Şehirleşmenin artmasıyla gün geçtikçe kentsel altyapı projeleri de önem kazanıyor ve bu kapsamda metrolar, karayolları, su iletim hatları ve benzeri kentsel projelerde çok sayıda tünel inşa ediliyor. Bununla birlikte söz konusu tünellerin imalatı sırasında ve sonrasında oluşan deplasmanlar, tünel çevresinde veya zemin yüzeyinde yer alan mevcut yapılar üzerinde oldukça etkili oluyor. Bu deplasmanlar, yapısal güvenlik başta olmak üzere hukuki problemlere kadar varan süreçlerin yaşanmasına sebebiyet veriyor... Son zamanlarda bu hassas konuyla ilgili bilimsel bir araştırma da geçtiğimiz aylarda gerçekleştirildi. Çalışmada, bir metro hattının tünelleri dolayısıyla yüzeyde meydana gelen deformasyonlar vaka analizi olarak ele alındı. Biz de bu önemli çalışmayla ilgili projeyi yürüten Teknik Mühendislik ve Müşavirlik firmasının Geoteknik Tasarım Müdür Yardımcısı İnş. Y. Müh. Safa Çevik’ten bilgiler aldık...
ANA GÖRSEL TEMSİLİDİR...
Tünel inşaatlarında yüzey deformasyonları hangi durumlarda ortaya çıkıyor?
Günümüzde artan şehirleşme ve nüfus yoğunluğu, yeraltı alanlarının daha etkin kullanımını zorunlu hale getirdi. Bu doğrultuda, metro hatları, karayolları ve demiryolu ulaşım altyapıları başta olmak üzere birçok kentsel altyapı projesinde tünel inşaatları ön plana çıkıyor. Tünel kazıları sırasında zemin yapısında meydana gelen gerilme değişimleri hem tünel çevresinde hem de yüzeyde deplasmanlara ve deformasyonlara neden olabiliyor. Bu deformasyonlar, yüzeyde yer alan mevcut yapıların güvenliğini tehdit edebilecek seviyelere ulaşabiliyor ve yapısal hasarlara, ekonomik kayıplara, hatta hukuki süreçlere sebebiyet verebiliyor.
Genelde hangi tür tünellerde bu sorun yaşanıyor?
Tünel inşaatları sırasında meydana gelmesi muhtemel yüzey deformasyonları, tünel tipi veya yapım teknolojisinden bağımsız olarak, Yeni Avusturya Metodu (NATM) ve Tünel Delme Makinesi (TBM) ile inşa edilen bütün tünellerde meydana gelebilir. Bununla birlikte, yerel zemin koşullarına bağlı olarak, tünel çapındaki artış yüzey deformasyonlarının mertebesinin artmasına sebebiyet verebilmektedir.
Bu önemli problem için alınabilecek önlemleri sıralayabilir misiniz?
Tünel operasyonları öncesinde yapılacak saha çalışmaları ve detaylı tasarım çalışmaları ile güzergâh üzerindeki riskli yapılar tespit edilmektedir. Riskli olarak tespit edilen yapılar için zemin koşulları, yapının fiziksel durumu, temel sistemi ve taşıyıcı sistemi bir bütün olarak değerlendirilerek gerekli görülen durumlarda uygun zemin iyileştirme çalışması yapılmalıdır. İyileştirme yöntemleri çok çeşitli olup sahaya özel olarak yerinde uzman mühendisler tarafından değerlendirilmelidir.
Sizin yaptığınız vaka analizini özetleyebilir misiniz?
Çalışmamızda, TBM ile açılan yaklaşık 10 km uzunluğundaki tünel inşaatı sırasında oluşan deformasyonların teorik hesap yöntemleriyle tahmin edilerek arazi ölçüm verileriyle nasıl değerlendirilebileceği ele alındı. Ayrıca, vaka çalışması kapsamında, metro tüneli inşaatı sırasında ölçülen yüzey deformasyonları geri analiz yöntemiyle değerlendirilerek, hacim kaybı parametresi üzerinden bir değer aralığı elde edildi. Elde edilen sonuçların, benzer yerel zemin koşullarında yapılacak tasarımlar için ön bilgi sağlaması hedeflendi. Peck (1969) tarafından önerilen korelasyonlar kullanılarak, kritik olarak seçilen 14 kesit üzerinde geri analizler yapılarak hacim kayıpları (VL) elde edildi. Tünel operasyonları sırasında reklektörler ile ölçümlenen toplam 44 adet deformasyon okuması dikkate alındı.
Çalışmanızda yer alan zemin profili ve tünel geometrisi hakkında bilgi verebilir misiniz?
Çalışma sahasında genel olarak üst seviyelerde kumlu, çakıllı çok katı-sert kil, killi çakıllı sıkı-çok sıkı kum ve kötü boylanmış, köşeli, çakıl birimleri, derinlere doğru ve yine yer yer üst seviyelerde kırıklı çatlaklı, parçalı, zayıf-orta kaliteli kireçtaşı, kırıklı çatlaklı yoğun parçalı zayıf-orta kaliteli arkoz ve kiltaşı-miltaşı-kumtaşı ara düzeylerinden oluşan birimler gözlendi. Zemin/kaya birimlerde yapılan arazi ve laboratuvar deneylerine göre belirlenen değerleri özetlemem gerekirse:
• SPT-N30 değerleri 10-Refü arasında
• Kil birimlerde drenajsız kayma mukavemeti (cu) 40 kPa -120 kPa arasında
• Kaya birimlerde ise RQD değerleri %0-%60 arasında
• Kaya birimde nokta yükleme indisi (Is,50) değerleri ortalama 2 MPa olarak belirlendi.
Proje güzergahındaki tünellere ait geometrik özellikler ise tünel çapı, ,30 m; tünel aks aralıkları,8 m-32 m ve örtü kalınlıkları,3 m-34,4 metreydi.
Çalışmanız neticesinde ulaştığınız bulgular nelerdir? TBM operasyonlarında yüzey deformasyonlarının tahmini için neler önerirsiniz?
Tünel ayna ve örtü jeolojisi dikkate alınarak analiz yapılan bütün kesitlerde K= 0,5 kabul edildi. Tünel operasyonları sırasında meydana gelen deformasyonlar, yüzeyde bulunan reflektörler ile kayıt altına alındı. Bu çalışma kapsamında kritik olarak seçilen 14 kesit üzerinde geri analizler yapılarak hacim kayıpları (VL) elde edildi. Toplam 44 adet deformasyon okuması dikkate alındı.
Yapılan analizler neticesinde güzergâh boyunca elde edilen hacim kaybı (VL) değerleri; kumtaşı birimde %0,30-%0,60 arasında, kireçtaşı birimde %0,25-%0,60 arasında ve kil birimde ise %0,30-%0,50 arasında değişiyor. Hesaplanan değerlerin mertebesel olarak literatürde önerilen hacim kaybı (VL) değerleri ile uyumlu olduğu görüldü. Bu sayede TBM tünel operasyonları sağlıklı şekilde yürütülerek sonuçlandırıldı. Benzer jeolojik profillerden geçen güzergahlar için bu değerler ön tasarımda dikkate alınabilir. Bununla birlikte saha doğrulaması ile parametrelerin uygulanabilirliği denetlenmelidir.
Kaynaklar
• Attewell, P.B., Woodman. (1982), “Predicting the Dynamics of Ground Settlement and its Derivatives Caused by Tunnelling”, Soil Ground Engineering 15(8), 13-22.
• Attewell, P.B., Taylor, R.K. (1984) “Ground Movements and their Effects on Structures”, Chapman and Hall.
• Cording, E.J., Hansmire, W.H. (1975) “Displacements Around Soft Ground Tunnels”, 5th Pan American Conf. Soil Mechanics and Foundation Engineering, Buenos Aires, (4), 571-633.
• Guglielmetti, V., Grasso, P., Mahtab, A., Xu, S. (2008) “Mechanized Tunnelling in Urban Areas, Design Methodology and Construction Control”, Taylor & Francis, Geodata S.p.A., Turin, Italy.
• Leblais,Y., Andre, D., Chapeau, C., Dubois, P., Gigan, J.P., Guillaume, J., Leca, E., Pantet, A.i Riondy, G. (1995), “Settlements Induced by Tunnelling”, AFTES Recommendations.
• Mair, R.J., Taylor, R.N., Burland, J.B. (1996), “Prediction of Ground Movements and Assessment of Risk of Building Damage Due to Bored Tunnelling”, Geotechnical Aspects of Underground Construction in Soft Ground, Balkema, London, 713–718.
• Mair, R.J., Taylor, R.N. (1997), “Bored Tunnelling in the Urban Environment.”, 14th ICSMFE, Hamburg, 2353-2385.
• New, B.M., O’ReilIy M.P. (1991), “Tunnelling Induced Ground Movements; Predicting their Magnitude and Effects”, The 4th International Conference on Ground Movements and Structures, invited review paper, Pentech Press, Cardiff, 671–697.
• Peck, R.B. (1969) “Deep Excavations and Tunnelling in Soft Ground”, 7th International Conf. Soil Mechanics and Foundation Engineering, Mexico, State-of-the-art volume, State-of-theart Report, 225-290.
• Rankin, W.J. (1988), “Ground Movements Resulting from Urban Tunnelling: Predictions and Effects”, Engineering Geology of Underground Movements, 79-92.
Şantiye® Dergisi ve Dijital Platformları
Daha iyi yapılar için...
4 Nisan 2026
Türkiye'nin en ESKİ ve en çok ZİYARET EDİLEN şantiyesi: ŞANTİYE®...
İnşaata dair "KAYDADEĞER" ne varsa... 1988'den bu yana...
Şantiye®nin ürettiği, derlediği ve yayınladığı içeriklerde öncelik “KAMUSAL YARAR”dır...
Ve yayınlanan içeriğin “ÖZEL” olmasına özen gösterilir...
BASILI DERGİ + E-DERGİ + SANTİYE.COM.TR + SOSYAL MEDYA + DİJİTAL PLATFORMLAR...
İnşaat sektörünün buluşma noktası Şantiye®, “Güven”i temsil eden “Basılı bir Yayın” olma özelliğinin yanı sıra yenilenen web sitesi, Turkcell Dergilik ve Türk Telekom E-Dergi gibi mobil uygulamalardaki varlığı, 42 bin E-Bülten abonesi ve 100 bin sosyal medya takipçisi-bağlantısıyla inşaat sektörünün en önemli iletişim platformlarından biri olmaya her ortamda devam ediyor... 1988'den bu yana...
Şantiye® ayrıca yapı sektörüne "Şantiye'nin Yıldızı Ödülü", "Yılın Yeşil Yapı Malzemesi / Teknolojisi Ödülü" ve "Şantiyeden Kareler Fotoğraf Yarışması" gibi farklı organizasyonlarla da katkı sunuyor.
Şantiye®nin son sayısı da dahil 1988 yılından bugüne kadar yayınlanan TÜM SAYILARINA E-Dergi olarak göz atmak için lütfen tıklayın...
Şantiye®, başta ABONELERİ olmak üzere 2020-2026 yıllarında ilan veren firmalar ABS Yapı, Akyapı, Alumil, Anadolu Motor (Honda), Alkur, Ak-İzo, Altensis, Arbiogaz, Aremas, Arfen, Artus, Assan Panel, Asteknik, Atos, Batıçim, Baumit, Bentley Systems / Seequent, Betek, Betonblock, Bonus Yalıtım, Borusan CAT, Bosch Termoteknik, Bostik, BTM, Buderus, Bureau Veritas, Chryso, Çimsa, Çuhadaroğlu, Çukurova Isı, Deutsche Messe, Duyar Vana, DYO, Egepen Deceuninck, Efectis ERA, Ekomaxi, Elkon, Emülzer, Eryap, Filli Boya, Fixa, Fullboard, Form Endüstri Ürünleri, Form Endüstri Tesisleri, Form MHI (Mitsubishi Heavy Industries) Klima, Garanti Leasing, GF Hakan Plastik, Gökçe Brülör, Grundfos, Hannover Fairs, Hilti, IQ Alüminyum (by Deceuninck), İNKA, İntek, İpragaz, İstanbul Teknik, İzocam, İzoser, Kalekim, Knauf, Knauf Insulation, Komatsu, Köster, Kuzu Grup, LG, Marubeni, Masdaf, Master Builders Solutions, MBI Braas, Meiller Kipper (Doğuş Otomotiv), Messe Frankfurt, Messe München/Agora Tur., Mekon, Mitsubishi Chemical, Molecor, Nalburdayim.com, NETCAD, ODE, Ökotek, Özler Kalıp, Özpor, Panasonic, PERI, Pimakina, Pimapen, Polyfibers, Polyfin, Prefabrik Yapı / Hekim Yapı, Prometeon, Ravago, Rehau, Saint Gobain Türkiye, Samsung, Saray Alüminyum, Schüco, Scania, Selena (Tytan), Sentez Mekanik, Serge Ferrari, Shell, Siemens, Sistem İnşaat, Soudal, Sika, Şişecam, Temsa, TMS, Tekno Yapı, Türk Ytong, Tremco illbruck, Vaillant, Vekon, Viessmann, Wermut, Wielton, Wilo, Winsa, XCMG, Xylem ve ZF'nin değerli katkılarıyla hazırlanmaktadır.
ABONE OLMAK İÇİN
Bir yıllık abonelik bedelimiz olan 2.400 TL (6 Sayı, KDV Dahil)'yi TR70 0001 0008 5291 9602 1550 01 IBAN no’lu hesabımıza (Ekosistem Medya) yatırıp; ardından dekontu, açık adresinizi ve fatura bilgilerinizi (şahıs ise TC kimlik no; firma ise vergi dairesi-numarası) santiye@santiye.com.tr adresine e-posta veya 0532 516 03 29 no’lu telefona WhatsApp / SMS aracılığıyla ulaştırabilirsiniz.
