapısı üç tipe ayrılmış. Sert granit kaya,

Daha önceki Kuala Lumpur projelerinden ders alan ekip, daha yoğun bir çimento harcı kullanarak TBM yüzeyinde oluşacak toprak ve yeraltı suyunun oluşturacağı basıncı dengelemeye çalışma yoluna gitmeyi seçti. MMC Gamuda Herrenknecht’ten böyle bir konsepti araştırmasını isteyince şirket için iki yönlü bir iş ortaya çıkıyordu. Önce fazla masrafa kaçmadan daha yoğun kıvamda bir harç elde edilmesi ve sonra da bunu TBM ile birlikte uyumla kullanabilmek öncelikler listesinin en başındaydı. Yapılan araştırmalar sonucu bulunan yol, harcın kireçtaşı tozu kullanılarak yoğunlaştırılmasıydı. Bu yoğun kıvamlı harçla iş yapabilmek için bazı tasarım değişiklikleri gerekmekteydi. Örneğin normal pompa

Projeyi birlikte yürütmek

30

YER MÜHENDİSLİĞİ

yerine beton pompası gerekiyordu. Ayrıca fazladan bir boru hattı da daha fazla yoğun harcı taşıyarak yüzey desteğini kalınlaştırmak için kullanılacaktı.

Kuala Lumpur projesi için MMC Gamuda’nın elinde beş TBM makinası ve bir adet de yedekte olmak üzere toplamda altı adet makine bulunmakta. Yine Herrenknecht’ten olmak üzere iki konvansiyonel EPB makinası ve farklı üreticilerden sağlanan diğer iki EPB makinaları daha bulunuyor. Her biri 6.62 metre çapındaki makinalar yeni hattın tünellerini açmak için kullanılacaktı.

TBM gücü kuzey ve güneyde Değişken yoğunluklu TBM lerin dördü Cochrane istasyonunda tünel hattının güney kısmındaydılar. İstasyon müteahhit firma için temel şantiye görevi görmekteydi. Yakında büyük bir çalışma kampı ve ofisler yanında dört makinaya servis hizmeti verebilecek bir tesis vardı. Bir dizi büyük silo kireçtaşıyla zenginleştirilmiş özel harç karışımını barındırıyordu.

TBM’lerden ilki Mayıs 2013 de başlayarak kuzeye yönlendi.

Diğer ikisi ise Eylül 2013 içinde güneye doğru yönlendirilmişlerdi. Kaldos’a göre iyi çalışmışlardı. İki TBM kireçtaşı ile Kenny Hill katmanları arası sınıra ulaştıktan sonra EPB moda geçirilecekler. Makinelerden ilki hali hazırda kuzeye doğru ilerliyor. Diğer bir ikinci TBM ise Cochrane istasyonundan

başladığı işini ciddi bir problemle karşılaşmadan Ocak ayının erken günlerinde bitiriken, 9 Ocak günü düzenlenen törenle ilk delme işini bitirildi. Klados’un belirttiği üzere makineler iyi bir tempo yakalayarak günde yaklaşık 12 metrelik bir ilerleme kaydetti.

Önemli fırsatlar Kontratı üstlenen ekip makinaların şimdiye kadarki performanslarından memnundu. Kireçtaşı katmanların çıkarabileceği potansiyel problemleri kontrol edebilmeyi başarmışlardı. Bu ana kadar iyi giden işle ilgili gelecek adına da kendilerine şans dileyen ekip metro projesinin ilerki aşamalarında da iş alabilme umuduyla Malezya hükümetinin vereceği kararı beklemekte. Herrenknecht yerel temsilcisi Lorenz Nummsen şimdiye kadar ki elde edilen ilerlemenin makinelerin tasarımlarına ilişkin bir aklama niteliğinde olduğunu belirtirken “Ben pratik bir mühendisim ve satıcı değilim. Ama bu geleceğin teknolojisidir. Makine yalnızca kireçtaşı için uygun olmayıp çok çeşitli türdeki karışık toprak cinsleri içinde geçerlidir. Hükümet tarafından eğer sıradaki iki hat için yeşil ışık yakılırsa bu makinelerin Kuala Lumpur’da ileriki tarihlerde de kullanılma olasılığı bulunmakta. Bu durumda MMC Gamuda teklifte bulunacaktır ve sahip olduğu beceri ve hala neredeyse yeni durumda bulunan TBM’leriyle işi alması için büyük şansı bulunuyor. ■

HABER

XII. IAEG Kongresi’nin açılış oturumu

2014 yılı IAEG Genel Kurulu’ndan bir görünüm

IAEG Genel Kurulu ve XII. IAEG Kongresi Dört yılda bir düzenlenen Uluslararası Mühendislik Jeolojisi Birliği (IAEG) kongrelerinin 12ncisi 15-19 Eylül 2014 tarihleri arasında İtalya’nın Torino kentindeki Lingotto Kongre Merkezi’nde gerçekleştirildi. IAEG Genel Kurulu da bu kongre öncesinde 14 Eylül 2014’te yine aynı kentte yapıldı

I

AEG Genel Kurulu’na Mühendislik Jeolojisi Derneği (MJD)’ni temsilen Yönetim Kurulu Başkanı Prof. Dr. Reşat Ulusay ile dernek yönetim kurulu üyesi ve 2011-2014 dönemi IAEG Avrupa’dan Sorumlu Başkan Yardımcısı Prof.

Dr. Atiye Tuğrul katıldı. IAEG’nin 2014 yılı raporunda MJD’nin faaliyetleri de ayrıntılı şekilde yer aldı.

Yoğun şekilde geçen ve tam gün süren IAEG Genel Kurul’unda ayrıca 2015-2018 dönemi için adları aşağıda verilen IAEG’nin yeni Yönetim Kurulu üyeleri de seçildi:

Başkan: Prof. Dr. Scott Burns (ABD) Genel Sekreter: Prof. Dr. Faquan Wu (Çin) Sayman: Dr. Jean-Alain Fleurisson (Fransa) Başkan Yardımcısı (K. Avrupa): Prof. Dr. Rafig Azzam (Almanya) Başkan Yardımcısı (G. Avrupa): Dr. Giorgio Lollino (İtalya) Başkan Yardımcısı (K. Amerika): Dr. Jeffrey Keaton (ABD) Başkan Yardımcısı (G. Amerika): Dr. Maria Heloisa B. Oliveira Frasca (Brezilya)

XII. IAEG Kongresi bildiri kitapları 32

YER MÜHENDİSLİĞİ

Başkan Yardımcısı (Asya): Yogendra Deva (Hindistan) Başkan Yardımcısı (Afrika): Doç. Dr. Louis van Rooy (Güney Afrika Cumhuriyeti) Başkan Yardımcısı (Avustralya-Yeni Zelanda): Mark Eggers (Avustralya) IAEG’nin kuruluşunun 50. Yılı nedeniyle hazırlanan “IAEG’nin 50. Yıldönümü Kitabı” de Kongre sırasında katılımcılara dağıtıldı.

Genel Kurul’da verilen bilgiye göre Türkiye; Almanya, İngiltere ve Fransa’da sonra IAEG’ye Avrupa’dan üye ülkeler arasında üye sayısı olarak dördüncü, dünya genelinde ise dokuzuncu sırada yer alıyor. IAEG’nin bilimsel yayın organı olan “Bulletin of Engineering Geology and the Environment” adlı dergisine gönderilen makale sayısı ve derginin Editörler Kurulu’nda görevli üye sayısı açısından da 2014’te Türkiye’nin ikinci sırada olduğu belirtildi.

Kongrede sunulan tüm bildiriler bir CD’de toplandı ve ayrıca Springer Kitapevi tarafından 8 ciltten oluşan bir takım halinde satışa sunuldu. ■

2015 IAEG sempozyumları IAEG Genel Kurulu’nda yapılan seçimle 2015 yılında düzenlenecek olan IAEG sempozyumları aşağıdaki gibi belirlendi.

Adı: Engineering Geology in New Millennium (ENGM-2015) (Uluslararası Sempozyum) Yer: Yeni Delhi, Hindistan Tarih: 27-29 Ekim, 2015 Adı: 10th Asian Regional Conference of IAEG (Geohazards and Engineering Geology) Yer: Kyoto, Japonya Tarih: 26-27 Eylül, 2015 Aynı toplantıda 2018’deki XII. IAEG Kongresi’nin bu kongre için tek aday olan ABD Mühendislik Jeolojisi Birliği tarafından ABD’nin San Francisco kentinde düzenlenmesi kararı alındı.

XII. Kongre’nin ana konusu “Engineering Geology for a Sustainable World” olarak belirlendi.

XII. IAEG Kongresi’ne çok sayıda ülkeden 1000’den fazla katılım oldu ve 1300 civarında bildiri, bildiriler kitabında yer aldı. Bu bildirilerden %40’ı sözlü, %60’ı ise poster şeklinde sunuldu. 21 çağrılı konuşmacının sunum yaptığı kongrede; 113 bilimsel oturum, 16 çalıştay ve 4 kurs düzenlendi. Kongre’de Türk araştırmacılar tarafından toplam 17 bildiri sunuldu.

IAEG raporu ve bu raporda yer alan MJD’nin 2014 yılı faaliyet raporu

XII. IAEG Kongresi bildiri kitapları

YER MÜHENDİSLİĞİ

33

MAKALE

Katı Atık (Çöp) Depolamada Mühendislik Jeolojisinin Önemi Prof. Dr. Remzi Karagüzel

İTÜ, Maden Fakültesi, Jeoloji Mühendisliği Bölümü, Maslak, İstanbul

Şekil 1.

Katı atık vahşi depolama alanlarına örnekler

1. Giriş Üreticisi tarafından atılmak istenen, toplumun sağlığı ve huzuru ile özellikle çevrenin korunması açısından düzenli bir şekilde bertaraf edilmesi gereken katı maddeler katı atık olarak tanımlanmaktadır. Katı atıklar üretildikleri alanlara göre; evsel, endüstriyel ve hastane atıkları olarak sınıflandırılmaktadır. Ülkemizde katı atık yönetimi konusu, yasal düzenlemeler bulunsa da, evrensel düzeyin gerisinde kalmıştır. Atıkların büyük bölümü halen ayrıştırılmaksızın ve çevresel olumsuz etkilerine karşı hiçbir önlem alınmaksızın gözden ırak yerlere vahşi bir şekilde dökülmektedir. Gözden ırak bu yerler, bazen bir akarsu, göl ve deniz kıyısı gibi su kaynaklarını tehdit eden ortamlar, bazen bir dağın/tepenin arkası veya ormanlık alan, bazen de terk edilmiş bir kum-çakıl ocağı veya bir maden çukuru olabilmektedir (Şekil 1). Çevresel etki açısından yeterliliği tartışılmayan ve yöre halkının tepkisini önemli ölçüde çekmediği için bu tür döküm alanları atık transfer olanağı bulunan çoğu belediyeler tarafından tercih edilmektedir. Ekonomik gücü bulunmayan belediyeler tarafından ise, atık taşıma mesafesinin belirlenmesinde çöplükten yerleşim alanına gelecek kokunun yoğunluğunun belirleyici olduğuna da tanıklık edilmektedir.

Bu yazıda, mevcut vahşi depolama sahalarının çevresel etkisinin tartışılması ve iyileştirme yöntemlerinin belirlenmesi ile uygulanması kapsamında yer mühendisliği çalışmalarının çerçevesi çizilmekte ve konunun önemi vurgulanmaktadır. Yazıda özellikle; katı atık düzenli depolama tesislerinin planlama, inşa, işletme ve kapatma işlemleri sonrasındaki mühendislik jeolojisi çalışmaları konu edilmiştir. Çevresel etkilerin kontrol altına alınması bakımından “Katı Atık Düzenli Depolama Tesisleri” çok önemli bir mühendislik yapısı olarak değerlendirilmelidir.

Mühendislik jeolojisi; depolama yapısının yer seçiminden, tasarımına, oluşturulması, işletilmesi ve kapatma sonrası da dahil olmak üzere tüm bu süreçlerde çevresel etkisinin izlenmesi aşamalarında önemli bir bilim ve mühendislik dalıdır.

34

YER MÜHENDİSLİĞİ

2. Vahşi Depolama Alanlarının Çevresel Etkileri Katı atık düzensiz depolama alanlarında genel olarak aşağıda sıralanan çevresel salınım ve sorunlar ortaya çıkmaktadır.

Sızıntı Suları: Atık bertaraf alanlarında yağış suları ve organik atıkların bozunması sonucunda biriken sızıntı suları kanalizasyon sularından çok daha zararlı olup, özellikle yüzey ve yeraltı su kaynakları açısından büyük tehdit oluşturmaktadır. Şekil 2a’da sızıntı sularının yeraltısularına (farklı akiferlere) ve su kullanımına etkisi ve Şekil 2b’de ise bir katı atık düzenli depolama tesisi sızıntı suyu havuzlarından taşan suların flora üzerindeki kurutma etkisi görülmektedir.

Gaz Çıkışı: Katı atık yığınlarında gerçekleşen biyokimyasal reaksiyonlar sonucunda, başta metan olmak üzere karbondioksit, azot ve hidrojen sülfür gazları oluşmaktadır. Bu gazlar hava kirliliğinin yanı sıra, geçirimsiz örtü tabakası altında bulunan gözenekli ve çatlaklı kaya ortamlarında yüzlerce metre uzaklara hareket edebilmekte, boru hatları ve binaların bodrum katlarında birikmekte, zehirlenme ve patlamalara neden olmaktadır.

rışma dereceleri, fiziko-mekanik özellikleri yüzey ve yeraltı araştırma yöntemlerinden yararlanılarak belirlenir. Ayrıca özellikle vahşi depolama alanından zararlı ve tehlikeli elementlerin yeraltısularına etkisinin tartışılabilmesi açısından ortamın hidrojeoloji ile ilgili girdi özellikleri büyük önem taşımaktadır. Hidrojeolojik araştırmalardan aşağıdaki Şekil 2. Vahşi depolama alanı: (a) sızıntı sularının su kaynaklarına etkisi (Toussaint, konulara açıklık getirilmelidir.

1989) ve (b) düzenli depolama tesisinden taşan sızıntı sularının çevresel etkisi (a) Litolojik birimlerin hidrojeolojik özellikleri (b) Akiferlerin tanımlanması ve hidrolik parametreleri Oturma/Çökme ve Heyelanlar: Mühendislik hizmeti alın(c) Doygun olmayan zonun kalınlığı madan oluşturulmuş katı atık depolama alanlarında oturma (d) Yeraltısuyu beslenim ve boşalım bölgeleri (YAS akım yönü) ve heyelanlara sıklıkla rastlanmaktadır. Depolanan atıkların (e) Yeraltısuyu ve sızıntı sularının hidrojeokimyasal özellikleri türüne, serim kalınlıklarına, sıkıştırma oranlarına, çürüme (f) Su-kaya etkileşimi derecesine, su ve gaz drenajına bağlı olarak atık yığınlarında Alıcı ortamın jeolojik-hidrojeolojik özellikleri belirlendikoturmalar meydana gelmektedir. Temel zeminde de atık yükten sonra zararlı ve tehlike madde yayılımı (kütle transferi) leri ve sızıntı suyunun etkisiyle oturma ve heyelan gelişmektanımlamaya dayalı ve nümerik yöntemlerden yararlanılarak tedir. İstanbul’daki Hekimbaşı düzensiz depolama alanında modellenir. Zemin ve kaya ortamlarda akış mekanizması 1993 yılında metan gazı patlaması sonucu meydana gelen farklıdır (Şekil 4). Çevresel etki analizi ve alınacak önlemler heyelanda 39 kişi yaşamını yitirmiştir. açısından jeolojik ortamların iyi tanımlanması ve doğru hesap Canlıların Beden Sağlığı: Katı atıklar, bileşimlerinde buluyönteminin seçilmesi önem taşımaktadır. nan hastalık yapıcı ajanlar/organizmalar kuşlar, sinekler ve haşereler tarafından yayılmakta ve salgın hastalıklara neden olmaktadır. Ayrıca, koku, toz, kağıt vb. malzemelerin uçması sonucu çevresel etkiler oluşmaktadır.

Yangın ve Patlamalar: Ayrıştırılmamış katı atıklar içerisinde bulunan yanıcı maddeler, organik maddelerin bozuşmasıyla açığa çıkan ısının etkisiyle yanmakta ve hatta patlamalara neden olmaktadır. Önlemsiz bir çöp döküm alanının çevrede yarattığı tehlikenin analizinde ve alınacak teknik önlemlerin projelendirilmesinde ortamın jeolojik, mühendislik jeolojisi ve hidrojeoloji modelinin ortaya konulması zorunludur (Şekil 3). Jeolojik ortamlardan çevre koruma açısından; (i) çok düşük geçirimlilik, mümkünse geçirimsizlik, (ii) yeterince büyük hacim, (iii) iyi derecede tutma özelliklerinin belirlenmesi beklenmektedir.

Yerbilimciler tarafından depolama ortamının farklı ölçeklerde jeolojik haritası ve kesitleri (1/25000-1/1000 ölçekli) ile üç boyutlu jeolojik modeli hazırlanır. Jeolojik modeldeki litolojik birimlerin; mineralojik-petrografik ve yapısal özellikleri, ay-

Şekil 4. (a) Taneli ortamda kütle transferi ve zeminlerin geçirgenlik katsayısı değerleri ve (b) kaya ortamda akış modeli ve hidrolik hız (Wittke, 1984)

Şekil 3. Geçirimli doğal ortamlarda önlemsiz bir katı atık depolama alanın şematik gösterimi (Wittke, 1991)

Yapılan çevresel etki değerlendirilmesi sonucunda depo alanında tehlike belirlenmesi halinde “Islah” ve “Emniyet” önlemleri alınmalıdır. Islah yöntemlerinde tehlikeli atıklar güvenli bir yere taşınır. Emniyet önlemlerinde ise, çevreyi olumsuz yönde tehdit eden katı atıklardan çevreye zararlı ve tehlikeli madde yayılımının engellenmesi amaçlanmaktadır. Şekil 5 ‘de katı atık düzensiz depolama alanının jeolojik-hidrojeolojik modeli ve yeraltısuyu kirliliğine karşı alınan emniyet önlemlerine bir örnek sunulmaktadır. Zararlı ve tehlikeli maddelerin YER MÜHENDİSLİĞİ

35

MAKALE

yatay yayılımı, geçirimsiz düşey perdelerle (enjeksiyon perdesi, jet grout, bulamaç hendeği vb.) önlenmeye çalışılır.

Düşey yayılıma karşı uygulanan taban sızdırmazlık sisteminin imalatı genellikle güç ve maliyeti oldukça yüksektir. Şekil 5’te sunulan örnekte olduğu gibi, atık sahasını çepeçevre kuşatan düşey sızdırmazlık sisteminin alttaki kil-killi silt seviyesine kadar uzatılması alternatif bir çözüm olarak düşünülebilir. Kuşatılan bölgeden akifere doğru olası sızıntı suyu akışına karşı sızıntı su seviyesini sürekli tesis dışındaki doğal yeraltısuyu seviyesinin altında tutulması ek bir önlem olarak düşünülmelidir. Kuşatılmış bölgeden çekilen kirli sular ise, arıtılarak deşarj standartlarında alıcı ortama verilmelidir. Tesis içerisine yağış sularının girmesini engellemek ve sızıntı suyu miktarını

Şekil 5. Katı atık düzensiz depolama sahasında alınan emniyet önlemlerine örnek bir uygulama azaltmak için geçirimsiz örtü, ayrıca gaz drenaj sistemi de planlanmalıdır. Özellikle düşey geçirimsizlik sistemlerinin tasarımında ve uygulanmasında, ayrıntılı mühendislik jeolojisi ve çevre jeotekniği girdileri hayati önem taşımaktadır. Alınan önlemlerinin başarısı ve çevresel etkisi, yine başta hidrojeolojik olmak üzere, sahanın diğer mühendislik özelliklerine göre tasarımlanan izleme ağı ve örnekleme yöntemiyle Aşama periyodik olarak izlenmelidir.

3. Atık Bertaraf Yöntemleri Küresel ölçekte katı atıkların olumsuz çevresel etkilerinin önlenmesi için üç farklı bertaraf yöntemi uygulanmaktadır. Bunlar; biyolojik (gübre), termik (yakma) ve mekanik (düzenli depolama) yöntemlerdir.

Düzenli depolama; ısıl veya biyolojik işlemlere uygun olmayan veya bu işlemler sonucu yan ürün olarak ortaya çıkan atıkların çevresel olumsuzluklara karşı teknik önlemlerin alındığı doğal/ yapay ortamlarda inşa edilen modern tesislerde depolanmasıdır.

Türkiye genelinde 2014 yılı itibariyle 76 adet katı atık düzenli depolama tesisi bulunduğu ve bertaraf tesisleri ile 46,5 milyon nüfusa hizmet verildiği Çevre ve Şehircilik Bakanlığı tarafından belirtilmektedir. Ayrıca İzmir, İstanbul, Denizli ve Antalya-Kemer olmak üzere toplam 600 bin ton/yıl kapasiteli 4 adet kompost / gübre tesisi bulunmaktadır. Yakma yöntemi ise, Kocaeli BB İZAYDAŞ tesislerinde ve bazı çimento fabrikalarında uygulanmaktadır.

36

YER MÜHENDİSLİĞİ

3.1. Katı Atıkların Düzenli Depolanması Ülkemizde katı atık bertaraf yöntemlerinde gelişmiş ülkelerde de yaygın olarak uygulanan düzenli depolama yöntemi tercih edilmektedir. Atıkların Düzenli Depolanmasına Dair Yönetmeliğin (RG 2010) 5. Maddesi 1. Fıkrasına göre “Katı Atık Düzenli Depolama” tesisleri; I. Sınıf: Tehlikeli atıkların, II. Sınıf: Belediye atıkları ile tehlikesiz atıkların ve III. Sınıf: İri atıkların depolanması için gereken altyapıya sahip tesisler olarak sınıflandırılmaktadır.

3.1.1. Düzenli Depolama Tesisi Yer Seçimi Katı atık düzenli depolama tesisinin planlanması genel olarak dört temel aşamadan oluşmaktadır (Çizelge 1). Yer seçimi sürecinde en önemli husus, esas alınacak ölçütlerin belirlenmesidir. Yer seçimi çalışmalarında kullanılan ölçütler, bir sahanın uygunluk tanımlaması açısından “Kısıtlar” ve “Karar Faktörleri” olarak sınıflandırılır. Kısıtlar, yalnızca “uygun” ve “uygun değil” şeklinde sonuçlar üretirken, Karar Faktörleri ise puanlama yoluyla sahanın uygunluğunu arttıran veya azaltan ölçütlerdir (Eastman, 2003).

Kısıtlar; doğal afet bölgeleri (deprem, heyelan, taşkın, çığ, erozyon vb.), doğal değerleri nedeniyle yasalarla korunmuş ve/veya korunması gereken alanlar (içme suyu koruma kuşakları, yeraltı maden kaynakları, sıcak ve mineralli su kaynakları koruma alanları) ile özel yasalarla korunmuş (yaban hayatı koruma alanı, milli parklar, sit-kültürel miras alanları, zeytinlikler vb.) olan “Düzenli Depolama Tesisine” uygun olmayan bölgelerdir. Yer seçimini denetleyen bu tematik konularda uzmanlar tarafından 1/25000 ölçekli sayısal haritalar hazırlanır. Bu tematik haritaların Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS)’nde çakıştırılmasıyla bertaraf tesisleri için uygun ve uygun olmayan bölgeler belirlenir.

Araştırma Yöntemi

I

Uygun Bölgelerin Belirlenmesi

• • • •

II

Alternatif Sahaların Belirlenmesi

Alternatif alanların teknik ve ekonomik yapılabilirlik açısından karşılaştırılması ve en uygun alanın belirlenmesi

III

Mühendislik Jeolojisi İncelemesi

Seçilen en uygun sahada tesis ünitelerinin tasarımına yönelik ayrıntılı mühendislik jeolojisi incelemesi

İnşaat aşaması

Jeolojik-jeoteknik inceleme ve danışmanlık

Çevresel Etkinin İzlenmesi

Çevresel etki gözlem, ölçüm ve gerekli iyileştirme çalışmaları

IV

Jeoloji Hidroloji Hidrojeoloji Doğal afetler (deprem, taşkın, heyelan, çığ, erozyon) • Yasalarla tanımlanmış koruma alanları (yeraltısuyu, yüzey suyu, sit alanları, özel çevre koruma alanları vb.)

• Arazi kullanımı Konularında tematik haritaların hazırlanması, CBS ve AHP yöntemlerinden yararlanılarak uygun bölgelerin belirlenmesi"

Çizelge 1. Katı atık yönetimi proje aşamaları

İncelenen bölgenin doğal ve arazi kullanım özellikleri ve uzmanların deneyimlerine bağlı olarak karar ölçütleri belirlenir.

Değerlendirmeye esas olan her bir ölçütün karardaki etki derecesi Saaty (1980) tarafından geliştirilen ve ikili karşılaştırma esasına dayanan Analitik Hiyerarşi Süreci (AHP) ile belirlenir. AHP yönteminde ikili karşılaştırma ile oluşturulan matriksteki değerlendirmeler esas alınarak, ana ölçüt ve alt ölçütlerin karardaki etki ağırlıkları hesaplanır. AHP’de seçilen her ölçütün karardaki toplam etki ağırlığı; ölçütün etki ağırlığı ile onun alt ölçütünün etki ağırlığının çarpımına eşittir. Katı atık düzenli Depolama Tesisine Uygunluk İndeksi (DUI) değeri, değerlendirmeye esas alınan tüm ölçütlerin toplam etki ağılıklarının toplamına eşittir. Yer seçimine yönelik olarak İncelenen bölgede CBS’de oluşturulan her grid için DUI değerleri hesaplanır. İncelenen saha CBS ve AHP‘ den yararlanılarak modellenir ve tesis inşasına uygunluk haritası hazırlanır. Şekil 6’da CBS modeliyle hazırlanmış olan katı atık düzenli depolama tesisine uygunluk haritası sunulmuştur. Söz konusu haritadaki kırmızı bölgeler “Katı Atık Düzenli Depolama Tesisi” için en uygun bölgelere karşılık gelmektedir.

Yer seçiminin son aşamasında sentez haritasında düzenli depolama tesisine en uygun bölgelerde alternatif noktalar seçilir. Bu aşamada, seçilecek noktaların tamamı çevresel açıdan uygun olup, gerek tesislerin inşası gerekse alınacak önlemler ve toplam maliyet ile yöre halkının tepkisi açısından en uygun seçeneğin belirlenmesi amaçlanmaktadır. Bu aşamada; alternatif depolama noktaları 1/5000 ölçekli ayrıntıda yapılacak mühendislik jeolojisi çalışmaları ile “Konumsal”, “Elverişlilik” ve “Sosyal” açıdan puanlandırılarak birbirleri ile karşılaştırılırlar (Mutlutürk ve Karagüzel, 2007).

Konumsal açıdan alternatif noktalar jeolojik, meteorolojikhidrolojik ve hidrojeolojik (yeraltısuyu derinliği ve akım yönü) açısından parametre bazında puanlandırılarak uygunluk sıralaması yapılır. Elverişlilik açısından alternatif sahalar; coğrafik (uzaklık, yol durumu, arazi kullanımı), malzeme (geçirimsiz, drenaj, dolgu) temini ve jeoteknik (zemin, kaya, şev duraylılığı, taşkın, kazı, dolgu miktarı), depolama kapasitesi ve gelişme sahası vb. özellikleriyle karşılaştırılır. Sosyal açıdan yapılacak değerlendirmede, yöre halkının planlanan tesisi estetik ve psikolojik olarak kabulü sorgulanır ve alternatif sahaların uygunluk sıralaması yapılır.

Alternatif noktalar değişik uygunluk ölçütleri bazında karşılaştırılarak aralarından en uygun nokta seçilir. Bu yaklaşımda temel hedef, her bir alternatif alanı tüm faktörler bazında pu-

Şekil 6. Katı atık düzenli depolama tesisine uygunluk haritası (Şener vd, 2010)

anlandırmak ve daha sonra faktörlerin karar üzerindeki etki derecelerini esas alarak alternatiflerin nihai puanlarını belirlemektir. Seçilen alanda tesis ünitelerinin konumlandırılmasına, tasarımına, inşasına ve çevresel etkilerinin izlemesine yönelik 1/1000 ölçekli ayrıntılı mühendislik jeolojisi incelemesi yapılır.

Bu kapsamda temel kaya ve zeminlerin; süreksizlik ve ayrışma durumu, yük taşıma, oturma, su tutma-geçirimlilik-drenaj, erime-kabarma, kazılabilme vb. mühendislik özellikleri ile yeraltısuyu durumu araştırılmalıdır. Ayrıca, depolanacak atık yığınlarının ve jeolojik ortamın tesisle birlikte statik ve dinamik durumlar için şev duraylılık analizleri de yapılmalıdır.

3.1.2. Depolama Tesisi İnşası Jeolojik Bariyer: Düzenli depolama tesisinin tabanının ve yan yüzeylerinin, sızıntı suyunun yeraltısuyuna karışmasını önleyecek düzeyde geçirimsiz olmaları beklenmektedir. Yer seçimi sürecinde olabildiğince duraylı ve geçirimsiz ortamların seçilmesi çevre güvenliği ve alınacak önlemlerin maliyetinin azaltılması bakımından önem taşımaktadır.

Avrupa Birliği (AB) Mevzuatı ve Katı Atıkların Kontrolü Yönetmeliği (KAKY)’nin 16. Maddesine göre; düzenli depolama tesisi sınıflarına göre depolama tesisi temel zemininin aşağıda belirtilen geçirgenlik (k) ve kalınlık özelliklerine sahip olması gerekir.

I. Sınıf düzenli depolama tesisi: k ≤ 1,0 x 10-9 m/s; kalınlık ≥ 5 m veya eşdeğeri II. Sınıf düzenli depolama tesisi: k ≤ 1,0 x 10-9 m/s; kalınlık ≥ 1 m veya eşdeğeri III. Sınıf düzenli depolama tesisi: k ≤ 1,0 x 10-7 m/s; kalınlık ≥ 1 m veya eşdeğeri Bu koşulları sağlayan jeolojik ortamlarda yapay sızdırmazlık sistemine gerek duyulmaz. Ancak, I. ve II. sınıf depolama tesislerinde sızıntı suyu drenaj sistemi mutlaka uygulanmalıdır.

Doğal ortamlar zemin ve kaya ortam olarak sınıflandırılmaktadır. Zararlı ve tehlikeli maddelere karşı sızdırmazlık söz konusu olduğunda kilin ve masif kayaların geçirimsizliği yeterli olmayabilir. Doğada geçirimsiz kil seviyeleri ve çatlaksız masif kaya ortamlar ender olarak bulunurlar. Zeminlerde yatay ve düşey yönde sık sık litolojik değişimler gözlenirken, kaya ortamda ise kırık, çatlak ve erime boşluklu yapılara rastlanmaktadır (Şekil 7). Şekil 7. AB Mevzuatına göre jeolojik bariyerin yeterli olduğu ortamlarda taban sızdırmazlık sistemleri (EU, 1999 ve Ulus, 2009)

Katı atık düzenli depolama tesisi temel ortamı (zemin/kaya) da statik ve dinamik işletme yüklerine karşı duraylı olmalıdır.

Temelde meydana gelen deformasyon, yapay taban ve örtü sızdırmazlık sistemlerinin hasar görmesine neden olmamalıdır (Şekil 8). Ayrıca, katı atık depolama tesislerinin bulunduğu ortam ve yakın dolayının kütle hareketleri açısından ayrıntılı şev duraylılığı analizleri yapılmalıdır. Uygulamada her türlü yer seçim ve proje izinleri (ÇED, kati proje vb.) alınan depolama YER MÜHENDİSLİĞİ

37

MAKALE

AB standartlarına göre taban sızdırmazlık sisteminde kullanılacak mineral malzemeden aranılan özellikler Çizelge 2’de verilmiştir. Burada en önemli özellikler olarak, geçirimsiz seviye kalınlığının tesis sınıfına göre farklı, kil boyutundaki malzemede ince tane oranının (0.002 mm) %20’den büyük, kil minerali oranının %10’dan büyük ve karbonat oranın ise %15’ten küçük olması dikkati çekmektedir. Şekil 10’da depolama tesisi taban sızdırmazlık sistemi imalat aşamalarından görüntüler verilmiştir. İmalat aşamasında özellikle kil katmanının sıkıştırılmasına gereken özenin gösterilmesi büyük önem taşımaktadır.

tesisi sahalarında başlangıçta ilk teknik girişimlerle birlikte kütle hareketlerinin tetiklendiği örneklere de rastlanmaktadır.

Şekil 8. Depolama tesislerinde taban geçirimsizlik sistemine etkiyen kuvvetler ve olası hasarlar (Wittke, 1991) Yapay Taban Sızdırmazlık Sistemi: Yapay olarak oluşturulacak geçirimsizlik tabakası iki katman halinde sıkştırılmalı ve toplam kalınlığı en az 50 cm olmalıdır. Burada kullanılacak malzemenin geçirgenlik katsayısı değeri 1.10-8 m/s’den büyük olamaz. Az çatlaklı kaya ortamlarda ise, bu değer 1.10-7 m/s kabul edilebilir. Yapay olarak oluşturulan taban sızdırmazlık tabakası I ve II. sınıf depolama tesisleri ile içme suyu havzalarının uzak mesafeli koruma alanlarındaki her türlü depolama tesislerinde en az 25 mm kalınlığında jeomembran kullanılarak güçlendirilir (Şekil 9).

Şekil 10. Depolama tesis taban sızdırmazlık sistemi imalatından görüntüler

Malzeme Özellikleri

"Tehlikeli Atıklar I. Sınıf"

"Tehlikesiz Atık II. Sınıf"

Kalınlık

1.5 m

0.75 m

Geçirimlilik Kf değeri

<5 x 10-10 m/s

<5 x 10-10 m/s

Aşınma dayanımı

Evet

Evet

İnce tane (<0.002 mm) oranı

>%20

>%20

Sızıntı Suyu Yönetimi: Düzenli depolama tesislerinde sızıntı suyu toplama ve drenaj sistemi aşağıda sıralanan teknik özelliklerde inşa edilmelidir (Şekil 11): (a) I. sınıf ve II. sınıf düzenli depolama tesislerinde yapay geçirimsizlik kaplaması üzerine en az 0,5 metre kalınlığa ve en az K ≥ 1,0 x 10-4 m/s geçirgenliğe sahip drenaj (kum çakıl 16/32) tabakası uygulanır. (b) Drenaj boruları ve sızıntı suyu toplama havuzu, tesisinin kurulacağı yerin meteorolojik koşulları ve depolanacak atıkların su içeriği göz önünde bulundurularak tasarlanır ve inşa edilir. (c) Depo tabanının boyuna eğimi % 3'den az olamaz. (d) III. sınıf düzenli depolama tesislerinde, sahada sel, taşkın gibi yağış sularından ve yüzeysel sulardan kaynaklı olumsuzlukları engelleyecek önlemler alınır.

Geçirimsiz Örtü Sistemi: Geçirimsiz örtü seviyesi katı atık depolama tesislerinin vazgeçilmez bir parçasıdır. Geçirimsiz örtü sistemi; yüzey sularının tesis içine girmesini, tesis içinde oluşan tehlikeli gazların atmosfere karışması ve tesisleri işletenler ile diğer canlıların atıklarla "Tehlikesiz Atık doğrudan temasını önler. Sistemin bu III. Sınıf" işlevlerini yerine getirebilmesi için gerek 0.5 m atık yığınında gerekse temelde oturma ve diğer duraysızlık sorunlarının olmaması "<5 x 10-10 gereklidir. Şekil 12’de AB mevzuatına m/s" göre düzenli depolama tesisi örtü sistemi evet kesitleri verilmiştir. >%20

Kil minerali oranı

>%10

>%10

>%10

En büyük tane boyu

20 mm

20 mm

20 mm

Kalsiyumkarbonat oranı

<%15

<%15

<%15

Optimum su içeriği

wpr<w<w0.95

wpr<w<w0.95

wpr<w<w0.95

Efektif gözeneklilik (na)

<%5

<%5

<%5

Doluluk indeksi Dpr

>%95

>%95

>%95

Organik madde içeriği

<%5

<%5

<%5

Şekil 9. Taban sızdırmazlık sistemi en kesiti

Çizelge 2. Sızdırmazlık seviyesinde kullanılacak malzemede aranılan teknik özellikler 38

YER MÜHENDİSLİĞİ

Şekil 11. Düzenli depolama tesisi için sızıntı suyu drenaj sistemi en kesiti

MAKALE

Şekil 13. İşletmeye hazır çağdaş bir katı atık düzenli depolama tesisi

Şekil 12. AB mevzuatına göre katı atık düzenli depolama tesisleri için sızdırmaz örtü sistemi kesitleri (Görg, 2013) Geçirimsiz örtü seviyesi; geçirgenlik katsayısı k <= 1.0 x 10-10 m/s ve en az 25 cm kalınlığında iki seviye halinde uygulanır.

Drenaj tabakasının en az 50 cm kalınlığında ve en az k ≥ 1.0 x 10-4 m/s geçirgenliğe sahip olması gerekir. Tesislerin üzerini yeşillendirmek amacıyla en az 50 cm kalınlığında tarım toprağı serilir.

Gaz oluşumu beklenen katı atık depolama tesislerinde drenaj sistemleri zorunludur. Katı atık depolama tesislerinde 1m3 atıktan 10 yıl süreyle 300-400 m3 gaz oluşmaktadır. Bu gazların zamana bağlı nitel ve nicel özellikleri belirlenmeli ve enerji kazanımına yönelik değerlendirilmelidir. Şekil 13’de katı atık depolamaya hazır çağdaş bir tesisten bir görüntü verilmiştir. Görüntüde; yatayda kısmen yeşillenmiş açık alanlar çakıl drenaj tabakasına, koyu siyah çizgisel hatlar drenaj borularına, düşey bacalar gaz drenajına karşılık gelmekte, eğimli yüzeylerde ise mineral seviyesi üzerindeki jeomembran görülmektedir.

3.2. Düzenli Depolama Tesislerinin Çevresel Etkilerinin İzlenmesi Düzenli depolama tesislerinin işletme, kapatma ve kapatma sonrası bakım süreçlerinde, sera etkisi de dâhil olmak üzere, çevresel etkileri ve insan sağlığı açısından risk teşkil edebilecek olumsuzlukların izlenmesi gerekmektedir.

Depolama tesisi çevresine özellikle sızıntı suyu ve depo gazı izleme ve ölçme kuyuları açılır. Gözlem ve ölçüm kuyularının yerleri tesisin bulunduğu ortamın jeolojik, hidrolojik ve hidrojeolojik özellikleri dikkate alınarak belirlenir. Özellikle yeraltısuyu gözlem istasyonları, depolama tesisinin membada bir adet ve mansabında da 2 adet olmak üzere en az 3 noktada kurulmalıdır. Örnekleme ve analizler tesis inşaatına başlamadan önce yapılmalıdır. İlk bulgular doğal durumu yansıtan şahit sonuçlar olarak kullanılır. Gözlem ve ölçüm kuyularının teknik özellikleri, örnekleme zamanı ile analiz yöntemleri konusunda standartlara ve yönetmeliklere uyulmalıdır. Bu kuyularda işletme planı çerçevesinde belirli aralıklarla, olası sızıntı suyu ve depo gazı kaçaklarına karşı depo tesisi işleten kişi ve kuruluşlar tarafından ölçümler ve kontroller yapılmalıdır. Yüzey suların izlenmesi, biri memba diğeri mansapta olmak koşuluyla en az iki ayrı noktada yapılmalıdır. Ölçüm işlemleri, tesisler işletmeye kapatıldıktan sonra 30 yıl süreyle devam etmelidir.

4. Sonuç Ülkemizde katı atıkların yönetiminde gelişmiş ülkelerde de yaygın olarak uygulanan düzenli depolama yöntemi tercih edilmektedir. Katı Atık Düzenli Depolama Tesisleri tüm çevresel etkilerin kontrol altına alınması açısından çok önemli 40

YER MÜHENDİSLİĞİ

bir mühendislik yapısıdır. Mühendislik jeolojisi; gerek vahşi depolama alanlarının iyileştirilmesi gerekse depolama yapısının yer seçiminden, tasarımına, uygulanmasına, işletilmesi ve kapatma sonrası da dahil olmak üzere, tüm bu süreçlerde çevresel etkisinin izlenmesi aşamalarında önemli bir bilim ve mühendislik dalı olup, bu konuda da yaygınlığı gün geçtikçe artmaktadır.

Kaynaklar EU, 1999. Council Directive 1999/31/EC on the landfill of waste. Çevre ve Orman Bakanlığı (ÇOB), 2009. Belediyelerin Katı Atık İstatistikleri, Ankara. Çevre ve Orman Bakanlığı (ÇOB) , 2010. Atıkların Düzenli Depolanmasına Dair Yönetmelik, RG 26 Mart 2010, Sayı 27533. Çevre ve Orman Bakanlığı (ÇOB), 2005. Katı Atıkların Kontrolü Yönetmeliği, RG 05.04.2005, Sayı 25777.

Eastman J. R.,2003. IDRISI - Guide to GIS and Image Processing. Clark Labs, Clark University, USA. Görg, H, 2013. Vorlesungsunterlagen zur Abfalltechnik, Uni-Siegen, Deutschland.

Mutlutürk, M., Karagüzel, R., 2007. The landfill area quality (LAQ) classification approach and its application in Isparta, Turkey, Environmental and Engineerıng Geoscience, 13(3), 229-240.

Saaty, T. L., 1980. The analytic hierarchy process. New York, McGraw-Hill. Şener, Ş., Şener, E., Karagüzel, R., 2010. Solid waste disposal site selection with GIS and AHP Methodology: a case study in Senirkent–Uluborlu (Isparta) Basin, Turkey. Environmental Monitoring Assessment, 173(1-4), 533-554.

Toussaint, B., 1989. Grundwasserschutz bei Deponieanlagen aus hydrogeologischer und geotechnischer sicht, Wissenschaft und Umwelt, Deutschland Technische Regeln (z.B. LAGA), DIN, VDE-/VDI-Richtlinien, ATV-Merkblätter, DVGW, Herstellerangaben, Empfehlungen, Merkblätter, Richtlinien der Berufsgenossenschaften (z. B.: UVV...), Werksnormen, Bedienungsanleitungen, Betriebsanweisungen.

Ulus, R.B., 2009. Katı atık düzenli depolama tesisi kriterleri.

Ormanlarımızın Durumu ve Çöp Depolama Sahaları Paneli, İstanbul.

Wittke, W., 1984. Felsmechanik, 1050 p., Springer.

Wittke, W., 1990. Geotechnische Probleme bei der Bauaufgaben des Umweltschutzes, Vorlesungsunterlagen, RWTH Aachen, Deutschland. www.juris.de 2013. Verordnung über Deponien und Langzeitlager (Deponieverordnung - DepV), Ein Service des Bundesministeriums der Justiz und für Verbraucherschutz in Zusammenarbeit mit der juris GmbH. ■

MAKALE

Şev duraylılığı analizlerinde önemli bir parametre: Gözeneksuyu basıncı – 2: Konumsal ve zamansal değişiminin kestirilmesi Mehmet Ekmekçi

Hacettepe Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Hidrojeoloji Mühendisliği Programı Beytepe, Ankara

Ş

ev duraylılığı analizlerinde dikkate alınması gereken önemli bir parametre olan “gözeneksuyu basıncı” ile ilgili kuramsal bilgi ve ölçüm yöntemleri hakkındaki yazı bu derginin Nisan 2014 ayında yayınlanan 2. sayısında irdelenmiştir (bkz. Ekmekçi, 2014). Bu sayıda ise gözeneksuyu basıncının konumsal ve zamansal değişiminin kestirilmesi amacıyla kullanılan yöntemler üzerinde durulmuştur.

Gözeneksuyu basıncının belirlenmesi amacıyla yararlanılan piyezometre, gözeneksuyu basıncının “piyezometrenin bulunduğu noktadaki” ve “ölçüm anındaki” değeri verir. Başka bir ifadeyle, piyezometrelerle ölçülen gözeneksuyu basıncı, konumsal ve zamansal açıdan “noktasal” değerleridir. Bununla birlikte, şev duraylılığı analizleri tek boyutlu analizler olmayıp en az 2 boyutludur (2D). Şevlerin bulunduğu alanlarda kesitler üzerinde gerçekleştirilen 2 boyutlu analizler, gözeneksuyu basıncının şevden geriye (yatayda) ve yeryüzünden (muhtemel) kayma yüzeyine doğru (düşeyde) değişiminin belirlenmesini gerektirir. Dolayısıyla 2 boyutlu analizler (x,z), bir kesit üzerinde düşeydeki düzlem boyunca gözenek suyu basıncının değişimini u(x,z) dikkate alır (Şekil 1).

şur. Muhtemel kayma yüzeyi üzerinde yeraltısuyu seviyesinin zamana göre değişimi, gözeneksuyu basıncının zamansal değişimi şeklinde ifade edilerek şev duraylılığı analizlerinde kullanılır. Buna göre, düzey düzlem üzerinde (x,z) yapılan 2-boyutlu analizler, hidrodinamik koşullardaki durumu yansıtan gözeneksuyu basıncına, u(x,z,t) gereksinim duyarlar. Şekil 2’de, hidrodinamik koşullarda muhtemel kayma yüzeyi üzerindeki gözeneksuyu basıncının konuma ve zamana göre değişimini gösteren örnek bir grafik verilmiştir.

Şekil 2. Bir şev kesiti üzerinde gözeneksuyu basıncını belirleyen su tablasının zamana göre değişimi. Su tablasının zamana göre değişen konumu Şekil 1’de gösterildiği gibi gözeneksuyu basıncını etkileyecektir.

Şekil 1. Bir şev kesiti üzerinde iki boyutlu (x,z) akım ağı.

Kesit üzerindeki eşpotansiyel eğriler (kesikli çizgiler) gözeneksuyu basıncının belirlenmesinde kullanılan hidrolik yük dağılımını göstermektedir.

Düşeydeki değişimin yanı sıra yatayda boyuna ve yanal değişimin de dikkate alındığı 3 boyutlu (3D: x,y,z) analizler, gözeneksuyu basıncının u(x,y,z) değerlerinin belirlenmesini gerektirir. Öte yandan, özellikle kazı/dolgu işlemleri ile oluşturulan, doğal olmayan şevler söz konusu olduğunda, olası kayma düzlemi üzerinde oluşan gözeneksuyu basıncının zamana göre değişiminin de kestirilmesi gerekebilmektedir. Örneğin, açık maden ocağı işletmelerinde, kazı işletme süresince devam etmektedir. Kazının yeraltısuyu seviyesinin altına inmesiyle birlikte kazı aynasında bir “sızma yüzeyi” olu42

YER MÜHENDİSLİĞİ

Gözeneksuyu basıncının konumsal ve zamansal değişiminin hidrostatik ve hidrodinamik koşullarda belirlenmesinde yaygın olarak izlenen yöntemler bu yazının konusunu oluşturmuştur. Bu kapsamda, gözeneksuyu basıncının konumsal ve zamansal değişimini denetleyen faktörler özetlenmiş, kararlı ve kararsız koşullarda gözeneksuyu basıncının kestirilmesinde kullanılan analitik ve nümerik yöntemler kısaca açıklanmıştır. Bu şekilde gözeneksuyu basıncının şev duraylılığı analizlerindeki yeri ve önemi konusu bu yazıyla tamamlanmıştır.

2. Gözeneksuyu Basıncının Konumsal ve Zamansal Değişimini Denetleyen Faktörler Gözenekli ortam hidroliği, yeraltısuyu akımını denetleyen faktörlerin incelendiği bilim dalı, Darcy eşitliği (hareket yasası) ve süreklilik eşitliğine (korunum yasası) dayanır. Hidrostatik ve hidrodinamik koşullarda gözeneksuyu basıncının konumsal ve zamansal değişiminin kestirilmesinde kullanılan “yeraltısuyu akım denklemi” bu iki eştiliğin birleşiminden elde edilmektedir. Kısmi diferansiyel denklem şeklinde elde edilen bu denklem “yeraltısuyu akımının matematiksel modeli” olup analitik ve/veya nümerik yöntemlerle

çözülmektedir. Yeraltısuyu akımının genel denklemi Eşitlik 1’de verilmiştir.

(1) Bu denklemde, Kx,y,z: x,y,z yönünde hidrolik iletkenlik katsayısı (L/T) Ss: özgül depolama katsayısı (L-1) h: hidrolik yük (L) Eştilik 1’de görülen denklemin çözümü, hidrolik yükün (h), akım alanının herhangi bir noktasında (x,y,z) herhangi bir anda (t) alacağı değeri verir. Yeraltısuyu seviyesi, hidrolik yük ve gözeneksuyu basıncı arasındaki ilişkiler bu derginin Nisan 2014 sayısındaki yazıda açıklanmıştır (Ekmekçi, 2014).

Hidrolik yükün, h (veya hidrolik yüke bağlı gözeneksuyu basıncının, u=ρgh) konumsal ve zamansal değişiminin belirlenebilmesi için Eşitlik 1’in çözümü gerekir. Çözüm, problemin tanımlandığı, şev analizinin gerçekleştirildiği ortamdaki akım alanı ile ilgili iki temel bilgiyi gerektirir: a) denklemin parametreleri olan hidrostratigrafik birimlerin hidrolik karakteristikleri (K ve Ss) ve b) denklemin problemin tanımlandığı akım alanına özgü özel çözümünü elde edebilmek üzere başlangıç ve sınır koşulları; başlangıç koşulu denklemin bağımlı değişkeni olan hidrolik yükün (h) t=0 anındaki değerini, sınır koşulları ise akım alanının sınırındaki akım veya yük koşullarının tanımlanması anlamına gelmektedir.

Görüldüğü gibi, gözeneksuyu basıncının konumsal dağılımı ve zamansal değişimini öncelikle akım alanını oluşturan litolojik biriminin hidrolik karakteristikleri olan hidrolik iletkenlik katsayısı ve depolama katsayısı ile sınır koşulları denetlemektedir. Bu nedenle, herhangi bir şev duraylılığı probleminde yeraltısuyu koşullarının dikkate alınması gerektiğinde, öncelikle ortamın hidrolik karaktersitiklerinin belirlenmesi gerekmektedir.

Akım alanının heterojen (hidrolik iletkenlik katsayısı K, yerden yere değişmektedir) ve/veya anizotrop (hidrolik iletkenlik katsayısı K, yöne bağlı olarak değişmektedir), problemin çözümünü karmaşıklaştırmaktadır. Bu nedenle, uygulamada, analizler çoğu zaman ve en azından ilk aşamada genellikle akım alanının hidrojeolojik açıdan homojen ve izotrop olduğu varsayılarak gerçekleştirilmektedir. Taneli ortamlarda genellikle büyük hata payı içermeyen bu varsayımla Eşitlik 1’deki denklem (2) haline gelir.

3. Gözeneksuyu Basıncının Konumsal ve Zamansal Değişiminin Belirlenmesi: Yeraltısuyu Akım Denkleminin Çözümü Herhangi bir alanda şev duraysızlığı probleminde ihtiyaç duyulan gözeneksuyu basıncının konumsal ve zamansal değişiminin belirlenmesi, yeraltısuyu akım denkleminin problemin tanımlandığı akım alanı için çözülmesi ile mümkündür.

Akım denklemi, yeraltısuyu seviyesinin zamanla değişmediği “kararlı akım koşulları” için çözülebildiği gibi, özellikle

yapay kazı alanlarında olduğu gibi yeraltısuyu seviyesinin zamana göre değiştiği “kararsız akım koşulları” için çözülebilmektedir. Kararlı ve kararsız akım koşulları için çözümler, yeraltısuyu akımının meydana geldiği ortamın “serbest” veya “basınçlı” olmasına bağlı olarak analitik ve nümerik yönemler kullanılarak üretilmiştir. Bu yazıda, kararlı ve kararsız akım koşullarında serbest ve basınçlı akiferler için türetilen örnek çözümler verilmiştir.

3.1. Kararlı Akım Koşullarında 2-Boyutlu Çözüm Yeraltısuyu seviyesinin dolayısıyla gözeneksuyu basıncının zamanla değişmediği (kararlı) koşullarda Eşitlik 2 kesit düzleminde (x,z) 2-boyutlu Laplace denklemine dönüşür.

Bu dönüşümde, tuzlanma veya sıcaklık nedeniyle yeraltısuyu yoğunluğunun değişmediği varsayılmaktadır. Eşitlik 3’te görüldüğü gibi, zamana göre değişimin olmaması sonucu eşitliğin sağ tarafı sıfıra eştilenmiştir. Laplace denkleminin çözümü, yeraltısuyu seviyesinin akım alanının herhangi bir noktasındaki değerini h(x,z) verir. Bu çözüm, eşpotansiyel (veya yaygın olarak bilinen adıyla akım ağı) haritası ile özdeştir. Diğer bir ifadeyle, bir akım ağı haritası Laplace denkleminin bir çözümüdür. Şekil 1‘de gösterilen kesit üzerindeki eşpotansiyel eğrileri bu çözüme örnektir.

3.2. Kararsız Akım Koşullarında 2-Boyutlu Çözüm Özellikle yol yapımı, maden işletmeleri, hidroteknik yapı inşaatları vb kazı gerektiren faaliyetler sonucunda oluşturulan yapay şevlerin duraylılığı ile ilgili analizlerde, kazının yeraltısuyu seviyesini (su tablasını) kesmesiyle birlikte, kazı alanına doğru bir akım başlar. Akiferin drenajı olarak tanımlanabilecek bu durumda kazı aynası (şev) gerisinde yeraltısuyu seviyesinin drenaja bağlı olarak düştüğü gözlenir. Yeraltısuyu seviyesindeki düşüm, gözeneksuyu basıncının şev gerisinde zamanla değiştiği anlamını taşır. Şev duraylılığı analizlerinde, şev gerisinde gözeneksuyu basıncının konumsal dağılımının (x,z) yanı sıra zamana göre de kestirilmesine ihtiyaç duyulur. Şevin oluşmasından belirli bir kritik süre (t) sonra şevin belirli bir mesafede gerisinde (x) hidrolik yükün (dolayısıyla gözeneksuyu basıncının) alacağı değer basınçlı ve serbest akiferler için türetilen akım denklemlerinin çözümü ile elde edilebilir. Sözkonusu denklemlerin analitik ve numerik yöntemlerle çözülmesi mümkündür.

Bu yazıda belirli sınır koşulları dikkate alınarak türetilen analitik çözümlere birer örnekle yer verilmiş, numerik çözümler kapsam dışı bırakılmıştır.

3.2. 1. Basınçlı Akım Alanı Kararsız Akım Koşullarında 2-Boyutlu Çözüm Gözenekli ortamlarda karasız akım koşullarında akım, Eşitlik 2’de verilen kısmi diferansiyel denklemle ifade edilebilmektedir. Denklem, şev duraylılığı analizlerinde kullanılmak üzere şev gerisine doğru alınan boyuna kesitte basınçlı akım koşulları için (4) YER MÜHENDİSLİĞİ

43

MAKALE

Şeklinde yazılabilir. Burada; h piyezometrik seviye, S akiferin depolama katsayısı, T akiferin iletimlilik katsayısı ve t ise zamandır. Görüldüğü gibi, akım alanını oluşturan jeolojik malzemenin hidrolik karakteristikleri (hidrolik iletkenlik katsayısı, K ve depolama katsayısı, S) kazı aynası gerisinde düşümün ne zaman (t) ne oranda (δh) gerçekleşeceğini belirler.

Statik seviyenin boşalım sonucunda azalmasıyla oluşan düşüm (s) cinsinden ve x yönüneki değişimi zamana göre veren iki boyutlu denklem (Eşitlik 4)

amaçla çizilen jeolojik kesitlerden alınan sınır koşullarında piyezometrik seviyenin değişimini vermiştir. Şekilde, 10 metre kalınlığındaki linyit horizonunun üzerinde bulunan 20 m yüksekliğe sahip piyezometrik seviyenin farklı zamanlarda (gün) kazı aynasından geriye doğru uzaklıkla değişimi (h(x,t)) görülmektedir.

olmak üzere,

(5) şeklinde yazılabilir. Burada ω, hidrolik difüzyon katsayısı olarak adlandırılır. Şekil 3’te gösterilen kavramsal modelin sınır koşulları için Eştilik 5’in analitik çözümü Nguyen and Raudkivi (1982) tarafından (6)

şeklinde verilmiştir.

Şekil 5. Kazı aynasına olan boşalım sonucu şev gerisinde piyezometrik seviyenin zamana göre değişimi (Ulusay vd, 2012).

3.2. 2. Serbest Akım Alanı Kararsız Akım Koşullarında 2-Boyutlu Çözüm Şev duraylılığı analizlerinin zaman boyutu da dikkate alınarak serbest akım koşullarında yapılması gerektiğinde, gözeneksuyu basıncının konumsal ve zamansal değişimi, izotrop ve homojen ortamlarda serbest ve kararsız akım koşullarını ifade eden (7)

Şekil 3 . Kazı sonucunda oluşan bir şevde yeraltısuyu boşalımı sonucunda oluşacak akıma ait kavramsal model (Nguyen and Raudkivi, 1982: Ulusay vd., 2012).

Ulusay vd. (2012) tarafından yapılan çalışma yukarıda verilen çözüme örnek olarak verilmiştir. TKİ Ege Linyitleri İşletmesi Işıkdere linyit işletmesi açık ocağında şev duraylılığı analizleri amacıyla yapılan çalışmada dikkate alınan hidrojeolojik kavramsal model Şekil 4’te, gösterilmiştir. Kavramsal modelden de görüldüğü gibi iki geçirimsiz arasında bulunan linyit horizonu bir akifer konumundadır. Kazının kömür horizonunu kesmesiyle birlikte kazı aynası gerisinde piyezometrik düzeyinin zamana göre değişimi Nguyen and Raudkivi (1982)’ye göre hesaplanmıştır.

Hesaplama sonucunda elde edilen değerler Şekil 5’te verilen eğri takımı şeklinde gösterilmiştir. Uygulama alanında oluşabilecek her durum için ayrı ayrı çözülen denklem, bu

Şekil 4. Işıkdere (Milas) işletmesinde hidrojeolojik kavramsal model (Ulusay vd., 2012) 44

YER MÜHENDİSLİĞİ

denklemin İbrahim ve Brutsaert (1965) tarafından Şekil 6’da gösterilen sınır koşulları için türetilen analitik çözümü kullanılarak elde edilebilir. Çözümün belirli bir alanda uygulanabilirliği, çözümde dikkate alınan sınır koşulları ve varsayımların uygulama alanında da geçerli olabilmesine bağlıdır. Çözüm; (1) kazı aynasının düşey olduğunu, (2) analizin yapıldığı düşey yüzeyin bir anda ortaya çıktığı, sızmanın kazı tamamlandıktan sonra başladığı, dolayısıyla kazı aynası ortaya çıktığında yeraltısuyunun statik seviyesinde bulunduğunu, (3) sistemin sınır koşullarının Şekil 6’da verildiği gibi tanımlanabileceği, (4) ortamın homojen ve izotrop olduğu ve (5) şevin uzunlamasına geliştiği, dolayısıyla kartezyen koordinatların geçerli olduğunu varsaymaktadır (İbrahim ve Brutsaert, 1965; Freeze ve Cherry, 1979

Şekil 6. İbrahim ve Brutseart (1965) tarafından verilen analitik çözümün dayandığı modelin sınır koşulları (İbrahim ve Brutsaert, 1965’ten).

MAKALE

Çözümün boyutsuz parametrelerle ifade edilmesi durumunda, akım alanındaki herhangi bir noktanın şevden uzaklığı (x) yerine U=x/L şeklinde ve bu noktadaki hidrolik yük (h) yerine Y=h/H şeklinde verilebilmektedir. Görüldüğü gibi uzaklık, şevden x uzaklığının, aynanın geçirimsiz sınıra kadar uzaklığına oranı ve bu noktadaki hidrolik yük de statik seviyeye oran şeklinde tanımlanmıştır. Boyutsuz olarak verilen U ve Y parametrelerinin değeri 0 ile 1 arasında değişmektedir.

Benzer şekilde, zaman parametresi de akiferde bir su molekülünün L uzaklığını alabilmesi için gereken süreye göre normalleştirilerek aşağıdaki şekilde boyutsuzlaştırılmıştır.

çözümler uygulamada geçerli sonuçlar vermekle birlikte, bazı durumlarda doğada rastlanan yapı analitik çözümlerin dayandığı varsayım ve sınır koşulları uyumlu olmayabilir.

Bu durumda, doğal yapının belirli bir doğrulukta modellenmesine olanak veren nümerik çözümleri uygulamak doğru olabilecektir. Ortamın homojen ve izotrop olarak kabul edilemeyeceği durumlarda nümerik çözümler, analitik çözümlere göre üstünlük sağlayabilmektedirler.

(8) Burada, t, kazı aynasından serbest drenajın başladığı andan itibaren geçen süredir. Şekil 7’de analitik çözümün boyutsuz parametrelerle elde edilen sonuçları grafiksel olarak gösterilmiştir. Şekilde, zamana bağlı olarak akım alanının herhangi bir noktasındaki hidrolik yük zarf eğriler şeklide verilmiştir.

Şekil 8. Himmetoğlu kazı alanındaki sınır koşullarının İbrahim ve Brutsaert (1965) modeli ile karşılaştırılması

Şeki 7. Farklı boyutsuz zaman (τ) değerleri için boyutsuz uzaklık (U) boyutsuz hidrolik yük (Y) ilişkisi (İbrahim ve Brutsaert, 1965’ten).

Görüldüğü gibi, yöntemin özel durumlar için uygulanabilmesi, varsayımların sağlanmasının yanı sıra, ortama ilişkin hidrolik iletkenlik katsayısı (K), etkin gözeneklilik (Sy), statik seviye (H) ve şevden geçirimsiz sınıra uzaklık (L) parametrelerinin bilinmesini gerektirmektedir. Boyutsuz zaman parametresi τ, Eşitlik (8)’den elde edildikten sonra herhangi bir noktadaki hidrolik yük h(x,t) Şekil 7’den elde edilebilmektedir.

Yukarıda açıklanan çözüm, TKİ tarafından işletilen Himmetoğlu (Göynük-Bolu) linyit açık ocak işletmesinde Ulusay vd. (1998) tarafından uygulanmıştır. Şekil 8’de gösterilen kesitte kavramsal model ile İbrahim ve Brutseart (1965) çözümünün dayandığı kavramsal modelin uyumluluğu irdelenmiş, çözümden elde edilen sonuçlar belirsizlikler dikkate alınarak yorumlanmıştır. Hidrolik yükün, dolayısıyla gözeneksuyu basıncının konumsal ve zamansal değişimi için elde edilen çözümlere örnek olarak Şekil 9’da bir grafik verilmiştir.

4. Nümerik Yöntemlerle Çözümlerin Gerekliliği Şev duraysızlığı analizlerinde kullanılmak üzere gözeneksuyu basıncının konumsal ve zamansal değişiminin kestirilmesine yönelik olarak yukarıda tanımlanan kismi diferansiyel denklemlerin analitik çözümleri, belirli sınır koşulları için kesin sonuçlar vermekle birlikte belirli basitleştirmeler, varsayım ve kabulleri gerektirirler. Çoğu durumda analitik 46

YER MÜHENDİSLİĞİ

Şekil 9. Analitik çözümün Himmetoğlu açık işletmesinde uygulandığı hidrojeolojik koşullar için elde edilen yeraltısuyu seviyesinin farklı L uzaklıklarındaki konumu (H=20 m, t=7 gün, K= 1 m/gün, Sy=0.1)

Kaynaklar

ASTM, 2000. Standard practice for design and installation of groundwater monitoring wells in aquifers (ASTM D5092-04). Soil and Rock (I), Vol. 04-08.

Craig, R. F., 1997. Soil Mechanics. E & FN Spon, London.

Ekmekçi, M., 2002. Gözenekli Ortam Hidroliği ders notları. Hacettepe Üniversitesi, Ankara (yayımlanmamış) Ekmekçi, M., 2014. Maden Hidrojeolojisi ders notları. Hacettepe Üniversitesi, Ankara (yayımlanmamış) Ekmekçi, M., Erdoğan S., 2005, Himmetoğlu (Göynük-Bolu) Linyit Açık İşletmesinde Yeraltısuyu Seviyesindeki Düşümün Kestirilmesi: Mühendislik Jeolojisi Bülteni, Sayı 20, 1-15 Freeze R. A., and Cherry, J. A., 1979. Groundwater. Prentice-Hall Inc., New Jersey, 604p.

Ibrahim, H.A., and Brutsaert, W., 1965, Inflow hydrographs from large unconfined aquifers. J. Irr.Drain. Div., Proc. Amer. Soc. Civil Engrs., 91, pp.

21-38 Nguyen, V.U., and Raudkivi, A. J., 1982. Transient two-dimensional groundwater flow. Hydrological Sciences - Journal - des Sciences Hydrologiques, 4 (12), 427-438.

Ulusay, R., Ekmekçi, M., Gökçeoğlu, C., Sönmez, H., Tuncay, E. ve Erdoğan, S., 1998. TKI Himmetoglu (Göynük-Bolu) Linyit Açık işletmesi Şev Duraylılığı Projesi (1. Asama: A Panosu Şevlerinin Duraylılığı). Proje No. 600.020.0056, 245s.

Ulusay, R., Ekmekçi, M., Tuncay, E. ve Hasançebi, N., 2012. TKİ Işıkdere (MilasMuğla) linyit sektörü açık işletme şevlerinin duraylılığının ve drenaj koşullarının araştırılması. Hacettepe Teknokent Teknoloji Transferi AR-GE Danışmanlık, Enerji, Sağlık, Çevre ve İletişim Sanayi Ticaret A.Ş., Ankara, 224 s. ■

AJANDA BİLİMSEL TOPLANTILAR

Uluslararası Toplantılar (2014-2016) Adı: ARMS8: 8th Asian Rock Mechanics Symposium: Rock Mechanics for Global Issues-Natural Disasters, Environment and Energy.

Yer: Sapporo, Japonya Tarih: 14-16 Ekim 2014 Web: www.rocknet-japan.org/ARMS8/ Adı: 8 th International Symposium on Eastern Mediterranian Geology Yer: Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi, Muğla.

Tarih: 13-17 Ekim 2014 Web: isemg.org Adı: GLOBALSTONE 2014 Yer: Antalya, Türkiye Tarih: 22-25 Ekim 2014 Web: www.globalstone.org Adı: VII International Congress on Environmental Geotechnics (7ICEG2014) Yer: Melbourne, Avustralya Tarih: 10-14 Kasım 2014 Web: www.7iceg2014.com Adı: 12th Australia-New Zealand Conference on Geomechanics (ANZ 2015) Yer: Wellington, Yeni Zelanda Tarih: 22-25 Şubat 2015 Web: www.anz2015.com Adı: UN World Conference on Disaster Risk Reduction.

Yer: Sendai, Japonya Tarih: 14-18 Mart 2015 Web: www.wcdrr.org/conference Adı: 24th International Mining Congress and Exhibition of Turkey, IMCET2015 Yer: Antalya Tarih: 14-17 Nisan 2015 Web: www.imcet.org.tr Adı:13th International Congress on Rock Mechanics: Innovations in Applied and Theoretical Rock Mechanics Yer: Montreal, Kanada Tarih: 10-13 Mayıs 2015 Web: isrm2015.com Adı: ICGSE 2015: International Conference on Geological Sciences and Engineering Yer: Londra, İngiltere Tarih: 8-9 Temmuz 2015 Web: www.waset.org/conferences/2015/london/icgse/ Adı: Workshop on Volcanic Rocks and Soils - an ISRM Specialised Conference Yer: Ischia Adası, İtalya Tarih: 24-25 Eylül 2015 Web: www.associazionegeotecnica.it Adı: 10th Asian Regional Conference of IAEG Yer: Kyoto, Japonya Tarih: 26-27 Eylül 2015 Web: www..jseg.or.jp/20157sars

48

YER MÜHENDİSLİĞİ

Adı: Engineering Geology in New Millennium (ENGM-2015) Yer: Yeni Delhi, Hindistan Tarih: 27-29 Ekim, 2015 Web: isegindia.oreogndia.com Adı: EUROCK2015: ISRM European Regional Symposium – The 64th Geomechanics Colloquy Yer: Salzburg, Avusturya Tarih: 7-10 Ekim 2015 Web: www.oegg.at Adı: IAEG India Golden Jubilee International Geotechnical Conference Yer: New Delhi, Hindistan Tarih: Ekim 2015 Web: www.iaeg.info Adı: 7th In-Situ Rock Stress Symposium 2016: An ISRM Specialised Conference Yer: Tampere, Finlandiya Tarih: 10-12 Mayıs 2016 Mail: erik.johansson@sroy.fy Adı: EUROCK2016 - Rock Mechanics and Rock Engineering: From Past to the Future Yer: Ürgüp, Türkiye Tarih: 29-31 Ağustos 2016 Web: www.eurock2016.org Adı: 35th International Geological Congress (IGC) Yer: Cape Town, Güney Afrika Cumhuriyeti Tarih: 27 Ağustos-4 Eylül, 2016 Web: www.35igc.org Adı: ARMS 9 - The 9th Asian Rock Mechanics Symposium ISRM Regional Symposium Yer: Bali, Endonezya Tarih: Ekim, 2016 Web: -

Ulusal Toplantılar (2014-2015) Adı: Uluslararası Katılımlı IV. Baraj Güvenliği Sempozyumu Yer: Elazığ Tarih: 9-11 Ekim 2014 Web: www.barajguvenligi.com Adı: Zemin Mekaniği ve Temel Mühendisliği 15. Ulusal Kongresi Yer: ODTÜ, Ankara Tarih: 16-17 Ekim 2014 Web: www.zmtm.org.tr Adı: 68. Türkiye Jeoloji Kurultayı Yer: Ankara Tarih: 6-10 Nisan 2015 Web: www.jmo.org.tr/etkinlikler/kurultay/ Adı: MÜHJEO’2015: Ulusal Mühendislik Jeolojisi Sempozyumu (Prof. Dr. Fikret Tarhan Anısına) Yer: Karadeniz Teknik Üniversitesi, Trabzon Tarih: 3-5 Eylül 2015 Web: www.muhjeo2015.org Adı: Türkiye'de Jeoloji Eğitimi ve Araştırmalarının 100. yılı: İstanbul Üniversitesi Yer: İstanbul Üniversitesi Tarih: Ekim 2015 Web: mühendislik.istanbul.edu.tr/jeoloji

2016

congress & events