“Geoteknik ve Geoteknik Mühendisliği”ni Prof. Dr. Mehmet Berilgen Şantiye®okurları için özetledi...
Youtube kanalımızda gerçekleştirdiğimiz, ardından web sitemizin ŞantiyeTV sayfalarında ve Şantiye®nin basılı versiyonunda yayınladığımız “10 Soruda” isimli canlı yayın serimizin 3 Eylül 2025 Çarşamba günkü konusu “Geoteknik ve Geoteknik Mühendisliği”, konuğu ise Prof. Dr. Mehmet Berilgen (Emekli Öğr. Üyesi / Yıldız Teknik Üniversitesi İnşaat Fakültesi) oldu. Prof. Dr. Berilgen programda geoteknik ve geoteknik mühendisliğinin önemini; söz konusu mühendislik disiplinin dünya ve ülkemizdeki gelişimini; çalışma alanlarını; geoteknik alanındaki teknolojik gelişme ve yaklaşımları; geoteknik tasarım ve uygulamalarında dikkate alınması gereken unsurları; geoteknik mühendisliği eğitimiyle ilgili yorum ve değerlendirmelerini Şantiye® okurlarıyla paylaştı.
BU RÖPORTAJI, VİDEO FORMATINDA ŞANTİYE TV SAYFALARINDAN DA İZLEYEBİLİRSİNİZ...
1) Geoteknik nedir?
Geoteknik, mekanik ve hidrolik prensiplerinin yer üstünde veya altında mühendislik problemlerinin çözümü için uygulanması olarak tanımlanabilir. Geoteknik mühendisliği alanı, temel tasarımı, toprak işleri (kazı ve dolgu), zemin ve kaya özelliklerinin iyileştirilmesi, şev stabilizasyonu, yeraltı ve istinat yapıları inşaatı dahil olmak üzere çok çeşitli uygulama türlerini kapsar. Geoteknik mühendisliği inşaat mühendisliğinin bir dalıdır. Artan dünya nüfusu ve kentleşme sonucu yüksek yapılar ve altyapı tesisleri inşa etme ihtiyacı dolayısıyla geoteknik günümüzde çok ihtiyaç duyulan bir uzmanlık alanı olmuştur...
2) Geoteknik Mühendisliğini tarihsel perspektiften özetleyebilir misiniz? Ne zamandır böyle bir mühendislik disiplini var, ne tür aşamalardan geçmiş ve ülkemizdeki gelişimi nasıl olmuş?
İnşaat mühendisliği bildiğiniz üzere insanların sağlıklı ve refah içerisinde yaşayabilmesini sağlayan ilk mühendislik dalı. Gelişirken bilimi de kendine dahil etmiş. Bazı alanlar bilim olarak başlamış, sonra mühendisliğe dönüşmüştür ama inşaat mühendisliği öyle değil, doğrudan mühendislik olarak başlamış. Tarihte insanoğlu güvenle yaşamak, dış etkenlerden korunmak ve refaha erişmek için hep bir şey şeyler inşa etmiş. Önce evler, ardından balık yakalamak için iskeleler vs. inşa etmiş. Bunları da ilkel düzeyde de olsa hep bir mühendislikle yapmış. Zaman ilerledikçe, usta çırak ilişkileriyle öğrenilen bu mesleki bilgilerin özellikle Sanayi Devrimi’nden sonra eğitim yoluyla aktarılmasına ihtiyaç duyulmuş. İnşaat mühendisliği eğitimi de ilk olarak bu şekilde İngiltere ve Fransa’da böyle başlamış. Diğer taraftan Türkçe’de İnşaat Mühendisliği olarak geçen tanımlamanın aslında “Civil Engineering”, yani “Medeniyet Mühendisliği” anlamına geldiğini de vurgulamak lazım. İnşaat mühendisliği insanların sağlık içinde yaşaması için barınma ihtiyacını karşılamasıyla, yol tesis etmesiyle, ulaşım sağlamasıyla, su getirmesi, dağıtması ve tahliyesiyle bir “medeniyet” üretir. Bütün bunlar inşaat mühendisliği alanlarıdır ve bunlar yapılırken yer kabuğunda, yer altında veya yer kabuğunu meydana getiren malzemelerle çalışılmak durumundadır. Bu durum zaman içinde geoteknik mühendisliğini doğurmuş.
İnsanlar medeniyeti genelde su kaynaklarının olduğu yerlerde kurmuşlar. Su, yaşam için bir zorunluluk. Yeryüzünde su kaynaklarının olduğu ve tarım yapılan bölgelerde ise genelde ortam kaya değildir. Ancak, Sanayi Devrimi sonrası nüfusun artması bu bölgelerde zemin üzerine daha büyük veya sağlıklı yapıların yapılmasını zorunlu kılınca zeminle ilgili bilgiler de artmış. Yani kısaca geoteknik mühendisliği, yerle ilgili bilgilerin mühendislik hizmetine sunulmasına imkan sağlayan bir alt disiplin. Diğer taraftan biz genelde inşaat mühendisliği olarak bakıyoruz ama aslında geoteknik mühendisliğinin sadece inşaat mühendisliği yapılarına değil, maden yapılarına hizmet ettiğini de söyleyebiliriz. Yani geoteknik mühendisliğinin geniş bir alanı var.
Aslında 20. yüzyılın ortalarından sonra geoteknik mühendisliği terimi kullanılmaya başlanıyor. Geçmişte mühendis kavramı yok zaten. İnsanlar yapılarını inşa etmek için zeminle ilgili sorunlarını çözmek zorundalar. Mesela Mısır piramitleri veya günümüze kadar ayakta kalan diğer tarihi yapılar. Ya da Romalılar dönemi... Romalılar mühendislikte iyi teknikler geliştirmişler. Örneğin, Romalılar günümüze kadar varlığını koruyabilen karayolları inşa etmiş. Bu yolların inşasında problemli zemin tabakaları kireç kullanılarak stabilize edilmiş. Ayasofya’daki gibi büyük açıklıklar geçebilmişler. Yüksek yapılar, köprüler, surlar, su yapıları ve limanlar inşa etmişler. Bunların birçoğu hala ayakta. Söz konusu yapıları yapabilmek için iyi bir yere oturtmanız ve iyi bir mühendislik bilginizin olması lazım. Mesela liman yapıları inşa ederken çimentonun olmadığı dönemde puzolanla beton üretmeleri, ahşap kazıklar üzerinde köprü inşa etmeleri oldukça etkileyicidir. Adıyaman’daki Cendere Köprüsü müthiş bir yapıdır. O koca vadide köprü öyle bir yere oturtulmuş ki mükemmel bir geoteknik mühendisliği yaklaşımı sergiliyor. Belki harç bile kullanılmadan, ustalık isteyen bir işçilikle taşlar birbirine kenetlenerek inşa edilmiş. Romalıların geoteknik mühendisliğine bir hizmeti de karayolu inşaatları yapmaları ve bu inşaatlarda zemin iyileştirmeleri teknikleri kullanmaları.
“Modern zemin mekaniğinin kurulması da aslında İstanbul’da olmuş. Zemin Mekaniğinin babası sayılan Terzaghi’nin o yıllarda İstanbul’da bulunması ve İstanbul’da yaptığı çalışmalar oldukça önemli ve etkilidir...”
Sonraki dönemlerde, teknolojik gelişmelere paralel zeminle ilgili problemler de farklı tekniklerle çözülmeye başlanmış. Mesela 1700’lü yıllarda Henri Gautier tarafından toprakların doğal eğimi tanımlanmış, zemin sınıflandırmasına başlanmış. Okullarda bir ders olmadan önce, yüzyıllar boyu insanlar zeminle ilgili karşılaştıkları sorunları kendi bilgi ve tecrübelerine dayanarak çözmüşler ve yeni teoriler geliştirmişler. Bu teorilerden biri Fransız fizikçi Coulomb’un istinat duvarları için geliştirdiği, O’nun adı ile anılan toprak basıncı teorisidir. Coulomb, Fransız ordusunun istihkam birliklerinde yaşanan toprak göçme sorunlarını çözerken bugün hala kullandığımız temel prensiplerden birini ortaya koymuştur. Sonraki dönemlerde Darcy, yeraltı suyu akışını tanımlayan Darcy yasasını geliştirmiş. Mühendisliğin önemli yasalarından biridir. Çünkü o yasanın üzerine birçok şey kuruludur. Bernoli yasası da aynı şekildedir. Bernoulli yasası da mühendisliğin önemli prensiplerinden biridir; ki zemin mekaniğinde ve birçok mühendislik alanında akışkan problemlerini çözmek için kullanılan bir teoridir. Sonra, 1871’de Joseph Boussinesq, elastik katılarda gerilme dağılımı teorisini geliştirmiş. Bu dönemlerde aslında jeolojiyle ilgili de çok önemli gelişmeler oluyor. Bunlar da geoteknik mühendisliğine önemli bilgiler aktaran gelişmeler. 1920’lerden sonra daha başka bir döneme girilmiş. Özellikle Karl Terzaghi’nin Erdbaumechanik adlı çalışmasıyla modern zemin mekaniğinin kurulduğu kabul ediliyor. Modern zemin mekaniğinin kurulması da aslında İstanbul’da olmuş. Zemin Mekaniğinin babası sayılan Terzaghi’nin o yıllarda İstanbul’da bulunması ve İstanbul’da yaptığı çalışmalar oldukça önemli ve etkilidir. Terzahgi zaten daha okuldayken, zemin oturmalarının mühendislerin anladığı şekilde olmadığını, temelin altındaki malzemenin yapının ağırlığından dolayı, boşluklarındaki suyun çıkmasından dolayı oturduğunu öngörmüş. Bu öngörüsü ufkunu oldukça açmış. İstanbul’a geldiği zaman da ciddi deneyler yapmış ve konu üzerinde çalışırken esasında zemin mekaniğinin temeli kabul edilen efektif gerilme ilkesini keşfedip, geliştirmiş. Efektif gerilme ilkesi, zemin davranışını modellememizde temel ilkedir ve o bakımdan çok önemlidir. Ve 1925’ten sonra da artık zemin davranışıyla ilgili çok sayıda çalışma yapılmış. 70’lerden, 60’lardan sonra, bazı büyük depremlerin ardından ABD ve Japonya’da zeminin dinamik davranışı üzerine çalışmalar ağırlık kazanıyor ve geoteknik deprem mühendisliği doğuyor. Yani zemin mekaniği prensiplerinin yanında dinamik etkiler de dikkate alınarak zemin davranışı inceleniyor. Bu tabii sıvılaşma ve zemin yumuşaması gibi statik durumdan daha farklı bir durum ve çalışma alanı yaratıyor. Ardından da zemin dinamiği, çevre geotekniği ve suya doygun olmayan zemin mekaniği konuları gündeme geliyor. Günümüzde ise santrifüj modelleme, ileri sayısal analizler ve yapay zeka destekli zemin analizleri kullanılıyor. Önemi her geçen gün artan verinin yapay zeka tarafından toplanıp kullanıma sunulması belirsizliklerle dolu geoteknik alanında oldukça işe yarayan bir durum.
Geoteknik Mühendisine de değinmek yararlı olabilir... Geoteknik alanında uzman bir inşaat mühendisi her tür yapının ve zemin yapılarının temel sisteminin ve stabilitesinin gerek statik gerekse dinamik yükler altındaki güvenli, ekonomik ve sürdürülebilir tasarımını, uygulamasını ve performansının takibini gerçekleştirir. Buradan da anlaşılacağı gibi her tür yapının yapıldığı zemin ortamını yapı ile birlikte değerlendirmekle yapının kendi bünyesinde ve zeminde herhangi bir soruna yol açmayacak şekilde zemin ortamına uygun temellerle veya iyileştirmelerle aplikasyonunu sağlamakla, bunlarla ilgili her türlü analiz ve uygulamayı yapmakla görevli yetkin bir mühendistir. Uluslararası genel tanımlamada Geoteknik Uzmanı, geoteknik bilim alanında yüksek lisans derecesi almış olan inşaat mühendisidir.
Bu arada inşaat mühendisliğinin alt disiplinlerini özetlemek gerekirse; binaları, köprüleri, kuleleri vs. tasarlayan “yapı mühendisleri” var, ayrıca su ve su yapılarına odaklanan “hidrolik mühendisliği” de oldukça geniş bir alan. “Yapı Malzemeleri” disiplini de bilindiği gibi inşaat mühendisliği yapılarının inşasında kullanılan beton, çakıl, demir, çelik, ahşap gibi malzemelere üzerine odaklanıyor. “Geoteknik” ise birazdan da yoğunlaşacağımız gibi inşaat mühendisliği yapılarının yer kabuğuna güvenle inşa edilmesi için gerekli hizmeti veren branş. Tabii yapıların sadece güvenle inşa edilmesi değil, aynı zamanda ekonomik olarak da inşa edilmesi gerekiyor. Bu iki kavram mühendisliğin ortaya çıkma sebebi. Diğer yandan kum, çakıl ve daha iri malzemelerin dolgu inşaatlarında kullanılmak üzere seçilmesi ve tekniğine uygun dolgu üretilmesini vurgulamam gerek. “Ulaştırma”, “Yapım Yönetimi”, “Liman ve Deniz Yapıları” ile “Çevre” de inşaat mühendisliğinin diğer alt branşlarıdır.
3) Geoteknik mühendisliğinin çalışma alanlarını özetleyebilir misiniz ve bu çalışmalar neden önemlidir?
Geotekniğin uygulama alanları oldukça geniş... Yerleşim projeleri ve konutlar, ulaşım sistemleri, köprüler ve su yapıları, enerji üretim tesisleri, limanlar ve deniz yapıları, tüneller ve yeraltı yapıları. Yani nereye ne yaparsanız yapın, -ki bu su içinde de olabilir başka bir gezegende de-, geoteknik bilgisine her zaman ihtiyaç vardır.
Geoteknik Mühendisi temel tasarımı yapar; heyelanları önlemek için şev stabilitesi problemlerini çözer, istinat yapıları, dolgular ve yeraltı yapılarının tasarım ekibinde yer alır ve bunların inşaatında aktif rol alır. Yollar, otoyollar ve barajların çalışmalarında yer alır. Zemin iyileştirme ve zemin stabilizasyonu yapar. Taş kolonlar, jet grouting, sıkıştırma ve geosentetik gibi teknikleri uygular. Zayıf, yumuşak zeminlerde inşaat yapılmasını sağlar. Doğal afetlerde zararın azaltılmasını sağlar. Sismik etkiler altında yerel zemin davranışını belirler, sıvılaşma veya zemin yumuşaması olasılığına bakar ve deprem etkisinde zeminden kaynaklanabilecek olumsuzlukların önlenmesi veya azaltılması için uygun mühendislik çözümleri üretir, depreme dayanıklı altyapı tasarımına yardımcı olur. Temel kazıları için güvenli destekleme sistemleri tasarlar ve inşaat yöntemi belirler. Temel ve yeraltı kazıları sırasında çevre yapıların zarar görmesini önlemek için tasarımlar yapar ve gerekli önlemlerin alınmasını sağlar... Zeminden kaynaklanan yapısal problemlerin oluşmasını önleyerek yapısal göçme riskini azaltırlar. Altyapı projelerinin uzun vadeli sürdürülebilirliğini destekler. Küresel iklim değişikliğinden dolayı ortaya çıkması muhtemel doğal afetlerin önüne geçilmesi veya minimum zararla atlatılmasında geoteknik mühendislerine de iş düşmektedir. Üzerinde durulması gereken bu konuda ayrı bir oturum yapılması gerektiği kanaatindeyim.
4) Geoteknik problemler nelerdir?
Birincisi, temellere ait problemlerdir. Zaten insanoğlunun ilk sorunu, yapısını güvenle üzerine kuracağı iyi bir temele sahip olmaktı. Geoteknik mühendisliğinin olmadığı, zemin ve kaya mekaniğinin bilinmediği dönemlerde temellerle ilgili çok ciddi sorunlar, acı tecrübeler yaşanmış. Zemin mekaniği bilinmeden önce yapılarda göçmeler ve bir takım başka olumsuzluklar meydana gelmiş. Ayrıca kazı ve şev, dolgular, istinat yapıları, yeraltı yapıları, açık deniz yapıları ve malzeme ile yer seçimi de geoteknik problemlerden başlıcalarıdır.
Mühendisliğin birçok alanında projeler hep göz önündedir. Oysa geoteknik mühendisliğinde çalışılan, ortam inşaata başlanmadan çoğunlukla görülmez. Yani önce yeraltını tanıyıp daha sonra işe girişilmesi gerekir. Bir yeraltı yapısı da yapsanız, tünel veya köprü de yapsanız öncelikle yeraltını tanımak zorundasınız. Yerin altında neyle karşılaşacağınız belli değildir, yani yeraltında yükleri ve çevre etkilerini önceden tahmin etmek kolay değildir. Yerüstünde ise birçok şey göz önündedir. Yeraltı işlerde ise kazmadan görülmez ve inşaata başladıktan sonra birçok sürprizlerle karşı karşıya kalınır. Bir projenin inşaatına başlandıktan sonra zemin araştırmalarında tespit edilmeyen zemin veya kaya tabakalarıyla karşılaşılabilir. Diğer yandan bir de insanoğlunun ürettiği, Haliç’teki gibi atık katmanları, çamur gibi malzemelerin bertarafı ile uğraşmak geoteknik işlerden biridir. Çevreye zararlı ve bertaraf edilmesi gereken atık çamur ve diğer atıkların bertarafı çevreye, insan ve diğer canlılara zarar verilmeden yapılmalıdır. Bu işler her ne kadar Çevre Mühendisliği alanının konuları gibi görünse de bunların depolanacağı alanın seçimi, hazırlanması, yerleştirme yöntemi ve kaplama yapısı geoteknik mühendisliği kapsamında olup Çevre Geotekniği uzmanlığı gerektirmektedir.
Geoteknik mühendisleri rijit kaya ortamlarından sulu çamur kıvamına kadar farklı kıvam ve süreksizliklere sahip malzeme ile çalışmak durumdadır. Geoteknikçilerin bunu dikkate alarak malzeme davranışlarını bilmesi, buna göre uygun mühendislik tasarımlarını yapması ve karşılaştıkları geoteknik problemleri çözmeleri gerekiyor. Günümüzdeki geoteknik problemlerden biri de demiryolu veya baraj dolguları, liman dolgularında kullanılan -zemin veya kaya sınıflandırmasında yer almayan- çakıldan daha büyük çaplı taş, balast ve ocak malzemesi olarak adlandırılan malzemelerin davranışı. Bu malzemelerin kullanıldığı projelerde de çalışmak ve katkı vermek durumunda.
Geoteknik problemlerden temeller ile ilgili olanları biraz da açarsak... Temellerle ilgili problemlerin birincisi temel tasarımıdır. Temelin doğru tasarlanması lazım. Yani yapıdan aktarılan yükleri güvenle karşılamalı ve zeminden kaynaklanan yapısal oturma ve deformasyonlar sorun oluşturmayacak boyutlarda kalmalı. İnsanoğlunun ilk başlarda inşa ettiği yapı yükü sanayi geliştikçe, yıllar ilerledikçe artmış, temel zemini aktarılan yükleri karşılamadığında daha derine aktarmak durumunda kalınıyor. Daha büyük yükler, daha alt tabakalara inilmesini gerektiriyor. Burada geoteknik uzmanı olarak doğru tabakayı seçmemiz lazım. Bunun için de tabakaları bilmek şart. Zemin araştırmasıyla tabakaların özelliklerini belirledikten sonra uygun tabakayı seçmemiz ve ona göre de uygun bir temel tipi tasarlamamız gerekiyor. Bu temel tipine göre de yapıya zarar vermeyecek şekilde oturma ve deformasyon gösterebilmeli. Diğer bir şey, oyulma olmaması. Yapı mesela bir dere kenarındaysa doğru oyulmanın olmadığı şekilde inşa edilmesi gerekiyor. Oyulmaları da dikkate almanız lazım. Temellerle ilgili söyleyeceklerimiz bu kadar.
Diğer bir problem kazı ve şev problemleri... Yapıları inşa etmek için hep kazı yapıyoruz. Yani hangi yapıyı inşa edersek kazıyor ve yeterli bir derinliğe indiriyoruz. Fakat bu süreçte bitkisel ve organik malzeme oldukça sorun çıkaran bir malzeme. Organik malzeme kendi bünyesinde farklı davranışlar gösterir. Kimyasal etkileri bozulmaya yol açar. Dolayısıyla nebati toprak temizliği yapıldıktan sonra işlerin yapılması önemlidir. Bir yol dolgusu öncesi de bu hazırlık yapılır. Nebati toprak temizliği yapılır veya gerekli uygun derinliğe inilerek inşaata başlanır. Tabii bunların desteklenmesi gerekiyor. Karşılaştığımız ve çözmemiz gereken problemlerden birisi bu destek yapıların tasarımıdır. Eğer kazınız şevli olacaksa bu şevin açısı ne olacak, karşılaştığınız yere göre uygun bir şev düzenlemelisiniz... Tüm bunlar ekonomik ve güvenli olmak zorunda. Bu iki durum dikkate alınarak mühendislikle sorunlar çözülebilir ve yapılar tesis edilebilir. Heyelan da ciddi bir problemdir. Yapının uygun yere inşa edilmesi şarttır. Bu kapsamda şev problemi önemli ve dikkate alınması gereken bir unsurdur. Eğer şev yer çekimi etkisinde ve üzerine koyduğunuz yapılar veya şevin önünde kazı yaparak veya içinde kazı yaparak şevin göçmesine yol açılabilir. İnsanoğlunun acı kayıplar verdiği bir durumdur. Heyelanlar dolayısı ile yapılar ve yerleşim yerleri ciddi hasarlar görebiliyor, hatta bir baraj arkasında oluşan heyelan dolayısı ile yıkılan baraj bir kasabanın haritadan silinmesine yol açmıştır. Kazılarda çevre yapıların durumu da kesinlikle göz önüne alınmalıdır. Çok iddialı tasarımlar yapıldığı halde zemin davranışı yeterince gözetilmemişse acı sonuçlar doğurması muhtemeldir. Karşılaştığınız zemin özelliklerini bilmeniz, zemin özelliklerine göre uygun destekleme sistemini geliştirmeniz, tasarlamanız gerekiyor. Kayada da aynı şekilde yani bugün kayada çok derin kazılar yapılıyor. Kaya sağlamdır, dik ve derin kazı yapabildiğinizi zannedersiniz ama önceden iyi bir mühendislik jeolojisi çalışması yapılmadıysa ve kaya mekaniği mühendislik hizmeti tam anlamıyla yerine getirilmediyse kayalarda da çok ciddi problemlerle karşılaşılabilir. Çok yüksek basınç altında kalmış ve bundan dolayı kazı sonrası kabaran ve patlayan kaya kütleleri ile karşılaşma olasılığı var. Gerektiğinde güvenliği sağlamak ve stabiliteyi artırmak için kaya şevinin de takviye elemanlarıyla, çiviler veya blonlarla iyileştirilmesi gerekir.
Dolgulara geldik...Dolgu, inşaat mühendisliğinde önemli bir mühendislik yapısıdır. Çok çeşitli yerlerde ihtiyaç duyulan farklı fonksiyonları olan yapılardır. Amaç fonksiyonuna uygun dolguyu inşa etmektir. Onun için de gerekli zemin mekaniği ve kaya mekaniği bilgisine sahip olmak durumundayız. Yani geçirimli malzeme, geçirimsiz malzeme ayrımı önemli. Dolgunun mukavemeti ömrü boyunca korunmalı, fonksiyonunu sağlamalı. Mesela yol dolgularında kapilaritenin kaplamayı bozmaması önemlidir. Günümüzde bu konuda geoteknik mühendislerinden yeni talepler var. Örneğin hızlı tren hatlarına cevap verebilecek güvenli dolguların yapılması ihtiyacı var. Atık dolguların depolanması ihtiyacı da gün geçtikçe artıyor ve daha kapsamlı atık dolguları inşa edilmesine gerek duyuluyor. Atık dolguların da kuralına uygun, çevreye zarar vermeyecek şekilde tesis edilmesi gerekiyor. Denizlere yapılan havalimanları ve deniz yapıları da dolgulara örnek olarak verilebilir.
İstinat yapıları ayrı bir başlık tabi... İstinat yapılarının birçok yapıyı ve şevi desteklemek ya da kazıları yapmamız için tesis etmemiz gerekiyor. Bunlar çeşitli tiplerde oluyor. Bunların tipinin seçilmesi, gelen toprak basınçlarının tasarlanması, mesela şehir içinde, çevresinde yapılar varsa o yapıların kazı dolayısıyla deformasyon yapmasını engelleyecek tarzda destekleme elemanlarıyla tesis edilmesi ve deformasyonlarının önceden belirlenmesi gerekiyor. Bunların tiplerini seçerken kullandığımız şeylerden birisi de palplanşlardır. Bunlar ahşap, çelik ya da betonarme olabilir. Mesela denizin ortasında, bir istinat yapısı tesis ederek bir kazı çukuru oluşturulması için bizim gerekli tasarımları yapmamız, karşılaşılan problemleri çözmemiz gerekiyor. Stabilitesinin sağlanması için yeterli palplanj uzunluklarının belirlenmesi gerekiyor. Her zaman için stabiliteyi sağlamak yetmiyor, inşa ettiğiniz destekleme sisteminin deformasyonu ve buna bağlı çevre yapıların oturma ve deformasyonları ile kazı çukurunun drenajını sağlamak önemli. Tüm geokteknik problemlerin ele alınmasını ve çözülmesini stabilite, deformasyon ve su problemleri olarak sınıflandırabiliriz.
Yeraltı yapıları da diğer bir başlık... Bugün artık insanlar daha çok yeraltından yararlanıyor, yeraltında aslında borularla, tünellerle ve diğer yeraltı yapıları ile bir dünya yaratılıyor. Bu unsurların uygun şekilde, uygun derinliklere yerleştirilmesi, ihtiyaç olan derinliklere göre tasarımlarının yapılması, inşa yönteminin belirlenmesi ve bunlara gelen yüklerin belirlenmesi hep geoteknik mühendisliğinin çözmesi gereken problemler. Şehir içi tünel kazıları da önemli. Tünel açma makineleriyle çalışmak o kadar kolay değildir. Orada da gene geoteknik problemlerle karşılaşılır ve çözülmesi gerekir. Bu yöntemlerin de belirlenmesi geoteknik mühendisleriyle ortak çalışılarak yapılır. Diğer taraftan tünel takviyelerinin ekonomik ve güvenli yapılmasında da geoteknik bilimi devreye girer. Ayrıca bugün metro istasyonları yapıları yanında ihtiyaçlara göre jeolojik ortamın durumuna göre yeraltı yapıları inşa edilmektedir. Örneğin Orta Anadolu’da kayadan oyma yapılar inşa edilmektedir. Bunlar turistik amaçlar veya depolama yapmak için kullanılıyor. Açık deniz yapıları, denizlerdeki rüzgar santralleri de ilginç ve çok büyük yüklere maruz kalan, tabiatın en ağır şartlarına maruz kalan yapılar. Güvenle inşa edilmeleri ise geoteknik bilgileriyle mümkün olabiliyor. Gerçekten çok yüksek ve derinler, büyük etkilere maruz kalıyorlar. Her ne kadar ankraj yapılsa da ankraj yerinin seçilmesi, uygun şekilde ankrajlanmaları ya da zemine, deniz tabanında yerleştirilmeleri gerekiyor.
Malzeme, yerleşim ve güzergah seçimi de önemli... Doğru bir şekilde dolgu inşa etmemiz gerekiyor ve bunun için zemin araştırması ve zemin bilgisine ihtiyaç duyuluyor.
Zemin araştırmalarının da,daha doğrusu geoteknik araştırmaların da bu kadar farklılık gösteren malzemenin özelliklerinin yerinde belirlenmesi açısından önemli olduğunu düşünüyorum. Bunun için zemin araştırmalarına, saha ve laboratuvar araştırmalarına ve deneylerine ihtiyaç duyuluyor. Çok farklı malzemelerin bir arada kullanılması gerekiyor ve buna göre uygun malzemeyi seçmeniz lazım. Bunun için de mühendislik jeolojisi, kaya mekaniği ve zemin mekaniği bilgilerine ihtiyacınız var. Yer seçimi de önemli. Mesela bir fayın olduğu yere, bir heyelan alanına, sıvılaşma olan yere, karstik boşlukların olduğu yerlere yapı inşa etmemeniz gerekiyor. Karstik boşluk varsa doldurulduktan sonra tabii ki yapı yapılabilir, bunun örneği de Keban Barajı’dır.
5) Geoteknik alanında neler değişiyor? Ar-Ge faaliyetleri ve inovatif-teknolojik çalışmalar ne yönde ilerliyor? Son yıllarda ne yaygınlaşıyor?..
Geoteknik mühendisliği alanında birçok gelişme oldu. Elimizdeki araçlar, teknolojik donanım oldukça gelişti. Dolayısıyla bütün bunların uygulanması ve bunların uygulandıkça artan bilgi birikimi, yani verinin fazlalaşması bizi data değerlendirmesi ve coğrafi bilgi sistemi gibi yeni gelişmelerin kullanılmasını ve geoteknik hizmetlerin daha verimli ve kolay kullanılmasını sağlıyor. Bu alanda da araştırmalar, geliştirmeler yapılıyor ve sahaya yansıtılıyor. Data bilimi, data mühendisliği uygulamaları, makine öğrenmesi ve yapay zeka kullanımı üzerine çalışmalar yoğunlaştı. Ama bunlara gelmeden önce malzemeyi daha iyi karakterize eden, mekanik davranışı modelleyen yazılımlardaki gelişimlerin çok faydalı olduğunu düşünüyorum. Bütün bunlar hep teknolojinin bize sağladığı imkanlar. Daha karmaşık problemleri çözebiliyoruz. Ve bugün geoteknik mühendislerinin üzerinde konuştuğu “belirsizlik durumunun belirlenmesi” konusu var. Büyük projelerde özellikle bu belirsizliğin belirlenmesi üzerine kafa yoruluyor. Bu sayede hem kaya mekaniğinde hem zemin mekaniğinde risk yönetimi önem kazandı. Çünkü bu sayede sosyal alanlar ya da hukuk ve ekonomi alanında işverenle çalışma daha kolay oluyor. Yapı mühendisleri 60’lı yılların sonlarında risk analizleri üzerinde çalışmaya başladılar. Dolayısıyla yapı güvenliği kavramı gelişti ve belirsizlik durumunun ortaya çıkarılması söz konusu oldu. Alışılagelmiş ve sıradanlaşmış tasarımlarda bu yaklaşıma başvurma ihtiyacı günümüzde olmasa da nükleer santraller ve açık deniz platformları gibi çok özel yapılarda belirsizliğin, risk ve güvenilirliğin dikkate alındığı projeler üzerinde artık geoteknik mühendisleri çalışıyor. Daha iyi sensörlerin geliştirilmesi, daha iyi bilgisayar olanaklarının geliştirilmesi ve bu alanda daha iyi gözlem ve ona paralel tasarım yapma imkanları doğdu. Diğer taraftan inşaat ilerlerken tasarımı tamamlamak gibi bir felsefe de gelişmeye başladı. Yani baştan yapılan tasarıma göre yapının ve zeminin davranışı için bir öngörüde bulunuluyor ve proje başlıyor; inşaat sürecinde aletsel gözlemler yapılarak veriler kaydediliyor ve gözlemlerden aldığınız geri bildirimlerle tasarımı güncelleme ve tasarımın son halini inşaat bittiği zaman gerçekleştirme şansına sahipsiniz artık. Bu derin kazılarda ve tünel inşaatlarında çok gündemde. Böylece daha ekonomik ve daha sorunsuz inşaatlar gerçekleştirebiliyorsunuz ve daha iyi yönetebiliyorsunuz. Ayrıca yapı bilgi modellemesi, yani BIM de oldukça önemli bir konu haline geldi. Bugün tüm mühendislik hizmetlerinin birleşerek bir platformda çalışması ve daha inşaat bitmeden, sanal ortamda projenin ikizinin oluşturulması, sorunların baştan görülmesi açısından mühendisliğin geldiği önemli noktalardan biri.
6) Geoteknik Mühendisliği çalışmaları olmasa?..
Geoteknik, zemin mekaniği ve temel taşıma gücü kavramı bilinmediği zamanlarda ciddi problemler ve çok büyük can kayıpları ve maddi hasarlar meydana gelmiş. Mesela Pisa Kulesi... Zeminde yumuşak tabaka var ve konsolidasyon kavramı henüz bilinmediğinden sorun yaşanmış. Yani Terzaghi’nin efektif gerilme kavramıyla ortaya koyduğu sorunlardan insanlık henüz haberdar değil. Konsolidasyon denilen doğal olayın fark edilmediği, yük altında zaman içerisindeki suyun çıkmasıyla meydana gelen deformasyon kavramının bilinmediği için bu yaşanmış. Diğer bir örnekte zemin mekaniği bilgisinin yeterli olmayışı dolayısı ile bina zeminden kaynaklanan oturma ve taşıma gücü sorunu ile deforme olabilir hatta yan yatabilir. Bunun örneklerini Pisa Kulesi ve 1999 Marmara Depremi’nde Adapazarı’ndaki yapılarda gördük. Depremde yapı sağlam olsa da temel zeminin çevrimsel yük altında boşluklarındaki suyun etkisi ile mukavemetin azalması ile taşıma gücü yitirilebilir ve bundan dolayı bina yan yatabilir. Bodrum kat bu anlamda önem kazanıyor. Temel tasarımıyla ilgili temel bir başka sorun da sıvılaşma kavramının bilinmediği durumlarda yaşanmış. Mesela Japonya’da 1960’lı yıllarda bir toplu konut, depremden sonra sıvılaşmanın meydana gelmesiyle yana yatmış. Bu olayların ardından suya doygun kumlarda, deprem bölgelerinde inşa yaparken gerekli tedbirlerin alınması gerektiği ve zemin davranışının bilinmesi gerektiği öğrenilmiş. Maalesef o kadar çok olumsuz örnek var ki... Böylesi durumların önüne geçmek için geoteknik deprem mühendisliği ve zemin mekaniği prensiplerini mühendislik hizmetlerinize yansıtmanız gerekiyor.
7) Geoteknik mühendisliği eğitimiyle ilgili yorumlarınız ve gençlere-sektöre tavsiyeleriniz ne olur?
Bir Geoteknik Mühendisi, temel kavramlar olan mühendislik jeolojisi, zemin mekaniği, kaya mekaniği ve temel inşaatını bilmek zorunda. Bir geoteknik uzmanının yeterli donanıma sahip olması ve buna göre de dersleri alması gerekiyor. Geoteknik mühendisliği uygulamalı bir alan ve her ne kadar sanal ortamda çok güzel şeyler yapsanız da sahada zemine dokunmadan, kayaya dokunmadan o formasyonun durumunu, oluşumunu, sahadaki durumunu, gerçeği bilmeden sanal ortama aktarmanız sağlıklı değil. Sonuçlar hazin olabilir. O yüzden sahayı ve gerçek durumu her zaman göz önünde bulundurmak zorundayız. Yani sanal ortamda bugünkü yazılım imkanları ile geliştirdiğimiz sayısal modeller sahadaki gerçek durumları yansıtmalı. Dolayısıyla genç meslektaşlarıma özellikle tavsiyem sahayı iyi tanımaları, sahadaki davranışı gözetmeleri ve teorik bilgilerle birleştirerek bugünkü imkanlara uygulamalarıdır. Ayrıca temel kavram ve teorileri iyi bilerek çalışmalarını, yaptıkları sayısal analizlerin sonuçlarını temel mühendislik prensipleri ile irdemelerini ve tasarımlarını buna göre şekillendirmelerini tavsiye ederim.
Ayrıca mühendislikte iki kavram bence çok önemli. Birisi kalite diğeri ekonomi. Güvenlik aslında kalitenin içerisine giriyor. Ürün ve hizmet, her ikisi de kaliteli olmalı. Diyelim ki bir bina inşa ettiniz veya bir kazı tasarladınız, onu kullanırken problemlerle karşılaşılmamalı. Mesela satın alınan bir bilgisayarda sorun çıktığında nasıl iade etme hakkı varsa bizim meslekte de inşa ettiğiniz yapılar için bu olmalı. Yapı Bilgi Modellemesi gibi yeni teknolojik uygulamalar bu tip şeylere artık imkan vermeye başladı. Müteahhit ve mühendis yaptığı hatadan sorumlu olmalı. İnşaat mühendisliğinde bu durum fark edildiği için artık dünyada BIM uygulaması daha fazla kullanılıyor. Sorunlar önceden görülebiliyor. Onun için BIM uygulamaları yaygınlaşıp, geliştiriliyor. Yani hesap verilebilirlik önemli. Bana göre her işte hesap verilebilirlik şart. Bu da tabii kaliteyi, kalitenin olmasını sağlıyor.
ŞANTİYE®
Daha iyi yapılar için...
8 Ekim 2025
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 2020-2025 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, Borusan CAT, Bosch Termoteknik, Bostik, BTM, Buderus, Bureau Veritas, Chryso, Çimsa, Çuhadaroğlu, Çukurova Isı, Deutsche Messe, Duyar Vana, DYO, 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, Nexans, ODE, Ökotek, Özler Kalıp, Özpor, Panasonic, PERI, Pimakina, Polyfibers, Polyfin, Prefabrik Yapı / Hekim Holding, Prometeon, Ravago, Rehau, Saint Gobain Türkiye, Samsung, Saray Alüminyum, Schüco, 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 2.100 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.
