Jeotermal enerji, dünya genelinde yenilenebilir enerji kaynakları arasında giderek daha fazla önem kazanmaktadır. Özellikle enerji ihtiyacının sürekli arttığı günümüzde, jeotermal enerji, hem sürdürülebilir hem de çevre dostu bir alternatif olarak dikkat çekmektedir. Ancak, bu enerji türünün sürdürülebilir bir şekilde kullanımı, kaynak yönetimi ve çevresel etkilerinin göz önünde bulundurulmasını gerektirir. Bu bağlamda, jeotermal sahalarda bulunan atıl kuyuların bertaraf edilmesi ve bu süreçte ortaya çıkan çevresel ve sosyal etkilerin yönetimi büyük önem taşır.

Atıl Kuyular: Tanım ve Sorunlar

Jeotermal enerji sahalarında, sondaj ve araştırma çalışmaları sırasında açılan kuyuların bir kısmı, çeşitli nedenlerle atıl hale gelir. Atıl kuyular, jeotermal sıvıların tükendiği veya ekonomik olarak sürdürülebilir olmadığı durumlarda kullanılmaz hale gelen kuyulardır. Bu kuyular, kapatılmadığı veya uygun şekilde bertaraf edilmediği takdirde, yeraltı sularının kirlenmesi, toprak verimliliğinin azalması ve toksik kimyasalların sızması gibi ciddi çevresel sorunlara yol açabilir.

Bu çevresel etkiler, genellikle yerel ekosistemler üzerinde geri dönüşü olmayan tahribatlara neden olur. Jeotermal kuyulardan sızan arsenik, bor ve cıva gibi toksik maddeler, yeraltı su kaynaklarına karışarak hem insan sağlığını hem de doğal yaşamı tehdit eder. Toprakta birikim yapan bu maddeler, tarım faaliyetlerini olumsuz etkiler ve gıda güvenliğini tehlikeye atar.

Çevresel Etkiler

Atıl jeotermal kuyuların en belirgin çevresel etkisi, yeraltı su kaynaklarının kirlenmesidir. Bu kuyuların çevresinde meydana gelen kimyasal sızıntılar, yeraltı suyu rezervuarlarına ulaşarak su kalitesini düşürür. Özellikle arsenik ve cıva gibi ağır metaller, suyun içme amaçlı kullanımını tehlikeye atar ve bu durum uzun vadede insan sağlığı için ciddi riskler oluşturur.

Ayrıca, bu kuyulardan sızan jeotermal sıvılar, toprağın kimyasal yapısını değiştirerek verimliliğini azaltır. Bu durum, tarımsal üretimin düşmesine ve ekonomik kayıplara neden olabilir. Toprağın asitlenmesi, bitki örtüsünün yok olmasına ve erozyonun artmasına da yol açar.

Sosyal Etkiler

Çevresel sorunlar yalnızca ekosistemi değil, aynı zamanda toplumun refahını da doğrudan etkiler. Yeraltı sularının kirlenmesi, kırsal kesimde yaşayan halkın temiz suya erişimini zorlaştırır. Bu durum, halk sağlığı üzerinde olumsuz etkilere neden olabilir. Kirli su kaynakları, bulaşıcı hastalıkların yayılmasına, özellikle de çocuklar ve yaşlılar gibi hassas grupların sağlık sorunlarıyla karşı karşıya kalmasına yol açabilir.

Bununla birlikte, tarımsal üretimin azalması ve toprak verimliliğinin düşmesi, yerel ekonomiyi olumsuz etkiler. Tarım ve hayvancılık gibi temel geçim kaynaklarına dayalı bölgelerde, bu tür çevresel sorunlar, ekonomik zorlukları beraberinde getirir. Bu durum, göç hareketlerini tetikleyebilir ve sosyal yapı üzerinde derin etkiler bırakabilir.

Çözüm Önerileri

Atıl kuyuların çevresel ve sosyal etkilerini en aza indirmek için bir dizi çözüm önerisi sunulabilir. İlk olarak, bu kuyuların betonla kapatılması veya uygun mühendislik yöntemleriyle tamamen bertaraf edilmesi gereklidir. Beton kaplama, kuyulardan sızıntıların önlenmesi için etkili bir yöntemdir ve yeraltı su kaynaklarının korunmasına yardımcı olur.

Reenjeksiyon sistemlerinin kullanılması da önemli bir çözüm yöntemidir. Bu sistemler, jeotermal sıvıların kuyulara geri pompalanmasını sağlar ve böylece hem çevresel kirlilik önlenir hem de rezervuar basıncı korunur. Bu yöntem, hem sürdürülebilir jeotermal enerji üretimini destekler hem de çevre dostu bir enerji yönetimi sağlar.

Ayrıca, enerji şirketlerinin sorumlu ve şeffaf bir işletme politikası benimsemeleri gereklidir. Şirketlerin, atıl kuyuların bertarafı konusunda yerel yönetimlerle işbirliği yapması ve çevresel etkilerin en aza indirilmesi için gerekli tedbirleri alması elzemdir. Bu bağlamda, yasal düzenlemelerin ve denetim mekanizmalarının da güçlendirilmesi önemlidir.

Sonuç

Jeotermal enerji, temiz ve sürdürülebilir bir enerji kaynağı olarak büyük bir potansiyele sahiptir. Ancak, bu potansiyelin tam anlamıyla gerçekleştirilebilmesi için, atıl kuyuların çevresel ve sosyal etkilerinin doğru bir şekilde yönetilmesi gerekmektedir. Doğru yönetim ve bertaraf yöntemleri uygulanmadığı takdirde, bu kuyular ciddi çevresel tahribatlara ve toplumsal sorunlara yol açabilir. Dolayısıyla, enerji şirketleri, yerel yönetimler ve toplumun tüm paydaşları bu konuda ortak bir sorumluluk üstlenmelidir. Geleceğimiz için, bu kaynakların sürdürülebilir ve çevre dostu bir şekilde yönetilmesi zorunludur.

Jeotermal Enerjinin Tarımda Kullanımı

Jeotermal enerji, tarım sektöründe birçok alanda kullanılmaktadır. Özellikle sera ısıtmasında önemli bir rol oynar. Sera ısıtmasında jeotermal enerji kullanımı, hem maliyetleri düşürmekte hem de sera gazı emisyonlarını azaltmaktadır. Ayrıca, jeotermal enerji tarımsal üretim süreçlerinde enerji verimliliğini artırmakta, ürün kalitesini ve verimini yükseltmektedir. Bu durum, tarımsal üreticilerin rekabet gücünü artırmakta ve sürdürülebilir tarımsal faaliyetlerin yaygınlaşmasına katkı sağlamaktadır.

Tarıma Dayalı İhtisas OSB'lerde Jeotermal Enerjinin Önemi

Tarıma dayalı ihtisas OSB'lerde jeotermal enerjinin kullanılması, birçok ekonomik ve çevresel avantaj sunar. Jeotermal enerji, fosil yakıtlar yerine kullanılabileceği için enerji maliyetlerini önemli ölçüde düşürür. Aynı zamanda, bu enerji kaynağının kullanımı çevresel sürdürülebilirliği teşvik eder, çünkü jeotermal enerji yenilenebilir bir kaynaktır ve sera gazı emisyonlarını azaltır. Yenilenebilir enerji kaynaklarının teşvik edilmesi, tarımsal üretimde çevre dostu ve sürdürülebilir yöntemlerin benimsenmesini sağlar.

Jeotermal Enerji Arama ve Geliştirme

Jeotermal enerji kaynaklarının tespiti ve geliştirilmesi, uzmanlık gerektiren bir süreçtir. Bu süreçte jeolojik çalışmaların önemi büyüktür. Jeolojik arama çalışmaları, jeotermal enerji potansiyeli olan bölgelerin belirlenmesi için kritik rol oynar. Bu çalışmalar, jeofizik ve jeokimyasal analizler, saha çalışmaları ve sondaj faaliyetlerini içerir. Özellikle saha çalışmaları, yer altı yapılarını ve jeotermal kaynakların yerlerini tespit etmek için gerekli verilerin toplanmasında hayati öneme sahiptir.

Jeolojik arama çalışmaları, haritalama, örnek derleme, yapısal süreksizlik ve fay kinematiği gibi konuları kapsar. Haritalama çalışmaları, yer altı yapısının detaylı bir haritasını çıkararak potansiyel jeotermal alanların belirlenmesini sağlar. Örnek derleme, jeotermal enerji potansiyeli olan alanlardan alınan kaya ve sıvı örneklerinin analiz edilmesini içerir. Yapısal süreksizlikler, jeotermal akışkanların yer altındaki hareketini ve depolanmasını etkileyen faktörlerdir. Fay kinematiği ise, yer altı fay hatlarının hareketlerini ve bu hareketlerin jeotermal kaynakların yerini nasıl etkilediğini inceleyen bir bilim dalıdır.

Jeofizik yöntemler arasında ise Magnetotellürik (MT) ve sismik yöntemler öne çıkar. MT yöntemi, yer altının elektriksel iletkenliğini ölçerek jeotermal akışkanların yerini belirlemekte kullanılır. Sismik yöntemler ise, yer altındaki kayaçların ve yapısal özelliklerin belirlenmesi için sismik dalgaların kullanılmasını içerir. Bu yöntemler, jeotermal enerji projelerinin planlanması ve uygulanması sürecinde yol gösterici olur.

Sonuç

Tarıma dayalı ihtisas OSB'lerde jeotermal enerjinin kullanılması, hem ekonomik hem de çevresel açıdan büyük avantajlar sunmaktadır. Jeotermal enerji, tarımsal üretimde maliyetleri düşürmekte, enerji verimliliğini artırmakta ve çevresel sürdürülebilirliği teşvik etmektedir. Gelecekte, tarıma dayalı ihtisas OSB'lerde jeotermal enerjinin daha yaygın bir şekilde kullanılması, tarım sektörünün rekabet gücünü artıracak ve sürdürülebilir kalkınmayı destekleyecektir.

Doğal Taşlar

Mermer, granit, kireçtaşı gibi doğal taşlar, dayanıklılıkları ve estetik görünümleri nedeniyle sıkça tercih edilir. Bu taşlar, uzun ömürlü yapıları ve çevreye zararlı kimyasallar içermemeleri ile bilinmektedir. Doğal taşlar, yapıların hem sağlam hem de görsel olarak çekici olmasını sağlar.

Kil ve Kil Ürünleri

Tuğla, kiremit gibi kil bazlı malzemeler, enerji verimliliği sağlayan ve iyi bir yalıtım sunan ürünlerdir. Kil ürünlerinin yerel kaynaklardan elde edilmesi, taşımadan kaynaklı karbon ayak izini azaltır. Ayrıca, kil ürünlerinin üretim süreçleri, modern teknoloji ile desteklenerek daha çevre dostu hale getirilebilir.

Çakıl ve Kum

İnşaatın temel bileşenlerinden olan çakıl ve kum, beton ve harç yapımında kullanılır. Bu malzemeler, doğru şekilde yönetildiğinde ve sürdürülebilir kaynaklardan temin edildiğinde çevresel etkileri minimize edilebilir. Kum ve çakıl, yapıların temel stabilitesini sağlarken, sürdürülebilir kaynak yönetimi ile çevresel dengeyi korur.

Geri Dönüştürülmüş Malzemeler

İnşaat ve yıkım atıklarının geri dönüştürülmesi ile elde edilen agregalar, beton üretiminde kullanılabilir. Bu yaklaşım, doğal kaynak tüketimini azaltır ve atık miktarını minimize eder. Geri dönüştürülmüş malzemelerin kullanımı, sürdürülebilir inşaat projelerinde çevreye olan etkilerin azaltılmasına büyük katkı sağlar.

Volkanik Tüf

Hafif ve dayanıklı bir yapı malzemesi olan volkanik tüf, özellikle yalıtım ve ses geçirmezlik açısından avantaj sağlar. Yerel olarak temin edilebilen volkanik tüfler, inşaatın sürdürülebilirliğini artırır. Bu malzemenin kullanımı, enerji tasarrufu sağlarken, yapıların çevresel performansını da iyileştirir.

Bazalt ve Andezit

Bu volkanik kökenli taşlar, sert ve dayanıklı olmaları nedeniyle altyapı ve yol yapımında kullanılır. Çevresel etkileri düşük ve uzun ömürlü olmaları, sürdürülebilir inşaat için idealdir. Bazalt ve andezit taşları, yapıların dayanıklılığını artırırken, sürdürülebilir kaynak kullanımı ile doğal dengenin korunmasına yardımcı olur.

Sürdürülebilir inşaat projelerinde bu tür jeolojik hammaddelerin seçilmesi, hem ekonomik hem de çevresel açıdan önemli avantajlar sağlar. Yerel ve geri dönüştürülmüş malzemelerin kullanımı, projelerin karbon ayak izini azaltarak çevreye daha az zarar verilmesine yardımcı olur. Bu yaklaşım, geleceğin inşaat sektöründe sürdürülebilirlik ve çevre bilincinin artmasına katkıda bulunur.

Bu tür malzemelerin kullanımı, Organize Sanayi Bölgeleri'nde gerçekleştirilen inşaat projelerinin uzun ömürlü, çevre dostu ve ekonomik olmasını sağlamaktadır. Dolayısıyla, sürdürülebilir inşaat malzemeleri, gelecekte daha yaşanabilir ve dengeli bir çevre yaratmada kritik bir rol oynamaktadır.

Kimyasal üretim tesisleri, endüstriyel gelişmenin önemli bir parçasıdır ve modern ekonomilerin bel kemiğini oluşturur. Ancak, bu tesisler çeşitli jeolojik risklerle karşı karşıyadır. Bu riskler, hem çevresel hem de insan sağlığı açısından ciddi sonuçlar doğurabilir. Bu makalede, kimyasal üretimin yoğun olduğu bölgelerde karşılaşılan jeolojik riskler ve bu risklerin önlenmesi için alınabilecek önlemler üzerinde durulacaktır.

Jeolojik Riskler ve Nedenleri

1. Depremler: Kimyasal üretim tesislerinin bulunduğu bölgelerde meydana gelen depremler, yapıların hasar görmesine ve tehlikeli maddelerin sızmasına neden olabilir. Depremler, zemin yapısına bağlı olarak daha yıkıcı olabilir.

2. Toprak Kaymaları: Kimyasal tesislerin inşa edildiği eğimli arazilerde, ağır yağışlar veya yanlış arazi kullanımı toprak kaymalarına yol açabilir. Bu durum, tesislerin yapısal bütünlüğünü tehdit eder ve çevreye zararlı kimyasalların yayılmasına neden olabilir.

3. Zemin Çökmesi: Kimyasal üretim süreçlerinde kullanılan su ve diğer sıvıların yer altına sızması, zemin çökmesine neden olabilir. Bu durum, tesislerin stabilitesini tehlikeye atar ve geniş çevresel kirliliğe yol açabilir.

4. Erozyon: Yanlış arazi yönetimi ve bitki örtüsünün yok edilmesi, erozyon riskini artırır. Erozyon, toprağın yapısını bozarak tesislerin temelinin zayıflamasına ve kimyasal sızıntıların artmasına yol açabilir.

Önleme Stratejileri

1. Yer Seçimi ve Planlama: Kimyasal tesislerin yer seçiminde, jeolojik risklerin düşük olduğu bölgeler tercih edilmelidir. Deprem, toprak kayması ve zemin çökmesi riski düşük olan alanlar belirlenmelidir.

2. Yapısal Güçlendirme: Tesislerin depreme dayanıklı olarak inşa edilmesi, hasar riskini azaltır. Ayrıca, toprak kayması riski olan bölgelerde destekleyici yapılar ve drenaj sistemleri kurulmalıdır.

3. Çevresel İzleme ve Bakım: Tesis çevresindeki jeolojik hareketlerin düzenli olarak izlenmesi ve erken uyarı sistemlerinin kurulması önemlidir. Ayrıca, tesislerin düzenli bakımı yapılmalı ve potansiyel riskler en aza indirilmelidir.

4. Sızdırmazlık ve Koruma Önlemleri: Kimyasal maddelerin depolandığı tanklar ve boru hatları sızdırmaz malzemelerle güçlendirilmelidir. Acil durumlarda kullanılmak üzere sızdırmazlık bariyerleri ve diğer koruyucu ekipmanlar hazır bulundurulmalıdır.

5. Eğitim ve Acil Durum Planları: Tesis çalışanlarına jeolojik riskler ve acil durum prosedürleri konusunda düzenli eğitimler verilmelidir. Ayrıca, olası bir afet durumunda uygulanacak acil durum planları hazırlanmalı ve tatbikatlar düzenlenmelidir.

Sonuç

Kimyasal üretimin yoğun olduğu alanlarda jeolojik risklerin önlenmesi, hem çevreyi korumak hem de insan sağlığını güvence altına almak için kritik öneme sahiptir. Yer seçiminden yapısal güçlendirmelere, çevresel izleme ve acil durum planlarına kadar geniş bir yelpazede alınacak önlemlerle bu riskler minimize edilebilir. Bu sayede, hem endüstriyel faaliyetlerin sürdürülebilirliği sağlanır hem de doğal kaynaklar korunmuş olur.

Bazı önemli kritik madenler ve savunma sanayindeki kullanımları:

• Nadir toprak elementleri (NTE): Füze rehberlik sistemleri, lazerler, elektronik harp sistemleri, gece görüş cihazları ve mıknatıslar.
• Kobalt: Lityum iyon piller, jet motorları ve mıknatıslar.
• Lityum: Lityum iyon piller, elektronik cihazlar ve füzeler.
• Titanyum: Uçak gövdeleri, motor parçaları ve zırhlar.
• Volfram: Mermiler, zırhlar ve füze parçaları.
• Galyum: Elektronik cihazlar ve yarı iletkenler.
• Berilyum: Füze ve uçak parçaları, havacılık ve uzay sanayinde alaşım ajanı.

Kritik madenlerin aramacılığı:

Kritik madenlerin aramacılığı, savunma sanayii için önemli bir risk oluşturmaktadır. Bu riskler şunlardır:

• Tedarik zinciri kırılganlığı: Tek bir kaynaktan gelen bir madenin arzında kesinti olması, savunma sanayii üretimine büyük zarar verebilir.
• Fiyat dalgalanmaları: Kritik madenlerin fiyatları, arz ve talepteki değişikliklere bağlı olarak büyük dalgalanmalar gösterebilir.
• Jeopolitik riskler: Kritik madenlerin üretim ve tedarikinin yoğunlaştığı bölgelerdeki jeopolitik riskler, arz güvenliğini tehdit edebilir.

Kritik madenlerin aramacılığını azaltmak için:

• Yerli kaynakların geliştirilmesi: Kritik madenlerin yerli kaynaklarının araştırılması ve işletilmesi için yatırımlar yapılmalıdır.
• Geri dönüşüm ve yeniden kullanım: Kullanılmış ürünlerden kritik madenlerin geri dönüştürülmesi ve yeniden kullanılması teşvik edilmelidir.
• Teknolojik geliştirmeler: Kritik madenlerin kullanımını azaltan yeni teknolojilerin geliştirilmesi teşvik edilmelidir.
• Uluslararası işbirliği: Kritik madenlerin arz güvenliğini sağlamak için uluslararası işbirliği yapılmalıdır.

Sonuç:

Kritik madenler, savunma sanayii için hayati önem taşımaktadır. Bu madenlerin aramacılığı, milli güvenlik için risk oluşturmaktadır. Bu riskleri azaltmak için çeşitli önlemler alınmalıdır.

Görsele ait link: https://tr.institut-seltene-erden.de/die-us-politik-im-umgang-mit-kritischen-mineralien/

Jeolojik Yapının Gayrimenkul Değerini Etkileme Yolları:

• Arazi Kullanımı: Jeolojik yapı, bir bölgenin hangi amaçla kullanılabileceğini belirler. Örneğin, sağlam kaya zeminli araziler sanayi tesisleri için daha uygundur ve bu da bu tür arazilerin değerini artırır.exclamation
• Altyapı Maliyetleri: Zemin sağlamlığı, kanalizasyon, su ve elektrik gibi altyapı tesislerinin kurulum maliyetlerini etkiler. Sağlam zeminlerde altyapı kurulumu daha kolay ve daha az maliyetlidir, bu da gayrimenkul değerini artırır.
• Doğal Afet Riskleri: Deprem, heyelan ve sel gibi doğal afet riskleri, jeolojik yapıya bağlı olarak değişir. Yüksek riskli bölgelerde gayrimenkul değerleri daha düşük olur.exclamation

Sanayi Bölgelerinde Gayrimenkul Değerlemede Jeolojik Yapının Önemi:

Sanayi bölgeleri, genellikle yoğun altyapı yatırımları ve yüksek binalar içeren bölgelerdir. Bu nedenle, jeolojik yapı, bu bölgelerdeki gayrimenkul değerlemede çok önemli bir rol oynar. Jeolojik etütler, bir bölgenin taşıma kapasitesini, zemin liquefaction riskini ve heyelan potansiyelini belirler. Bu bilgiler, yatırımcılar ve gayrimenkul geliştiriciler için risk değerlendirmesi yapmak ve gayrimenkul yatırımlarının karlılığını hesaplamak için önemlidir.

Jeolojik Yapının Gayrimenkul Değerlemesine Etkisi Konusunda Dikkat Edilmesi Gerekenler:

• Jeolojik yapı, tek başına gayrimenkul değerini belirleyen faktör değildir. Bölgenin konumu, ulaşım imkanları, altyapı durumu ve sosyo-ekonomik koşulları da gayrimenkul değerini etkileyen diğer faktörler arasındadır.
• Jeolojik etütler, uzman kişiler tarafından ve uluslararası standartlara uygun şekilde yapılmalıdır.
• Gayrimenkul değerleme uzmanları, jeolojik etüt sonuçlarını değerlendirerek gayrimenkulün gerçek değerini belirleyebilirler.

Sonuç:

Sanayi bölgelerinde gayrimenkul değerlemede jeolojik yapı önemli bir rol oynar. Jeolojik etütler, yatırımcılar ve gayrimenkul geliştiriciler için risk değerlendirmesi yapmak ve gayrimenkul yatırımlarının karlılığını hesaplamak için önemli bir araçtır.

Yazıdaki Görsel Global Karma OSB'ye aittir.

1. Data Security: Both disciplines prioritize protecting and safeguarding data. Geology involves identifying and examining subterranean resources, such as minerals, oil, and other natural reserves. Blockchain ensures data integrity and security by utilizing a decentralized network for storage and protection. Blockchain can provide a remedy for the security and precision of geological data in this particular situation. Ensuring data security is particularly crucial when dealing with the operation of critical raw materials and metallic mineral deposits.

2. Data tracking and verification play a crucial role in the identification, extraction, and commercial utilization of geological resources. Utilizing blockchain technology is highly efficient in accurately tracing the chronological record of data and validating its integrity without any alterations. This technology can effectively monitor and authenticate geological data in resource extraction and commercial transactions. It is crucial to prioritize the reliability and traceability of mineral exploration and operations data when using these methods.

3. The utilization of geological resources in a sustainable manner, preservation of natural resources, and diligent monitoring of their effects are crucial. Blockchain can enhance traceability and sustainability by maintaining a comprehensive ledger of a given resource. For instance, sustainability can be assessed by monitoring data collected during a resource's extraction process and supply chain. The focus is on the operation, efficiency, and sustainability of the mine.

While there is no direct correlation between geology and blockchain, implementing blockchain technology can offer potential advantages for geology and natural resource management. These benefits primarily revolve around enhancing data security, traceability, and verification. The integration of these technologies can enhance the security of storing, processing, and utilizing geological data.

The image: https://www.bruker.com/es/products-and-solutions/elemental-analyzers/xrf-spectrometers/s2-puma-series2/geology-and-geosciences.html

The geological studies to be conducted in SPP installations in OIZs can be enumerated as follows:

Geological examination of the area where the SPP will be installed is conducted as part of this field survey. Evaluations are conducted on factors such as topography, geological structure, soil properties, groundwater, and rocks.
Ground investigation: This study involves examining the structural and strength properties of the area where the SPP will be installed. Soil investigation is indispensable for the foundation design of the SPP.
Environmental impact assessment: This study evaluates the environmental effects of installing a solar power plant (SPP). This assessment analyzes the influence of SPP on various factors, including air quality, water quality, soil quality, and vegetation cover.
The geological studies necessary for the installation of SPP (Solar Power Plants) in OIZs (Organized Industrial Zones) are conducted in accordance with the regulations outlined in the applicable legislation. The nature of these studies may differ depending on the condition of the area where the SPP will be installed.

The objective of conducting geological studies for the installation of SPP in OIZs is to ascertain the geological attributes and composition of the designated area, thereby ensuring the secure and efficient installation of the SPP in accordance with this information. These studies are crucial throughout the entire process, from the initial project stage to the installation and operation of the SPP.

The primary advantages of conducting geological studies in SPP installations within OIZs are as follows:

Precise assessment of the geological features of the installation site guarantees the secure and effective installation of the SPP.
Aligning the design of the SPP's foundation with the findings of the ground survey enhances the robustness and longevity of the foundation.
Performing an environmental impact assessment study guarantees the mitigation of environmental consequences caused by SPP.
Geological surveys necessary for SPP installation in OIZs should be conducted by proficient geological engineers.

The image featured in the article is attributed to the SPP construction of Bağyurdu OIZ.

Ancak, OSB'lerde dijital ikiz çalışmaları yapılırken jeolojik riskler önemli bir faktördür. Jeolojik riskler, yer altı suyu seviyeleri, zemin yapısı, doğal afetler (depremler, heyelanlar, sel vb.) gibi faktörlerle ilişkilidir ve işletmelerin faaliyetlerini etkileyebilir. Bu risklerin işletmeler üzerindeki etkilerini azaltmak için şu adımlar atılabilir:

1. Jeolojik risk analizi: Bölgedeki jeolojik risklerin detaylı bir şekilde incelenmesi, olası tehlikelerin belirlenmesi ve potansiyel etkilerin değerlendirilmesi gereklidir.

2. Altyapı ve bina tasarımı: Fabrikaların veya tesislerin jeolojik risklere karşı dayanıklı bir şekilde tasarlanması ve inşa edilmesi önemlidir. Güçlendirilmiş yapılar, deprem dayanıklı binalar gibi önlemler alınabilir.

3. İzleme ve erken uyarı sistemleri: Jeolojik riskleri izlemek için sensörler ve erken uyarı sistemleri kurulabilir. Deprem öncesi uyarı sistemleri gibi teknolojiler, işletmeleri ve çalışanları potansiyel tehlikeler konusunda bilgilendirebilir.

4. Acil durum planları: Olası bir jeolojik olay durumunda acil müdahale planları oluşturulmalı ve çalışanlar bu planlara göre eğitilmelidir.

5. Çevresel etkilerin izlenmesi: Jeolojik risklerin çevresel etkileri de göz önünde bulundurularak, çevresel izleme ve değerlendirme süreçleri kurulmalıdır.

Dijital ikiz teknolojileri, jeolojik risklerin izlenmesi ve yönetilmesinde de kullanılabilir. Örneğin, simülasyonlar ve veri analitiği sayesinde jeolojik risklerin etkileri daha iyi anlaşılabilir ve önlemler daha etkili bir şekilde planlanabilir.

NOT: Görsel Adana Hacı Sabancı OSB'ye aittir.

Sonuç olarak, OSB'lerde dijital ikiz çalışmaları yapılırken jeolojik risklerin göz ardı edilmemesi gereklidir. Bu risklerin etkilerini azaltmak için teknoloji, planlama ve uygun önlemler bir arada kullanılmalıdır.

Sanayi alanlarında nadir toprak elementlerinin üretimi, uzun süreli sürdürülebilir bir endüstriyel gelişim için kritik öneme sahiptir. Bu elementler, genellikle Çin gibi belirli bölgelerde yoğunlaşmıştır ve küresel tedarik zincirlerinde önemli bir rol oynamaktadır. Ancak, bu kısıtlı coğrafi odaklanma, arz güvenliği risklerini beraberinde getirir. Bu durum, endüstriyel üretimi ve teknolojik gelişmeleri olumsuz etkileyebilir.

Nadir toprak elementleri ve stratejik hammaddelerin sanayi alanlarında yerel üretimi, birçok ülkenin bu kaynaklara olan bağımlılığını azaltabilir. Bu, endüstriyel sektörlerin güvenilir bir tedarik zinciri üzerinde daha fazla kontrol sahibi olmasını ve arz güvenliğini artırmasını sağlar. Bununla birlikte, bu süreç, yüksek maliyetler, çevresel etkiler ve karmaşık teknolojik gereklilikler gibi zorluklarla da karşı karşıyadır.

Stratejik hammaddelerin yerel üretimi için, madencilik teknolojilerinde ve işleme süreçlerinde sürekli iyileştirmeler ve yenilikler gerekmektedir. Ayrıca, geri dönüşüm teknolojilerinin geliştirilmesi ve alternatif kaynakların keşfedilmesi, bu hammaddelerin kullanımını ve tedarikini çeşitlendirebilir.

Ülkeler, stratejik hammaddelerin üretimine ve tedarikine odaklanarak yerel endüstriyel kapasitelerini güçlendirmeli ve bu konuda stratejik politikalar geliştirmelidir. Bu politikalar, araştırma ve geliştirme faaliyetlerini teşvik etmeli, madencilik süreçlerini sürdürülebilir ve çevre dostu hale getirmeli ve tedarik zincirlerini çeşitlendirmeyi amaçlamalıdır.

Sonuç olarak, nadir toprak elementleri ve stratejik hammaddelerin sanayi alanlarında yerel üretimi, endüstriyel sektörler için arz güvenliğini artırmak ve küresel bağımlılığı azaltmak için önemlidir. Bu kaynakların üretimindeki yerelleşme, sadece ekonomik açıdan değil, aynı zamanda teknolojik gelişmelerin ve sürdürülebilir endüstriyel uygulamaların teşvik edilmesi açısından da büyük bir potansiyele sahiptir. Gelecekte, bu stratejik hammaddelerin üretimindeki çeşitlilik ve yerelleşme, endüstriyel sektörlerin daha sağlam ve sürdürülebilir bir temel üzerine kurulmasına yardımcı olabilir.

Görsel ait link: https://akillifabrikalar.com.tr/mardin-ar-ge-laboratuvari-ile-teknoloji-ve-ar-ge-konusundaki-oncu-calismalara-bir-yenisi-daha-eklendi/

1. Jeolojik Verilerin Kullanımı: OSB'lerin kurulduğu yerlerdeki jeolojik veriler, alt yapı inşası, tesis yerleşimi ve çevresel etkilerin belirlenmesi gibi konularda önemlidir. Açık inovasyon sayesinde, jeolojik verilerin bu bölgelerin planlanması ve geliştirilmesinde kullanılması mümkündür.
2. Dijital Planlama ve Yer Seçimi: Jeolojik verilerin dijital platformlarda işlenmesi, sanayi bölgelerinin yer seçiminde etkili olabilir. Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) ve jeo-informasyon sistemleri, jeolojik verileri analiz ederek en uygun yerleşim alanlarını belirlemeye yardımcı olabilir.
3. Altyapı Geliştirme ve Dayanıklılık: Jeolojik bilgiler, OSB'lerin altyapısının tasarımı ve dayanıklılığı için kritiktir. Açık inovasyon, jeolojik verilere dayalı olarak daha dayanıklı altyapı sistemleri geliştirmek için farklı uzmanlık alanlarından katkıları bir araya getirebilir.
4. Çevresel Etkilerin Değerlendirilmesi: Jeolojik veriler, OSB'lerin çevresel etkilerini anlamak için kullanılabilir. Açık inovasyon, jeolojik verilerle birlikte çevresel etki değerlendirmeleri yaparak, sürdürülebilirlik odaklı çözümler geliştirmeye olanak tanır.
5. Üretim Süreçlerinde Verimlilik: Jeolojik veriler, OSB'lerdeki üretim süreçlerinde hammaddelerin kaynaklarını belirlemede ve tedarik zincirini optimize etmede kullanılabilir. Dijitalleşme ve açık inovasyon, bu verilerin işlenmesi ve kullanılmasıyla üretim süreçlerinde verimliliği artırabilir.

Jeoloji ve dijitalleşme arasındaki ilişki, OSB'lerde yapılan üretim faaliyetlerinden, yer seçimine ve çevresel etkilere kadar birçok alanda önemli bir rol oynayabilir. Açık inovasyon, farklı paydaşların bir araya gelerek jeoloji verilerini kullanarak daha verimli ve sürdürülebilir OSB'lerin geliştirilmesine olanak sağlar.

Yazıdaki görsel Yalova Makine İhtisas OSB'ye aittir.

Giriş

Sanayi alanlarının yer seçimi, bir işletmenin başarısı ve sürdürülebilirliği açısından kritik bir rol oynamaktadır. Doğru yer seçimi, işletmenin verimliliğini artırabilir, maliyetleri düşürebilir ve çevresel etkileri minimize edebilir. Bu nedenle, yer seçimi süreci titizlikle incelenmelidir. Ayrıca arkeolojik yapıların belirlenmesi ve sanayi alanlarının yer seçimi hem kültürel mirasın korunması hem de sanayinin sürdürülebilir bir şekilde büyümesi açısından büyük öneme sahiptir. Bu sebeple, jeoradar teknolojisinin arkeolojik yapıların keşfi ve sanayi alanlarının yer seçimi süreçlerinde oynadığı kilit rolü ortaya konulmalı ve çevresel ve sosyal açılardan nasıl önemli olduğu vurgulanmalıdır.

Jeoradar Nedir?

Jeoradar (Ground Penetrating Radar veya GPR), elektromanyetik dalgaları kullanarak yer altı yapılarını ve oluşumlarını görüntülemek için kullanılan bir yüzey görüntüleme teknolojisidir. Bu teknoloji, yüzeyden gönderilen elektromanyetik dalgaların yer altındaki farklı ortamlarda yansıması prensibine dayanır. Yansımaların analizi, yer altındaki nesnelerin ve katmanların tespit edilmesini sağlar.

Jeoradarın Sanayi Alanlarında Kullanımı

Altyapı ve Boru Hatları Tespiti

Sanayi alanlarının inşası sırasında, mevcut altyapı ve boru hatlarının tespiti önemlidir. Jeoradar, yer altındaki boru hatlarını ve altyapıyı belirlemek için kullanılabilir. Bu, kazaların ve hasarların önlenmesine yardımcı olur ve projenin zamanında ve bütçe içinde tamamlanmasına katkıda bulunur. Akıllı şehirler uygulaması ile birlikte akıllı sanayi alanları da bu yöntem ile desteklenebilir.

Zemin Karakterizasyonu

Sanayi alanlarının yer seçimi, yer altı zemin özelliklerinin doğru bir şekilde karakterize edilmesini gerektirir. Jeoradar, zeminin cinsini, kalınlığını ve yer altındaki kaya tabakalarını belirlemek için kullanılabilir. Bu bilgi, temel tasarımı ve yapı stabilitesi açısından kritiktir.

Arazi Kirliliği Tespiti

Sanayi alanlarının çevresel sürdürülebilirliği, arazi kirliliği konusunda dikkatli bir incelemeyi gerektirir. Jeoradar, yer altındaki toprak, su ve kirlilik kaynaklarını tespit ederek, arazi kirliliği analizlerinde etkili bir araç olabilir.

Arazi Modelleme

Jeoradar, yer seçimi sürecinde arazi modelleme için kullanılabilir. Yer altı yapılarının ve katmanların haritalandırılması, alanın en verimli kullanımını sağlamak için önemlidir. Jeoradar, geniş alanları kapsayabildiğinden dolayı büyük arkeolojik sitelerin hızlı bir şekilde haritalanmasına yardımcı olur.

Hızlı ve Non-invazif İnceleme

Jeoradar uygulamaları, hızlı, non-invazif ve hassas incelemeler sağlar. Bu, yer seçimi sürecini hızlandırabilir ve maliyetleri düşürebilir. Bu sebeple arkeolojik alanın korunmasına katkıda bulunur.

Arkeolojik Yapı-Sanayi Alanı ilişkisi

Arkeolojik yapıların belirlenmesi ve sanayi alanlarının yer seçimi hem kültürel mirasın korunması hem de sanayinin sürdürülebilir bir şekilde büyümesi açısından büyük öneme sahiptir. Arkeolojik yapıların keşfi ve sanayi alanlarının yer seçimi süreçlerinde oynadığı kilit rolün ifade edilmesi gerekmektedir.

Sanayi Alanlarının Yer Seçimi ve Çevresel/Sosyal Etkileri

Sanayi alanlarının yer seçimi, çevresel ve sosyal etkiler açısından dikkatle düşünülmesi gereken bir süreçtir. Jeoradar, bu süreçte önemli bir rol oynar:

1. Çevresel Etkiler: Sanayi alanlarının yer seçimi, doğal yaşam alanlarına, su kaynaklarına ve ekosistemlere olan etkileri göz önüne almalıdır. Jeoradar, yer altı su kaynaklarının, yer altı yapılarının ve doğal yaşam alanlarının tespiti için kullanılabilir. Bu, çevresel etkilerin minimize edilmesine yardımcı olur.
2. Sosyal Etkiler: Sanayi alanlarının yer seçimi, yerel toplulukları etkiler. Jeoradar, arkeolojik yapıların tespiti sayesinde, yerel kültürel mirasın ve tarihî önemin korunmasına katkı sağlar. Aynı zamanda, yerel halkın katılımı ve görüşlerinin dikkate alınmasına da yardımcı olabilir.

Sonuç

Sanayi alanlarının yer seçimi, bir işletmenin başarısı için hayati öneme sahiptir. Jeoradar uygulamaları, bu süreçte bir dizi avantaj sunar. Altyapı ve boru hatları tespiti, zemin karakterizasyonu, arazi kirliliği tespiti, arazi modelleme ve hızlı incelemelerde jeoradar, kritik bilgilere erişim sağlar. Bu sayede, doğru ve güvenilir yer seçimi kararları alınabilir, işletmenin verimliliği artırılabilir ve çevresel-sosyal etkiler minimize edilebilir. Jeoradar, sanayi alanlarının yer seçimindeki önemli bir araçtır ve bu nedenle dikkate alınması gereken bir teknolojidir.

Jeoradar teknolojisi, arkeolojik yapıların tespiti ve sanayi alanlarının yer seçimi süreçlerinde büyük öneme sahiptir. Arkeologlar, bu teknolojiyi arkeolojik sitelerin keşfi ve korunmasında etkili bir şekilde kullanabilirler. Aynı zamanda, sanayi alanlarının yer seçimi sürecinde çevresel ve sosyal etkilerin minimize edilmesine yardımcı olabilir. Jeoradarın bu çift rolü, kültürel mirasın korunması ve sürdürülebilir sanayinin teşviki için hayati bir araçtır. Jeoradar teknolojisinin daha fazla kullanılması, bu önemli dengeyi sürdürebilirliği sağlamak için desteklemeye devam edecektir.

Görsele ait link: https://www.egeligazete.com/yerel-yonetimler/bakanliktan-izmire-yeni-sit-kararlari.html

Jeolojinin Rolü

Jeoloji, yeryüzünün tarihini ve oluşumunu inceleyen bir bilim dalıdır. Aynı zamanda yer altı kaynaklarının keşfi ve yönetimi için de kritik bir öneme sahiptir. Jeologlar, enerji kaynakları, madenler, su kaynakları ve diğer doğal kaynakları analiz eder, sürdürülebilir kullanım ve çevresel etkiler hakkında bilgi sağlar.

Jeoloji, enerji üretimi konusunda da önemlidir. Geleneksel fosil yakıtların yerine yenilenebilir enerji kaynaklarına geçiş, iklim değişikliğini azaltmada hayati bir rol oynamaktadır. Jeologlar, rüzgâr, güneş ve hidroelektrik enerji potansiyellerini değerlendirerek bu geçişi desteklerler.

Yeşil Dönüşüm ve Jeolojinin İlişkisi

Jeoloji, yeşil dönüşümün temel taşlarından birini oluşturur. Yeşil dönüşüm, ekonomi ve toplumun çevresel etkilerini azaltmayı ve doğal kaynakları sürdürülebilir bir şekilde kullanmayı amaçlar. Jeolojik bilgi, bu dönüşümün temelini atar. İşte jeolojinin yeşil dönüşümdeki rolüne dair bazı örnekler:

1. Yenilenebilir Enerji Kaynaklarının Keşfi: Jeologlar, rüzgâr ve güneş enerjisi gibi yenilenebilir kaynakların en uygun bölgelerini belirlemek için yüzey jeolojisi ve yeraltı kaynaklarını inceleyerek enerji sektörüne rehberlik eder.
2. Sürdürülebilir Madencilik Uygulamaları: Madencilik, çevresel sorunlara neden olabilir. Ancak jeolojik bilgi, madenlerin daha sürdürülebilir bir şekilde işletilmesine yardımcı olabilir. Jeologlar, yeraltı madenlerinin çevresel etkilerini azaltmak için teknikler geliştirir.
3. Doğal Afetlerin Önlenmesi ve Hazırlık: Jeologlar, depremler, volkanlar ve tsunamiler gibi doğal afetleri daha iyi anlamak ve bu olaylara karşı toplumları hazırlamak için çalışırlar. Bu, insanların güvende olmasını ve çevresel etkilerin azaltılmasını sağlar.

Jeoloji, yeşil dönüşümün ayrılmaz bir parçasıdır. Sürdürülebilir bir gelecek inşa etmek için doğal kaynakların etkili bir şekilde yönetilmesi ve çevresel etkilerin en aza indirilmesi gereklidir. Jeolojik çalışmalar, bu hedeflere ulaşmada önemli bir rol oynamaktadır. Geleceğin daha sürdürülebilir bir dünya inşa etmek için jeoloji bilimini ve uygulamaları desteklenmelidir. Bu çalışmada özellikle sürdürülebilir Madencilik Uygulamaları üzerinde durulmuştur.

Sürdürülebilir Madencilik Uygulamaları

Madencilik, tarih boyunca insanların ekonomik kalkınma ve endüstriyel üretim için doğal kaynakları kullanma yoluyla büyük öneme sahip olmuştur. Ancak geleneksel madencilik yöntemleri, çevresel tahribat, doğal kaynakların tükenmesi ve yerel topluluklara zarar verme gibi sorunlara yol açabilir. Sürdürülebilir madencilik uygulamaları, bu sorunları azaltmayı ve madencilik endüstrisini daha çevre dostu hale getirmeyi amaçlar.

1. Rehabilitasyon ve Restorasyon: Sürdürülebilir madencilik uygulamaları, maden sahalarının faaliyet sonrası yeniden doğal hale getirilmesine odaklanır. Bu, tahrip edilen alanların restorasyonunu içerir. Bitki örtüsü yeniden dikilir, toprak erozyonu önlenir ve yeraltı su kaynaklarına zarar vermemek için su yönetimi planları uygulanır.
2. Çevre Duyarlı Teknolojilerin Kullanımı: Geleneksel madencilik, toksik kimyasalların kullanımı, su kaynaklarına zarar verme ve hava kirliliği gibi çevresel sorunlara neden olabilir. Sürdürülebilir madencilik, çevre dostu teknolojilerin benimsenmesini teşvik eder. Bu, suyun geri dönüşümü, atık yönetimi ve tehlikeli kimyasalların yerine daha güvenli alternatiflerin kullanımını içerebilir.
3. Toplum Katılımı ve İşbirliği: Sürdürülebilir madencilik uygulamaları, yerel toplulukların madencilik faaliyetlerine katılmasını ve etkilerini kontrol etmelerini teşvik eder. Şeffaflık, yerel halkın görüşlerini dikkate almak ve potansiyel sorunları çözmek için önemlidir.
4. Yerel Ekonomik Kalkınma: Sürdürülebilir madencilik, yerel ekonomileri desteklemeyi amaçlar. Maden projeleri, yerel iş fırsatları yaratır ve yerel toplulukların kalkınmasına katkı sağlar. Bu, toplumların maden faaliyetlerinden daha fazla fayda elde etmelerini sağlar.
5. Eğitim ve Kapasite Geliştirme: Madencilik şirketleri, çalışanlarına ve yerel topluluklara çevresel bilinç, güvenlik eğitimi ve iş becerileri geliştirme konularında destek sağlar. Bu, sürdürülebilirliği artırır ve güvenli çalışma koşullarının sağlanmasına yardımcı olur.

Sonuç

Sürdürülebilir madencilik uygulamaları, doğal kaynakların verimli ve çevre dostu bir şekilde kullanılmasını hedefler. Bu yaklaşım, madencilik endüstrisinin gelecekte çevresel etkileri minimize etmesine, toplumları desteklemesine ve doğal kaynakları sürdürülebilir bir şekilde yönetmesine yardımcı olur. Madencilik sektörü, sürdürülebilirlik ilkelerini benimseyerek hem doğal çevreye hem de insanlara olumlu katkılarda bulunabilir.

Sismik boşluklar, deprem kaynaklı faaliyetlerin sonucu olarak oluşan önemli jeolojik oluşumlardır. Bu bölgeler, yer kabuğundaki fay zonları üzerinde yer alır ve deprem aktivitesinin yoğun olduğu alanlar olarak bilinir.

Sismik boşluk, uzun bir süredir büyük depremini üretmemiş ve önemli depremler üretebilen diri bir faydır. Bu nedenle, bu bölgeler gelecekteki depremlerin en olası alanları olarak tanımlanabilir.

Fay zonlarında sanayi alanlarının belirlenmesi, jeolojik risklerin dikkate alınması gereken kritik bir süreçtir. Bu yazıda, sismik boşluklarla ilişkili riskleri ele alarak, bu tür alanların sismik güvenlik ve dayanıklılık açısından nasıl belirleneceği anlatılmıştır.

Sismik Boşluk Nedir?

Sismik boşluklar, bir deprem sırasında oluşan yüzey kırığı sonucu oluşan yer kabuğunun bir tür yapısını ifade eder. Bu boşluklar, fay hatlarının yanındaki yer kabuğunun yer değiştirmesi sonucu meydana gelir. Sismik boşluklar, deprem aktivitesi sırasında büyük çaplı yer yüzeyi değişikliklerine yol açabilir.

Fay Zonlarında Sanayi Alanlarının Belirlenmesi

Fay zonlarında sanayi alanlarının belirlenmesi, hem iş sürekliliği hem de insan güvenliği açısından hayati öneme sahiptir. İşte bu süreçte dikkat edilmesi gereken bazı önemli hususlar:

1. Jeolojik ve Sismik Değerlendirme: Belirli bir bölgeyi sanayi alanı olarak kullanmadan önce, jeolojik ve sismik değerlendirme yapılmalıdır. Bu değerlendirmeler, fay zonlarının varlığını ve sismik boşlukların etkisini belirlemeye yardımcı olur.

2. Zemin Karakterizasyonu: Fay zonlarında yer alacak bir sanayi alanının zemin özellikleri göz önünde bulundurulmalıdır. Zeminin sismik boşluklara nasıl tepki vereceği ve buna dayalı olarak yapıların tasarımı, inşaat standartlarına uygun şekilde yapılmalıdır.

3. Yapısal Güçlendirme: İnşaatların sismik güvenliği artırmak için yapısal güçlendirme önlemleri alınmalıdır. Bu, binaların depremlere karşı daha dayanıklı hale gelmesine yardımcı olur.

4. Acil Durum Hazırlığı: Sanayi alanları, deprem sonrası acil durumlar için hazır olmalıdır. Acil tahliye planları, yangın söndürme sistemleri ve ilk yardım ekipmanları gibi önlemler alınmalıdır.

5. Yerel İdare ve Yönetmeliklere Uygunluk: Fay zonlarında sanayi alanları oluşturulurken yerel idarelerin ve sismik risklere yönelik yönetmeliklerin gerekliliklerine tam uyulmalıdır.

Tartışma

Türkiye Diri Fay Haritasında sismiki boşluk olarak tanımlanmış faylar bulunmaktadır. Bu faylar deprem tekrarlanma periyodunu doldurmuş olmasına rağmen büyük depremini üretmemiştir. Bu sebeple yakın bir zamanda yıkıcı deprem riski yüksek olan bu fay zonlarındaki sanayi alanlarının risk planlarının ortaya konulması ve yeni ilan edilecek sanayi alanlarının da ilan öncesi bu riski göz önünde bulundurması oldukça önemlidir. Türkiye'de Kuzey Anadolu Fay Zonuna ait iki sismik boşlukta yıkıcı deprem beklenebilir. Birincisi Bingöl Yedisu ve ikincisi ise Marmara fayıdır. Paleosismolojik veriler bu faylarda büyük deprem kayıtlarının olduğunu göstermektedir. Bu sebeple bu faylardaki olası depremden etkilenecek alanların planlamalarını yapmaları gerekmektedir.

Sonuç

Fay zonlarında sanayi alanlarının belirlenmesi, sismik risklere dayanıklılık açısından kritik bir önem taşır. Sismik boşlukların varlığını ve etkisini anlamak, bu alanlarda sanayi tesislerinin güvenli bir şekilde inşa edilmesi ve işletilmesi için temel bir adımdır. Bu, iş sürekliliği, insan güvenliği ve toplumsal dayanıklılık açısından büyük önem taşır. Fay zonlarında sanayi alanlarının planlanması ve inşası, sismik risklerle başa çıkmak için etkili bir strateji sunar ve gelecek nesillere daha güvenli ve sürdürülebilir bir endüstri bırakır.

(Yazıdaki görsel ostim gazetesinden alınmıştır).

Jeolojik olaylar, dünya genelinde ekonomik ve insan kaynaklarını büyük ölçüde etkileyen ciddi tehlikeler arz eder. Depremler, volkanik patlamalar, toprak kaymaları, sel ve tsunami gibi doğal afetler, özellikle sanayi sektörünü olumsuz etkileyebilir. Bu nedenle, jeolojik risklere dayanıklı sanayi alanlarının oluşturulması, hem iş sürekliliği hem de toplumsal dayanıklılık açısından kritik bir öneme sahiptir. Ayrıca ülkemizde yaşanan 6-7 Şubat depremleri sonrasında sanayi alanlarının afete dirençli ve inovatif yapılar olması gerektiği durumu ortaya çıkmıştır.

Jeolojik Risk Nedir?

Jeolojik risk, yeraltı ve yerüstü jeolojik süreçlerin neden olduğu doğal afetlerin potansiyel etkilerini ifade eder. Depremler, volkanik patlamalar, toprak kaymaları ve sel gibi olaylar, bu tür risklere örnek olarak verilebilir. Bu riskler, sanayi alanlarında yapısal hasara, kaynak kaybına ve hatta insan kayıplarına neden olabilir. Ülkemizde riskler genelde deprem ve toprak kayması (heyelan, kaya düşmesi vb.) gibi jeolojik olaylardan oluşmaktadır.

Jeolojik Risklere Dayanıklı Sanayi Alanlarının Önemi

Jeolojik risklere dayanıklı sanayi alanlarının oluşturulması, bir dizi avantaj sunar:

1. İş Sürekliliği: Risklere dayanıklı sanayi alanları, doğal afetler sırasında iş sürekliliğini sağlama konusunda daha iyidir. Bu, işletmelerin arızaları en aza indirgemelerine ve hızla toparlanmalarına yardımcı olur. İş sürekliliğinin sağlanması aynı zamanda çevresel ve sosyal açıdan önemli avantajlar sunmaktadır.

2. Toplumsal Dayanıklılık: Bu tür alanlar, yerel toplulukların jeolojik risklere karşı daha dayanıklı hale gelmelerine yardımcı olur. Bu, toplumsal dayanıklılığın artmasına katkıda bulunur ve toplumun afet sonrası toparlanma sürecini kolaylaştırır.

3. Çevresel Koruma: Jeolojik risklere dayanıklı sanayi alanlarının planlanması ve inşası, çevresel koruma konularını göz önünde bulundurur. Bu, çevreye verilen zararın en aza indirilmesine yardımcı olur.

Jeolojik Risklere Dayanıklı Sanayi Alanlarının Oluşturulması

Jeolojik risklere dayanıklı sanayi alanlarının oluşturulması için aşağıdaki adımlar önemlidir:

1. Risk Değerlendirmesi: İlgili jeolojik risklerin değerlendirilmesi, planlama sürecinin ilk adımını oluşturur. Bu, hangi risklerin öne çıktığını ve nasıl ele alınması gerektiğini belirlemeye yardımcı olur. Jeolojik riskler genelde depremler ve kütle hareketleridir. Bu sebeple deprem tekrarlanma periyodunu tamamlamış ve sismik boşluk olarak tanımlanmış alanların planlanması daha dikkatli yapılmalıdır.

2. Uygun Konum Seçimi: Sanayi alanlarının yerleştirilmesi, jeolojik risklere dayanıklılık açısından önemlidir. Riskli bölgelerden kaçınılmalı veya bu bölgelerde alınması gereken önlemler belirlenmelidir.

3. İnşaat Standartlarının Yükseltilmesi: Binaların, tesislerin ve altyapının jeolojik risklere dayanıklı bir şekilde inşa edilmesi gerekir. Bu, yerel inşaat standartlarının ve yönetmeliklerin güncellenmesini gerektirebilir. Ancak temelde yerel zemin koşulları ile barışık yapıların inşasının önem arz ettiği bilinmektedir.

4. Afet Planları: Sanayi alanlarında afet durumları için hazırlık planlarının oluşturulması ve çalışanların eğitilmesi hayati öneme sahiptir. Bu konuda kamu kurum ve kuruluşları dışında sanayi sektörü de çalışmalar yapmalıdır. Bölgenin jeolojik yapısı ve olası riskler karşısında mutlaka bir planlarının olması faydalı olacaktır.

5. İşbirliği ve İzleme: Jeolojik risklere dayanıklı sanayi alanlarının oluşturulmasında yerel yönetimler, işletmeler ve toplumun işbirliği kritik bir rol oynar. Ayrıca, alanların sürekli izlenmesi ve bakımı gereklidir. Bu konuda Kamu-Üniversite-Sanayi İşbirliği çalışmaları da yapılmalıdır. Güncel teknolojik gelişmeler ile beraber paleosismolojik yeni verilerin takibi oldukça önemlidir.

Sonuç

Jeolojik risklere dayanıklı sanayi alanlarının oluşturulması, iş sürekliliği, toplumsal dayanıklılık ve çevresel koruma açısından büyük avantajlar sunar. Bu alanların planlanması ve inşası, risklerle başa çıkmak için etkili bir strateji sunar ve gelecek nesillere daha güvenli ve sürdürülebilir bir sanayi alanı bırakır. Bu nedenle, jeolojik risklere dayanıklı sanayi alanlarının oluşturulması, toplumların refahını artırmak için atılması gereken önemli bir adımdır.

Son yıllarda ülkemizde büyük depremler gerçekleşmiştir. Bunlardan en yıkıcı olanı ise şüphesiz 1999 Gölcük depremidir. Ülke nüfusu ve ekonomisinin büyük bir bölümünü oluşturan Marmara bölgesinde bu deprem birçok sosyo-ekonomik sonuçlar ortaya çıkmıştır. Başta insan ölümleri olmak üzere, sanayi bölgelerindeki tahribatlar ve iş gücü kaybı gibi olumsuzluklar yaşanmıştır. Bilindiği üzere deprem esnasında yaşanan yıkımlar deprem sonrası afetlere de dönüşebilmektedir. Bunlar patlama, yangın ve su baskını gibi tehlikeli olaylardır. Bu sebeple yıkıcı depremin yarattığı olumsuzluklar uzun süre devam edebilmektedir. Kaldı ki 1999 depreminin yarattığı olumsuzluklar henüz tamamen ortadan kaldırılamamıştır.

Sanayi bölgeleri ülkemizin en önemli bileşenlerindendir. Organize Sanayi Bölgeleri, Endüstri Bölgeleri, Küçük sanayi siteleri vb., yapılarda ülke ekonomisini ve sosyolojisini geliştiren aktiviteler yapılmaktadır.  Bu sebeple ülke lokomotifi olan bu alanların yer seçimi çalışmaları, bölgesel jeolojik risklere başta da deprem riskine göre yapılmalıdır. Ayrıca halihazırda faaliyet gösteren bu alanlarda olası deprem riskleri tematik haritalar ile ortaya konulmalıdır. Can ve mal kayıplarının en aza indirgenmesi için jeolojik risk çalışmaları artık bir zorunluluk haline gelmiştir.

Sanayi alanlarının deprem riski çalışmalarında birçok veri setinin bir arada değerlendirilmesi gerekmektedir. Bunlar jeolojik olarak aktif faylar, deprem odak noktaları ve zemin özellikleridir. Bunların yanında ise sanayi kuruluşlarının mekânsal özellikleri belirlenmelidir. Bu çalışmalar Coğrafi Bilgi Sistemleri tabanlı yazılımlarda bir araya getirilerek risk haritaları oluşturulmalıdır. Örneğin deprem riski çok yüksek alanlarda kimyasal patlama ve yangınlara sebep olabilecek sanayi kuruluşlarının belirlenmesi ve önlemlerinin alınması gerekmektedir. Çünkü bu bölgelerdeki üretimler deprem esnasında veya sonrasında jeolojik risklerden kaynaklanan olumsuzlukları da artırmaktadır. Üretim alanı yıkılmasa bile depremin etkisi ile yangınlar, patlamalar vb., afetler yaşanabilir. Bu sebeple kritik olan birçok üretim alanlarının riskli görülen tek bir alanda kümelenmesinin engellenmesi için riski az farklı sanayi alanlarına dağıtılması önem arz etmektedir.

Özetle ülke sosyo-ekonomisi için önemli yapılar olan sanayi alanlarının deprem risk haritaları sanayi kuruluşlarının niteliğine göre de belirlenmelidir. Sanayi verileri ve jeolojik veriler bir arada değerlendirildiğinde birçok risk ortaya konulabilir ve bu riskler azaltılabilir.

Sanayi alanlarının deprem riski ile ilgili yapılan çalışmalar aşağıda belirtilmiştir.

1. Yalçın, C., Sabah, L., 2016, Introducing the Risk Analysis of Çanakkale Industry with the Thematic Maps According to Earthquake Data, 4th International Geography Symposium, Book of Proceedings, p.713-729, ISBN 978-605-66576-1-0, 23- 26 May, 2016 / Kemer, Antalya, TURKEY.
2. Yalçın, C., Sabah, L., 2016, The Use of Open Source Coded Geographic Information Systems on Analysis Studies of Relationship between Seismicity and Industry: Case of Edirne – Turkey, 4th International Geography Symposium, Book of Proceedings, p.699-712, ISBN 978-605-66576-1-0, 23- 26 May, 2016 / Kemer, Antalya, TURKEY.
3. Yalçın, C., 2016, Edirne Sanayisinin Bölgenin Jeolojik Yapısı ile İlişkilendirilmesi, Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi Cilt. 4, No. 7, S. 21-30, ISSN:2148-2683, Haziran 2016.
4. Yalçın, C., Sabah, L., 2017, CBS Tabanlı Bulanık Mantık Ve AHP Yöntemleri Kullanılarak Çanakkale Sanayi İşletmelerinin Deprem Tehlike Analizinin Oluşturulması, Kalkınmada Anahtar Verimlilik Dergisi, Yıl 29, Sayı 348, S. 28-34, ISSN 1300-2414, Aralık 2017.
5. Yalçın, C., Sabah, L., 2017, Açık Kaynak Kodlu CBS ve Çok Kriterli Karar Verme Yöntemi (AHP) Kullanılarak Edirne Sanayisinin Deprem Tehlikesi Analizi, Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, 5 (2), 524-537, e-ISSN 2148-2446.
6. Yalçın, C., Sabah, L., (2018). Çanakkale Sanayi İşletmelerinin Deprem Tehlikesi Analizi. Karagül, M., Kaya, L.G., Sungur, O. (Ed.), Bölgesel Kalkınma ve Bölge Bilimi Üzerine Yazılar. NOBEL Akademik Yayıncılık, 1973, ISBN: 978-605-320-880-8, s. 411-423.

Şekil 1.0 Hdpe (Yüksek Dayanımlı Polietilen) Uygulamalarında Koruyucu Olarak Kullanılan Jeotekstil

Polipropilen jeotekstiller kimyasal yapısı ve üretim şekli nedeni ile diğer keçe türlerine göre daha yüksek mukavemet göstermektedir. Bu sebeple saha uygulamalarında en yaygın kullanılan veya kullanılması gereken jeotekstildir grubudur. Elyaf olarak işletmelere giren bu malzemeler; çeşitli tarama safhalarından geçtikten sonra bir bant üzerine istenilen gramaja göre üst üste sıralanmaktadır. Sıralanan bu elyaf tülleri üzerine  15.000 – 40.000 adet iğneden oluşan tablalarla  vuruş yapılması esasına bağlı olarak keçe elde edilmektedir. İğneleme ise bu iğneler üzerinde bulunan ve çentik olarak adlandırılan kanalların elyaf flementlerini tutup bir diğeri ile birleştirmesine dayanmaktadır.  Teknik değerleri yüksek ve saha uygulamalarında problem yaratmayan, kullanım amacına eksiksiz hizmet etmesi için bu tür keçelerin:

• Elyaf üretim aşamasında UV katkılı olması gerekmektedir.
• Çift taraflı iğnelemeye tabi tutulmalıdır fakat iğneleme vuruş değerleri ve hızı elyaf bağlarını yıpratmamalıdır.
• İğnelemede kullanılan iğne çeşidinin gramaja göre; kalınlık, uzunluk ve iğne kanal sayısı gibi parametrelerinin detaylı değerlendirilmesi gerekmektedir.
• Üretimde kullanılacak elyafın kalınlık ve uzunluğu elyaf tutuculuğu ve mukavemet açısından önem arz etmektedir.
•  Üretilen ürünlerin sahaya inmeden önce muhafazasının kapalı bir alanda dış etkilere maruz kalmadan yapılması gerekmektedir.

Tüm bu yönleri ile jeotekstillerin sadece:

Hdpe membran, pvc membran, drenaj plakaları, drenaj kompozit vb. malzemelerin alt kısmına serilen ve çok önemi olmayan ürünler  olarak görülmesi yanlış bir bakış açısı olacaktır. Yukarıda sıralanan üretim aşamalarına ve şartlara optimum seviyede uyulursa elde edilen ürün kalitesi kullanılacağı:

• Baraj, tünel, katı atık barajları
• Yol yapımları, su kanalları, zayıf zemin güçlendirmesi
• Erezyon kontrolü ve su yalıtımı

Projelerinde projeyi daha uzun ömürlü ve güvenli hale getirecektir.

Diğer jeotekstil tipleri olan polyester bazlı ürünler ise daha çok teknik şartnamenin aranmadığı ve uygulama ekipleri tarafından çatı yalıtım malzemesini korumak maksadı ile temelde esas ürünleri darbelerden korumak amacı ile kullanımı gerçekleştirilmektedir.

Artan teknoloji ile beraber insanoğlunun enerji ihtiyacı da artmaktadır. Ancak çevresel faktörlerin etkisi ile yeşil enerji ve yeni nesil enerji kaynakları konusunda ciddi araştırmalar yapılmaktadır. Özellikle karbon emisyonunun azaltılması konusunda otomotiv sektöründe hibrit ve elektrikli araç üretimi her geçen gün artmaktadır. Bu sektörde en önemli bileşen olan lityum iyon pillerin uzun ömürlü, çevreci ve verimli bir malzeme olduğu bilinmektedir. Bu pillerin üretiminde ise grafitten elde edilen grafen yaygın olarak kullanılmaktadır. Bunun sebebi ise grafenin fiziksel ve kimyasal özelliklerinin avantaj sağlamasıdır. Grafit bilindiği üzere bir karbon mineralidir. Düşük sertlik ve yoğunluğa sahip grafitin rengi ise karakteristiktir. Birçok jeolojik ortamda oluşabilen grafit mineralinden elde edilen grafenler birçok sanayi sektöründe kullanılmaktadır. Bunların başında ise enerji sektörü gelmektedir.

Kritik endüstriyel hammadde olarak tanımlanan grafitin aranması, işletilmesi ve pazarlanması konusunda Dünya’da büyük bir artış trendi bulunmaktadır. Artan teknoloji ile beraber grafenin kullanım alanları da genişlemektedir. Yeşil ve çevreci enerji kaynaklarının vazgeçilmez bileşeni olan grafen yeni nesil nükleer enerji depolama tesislerinde de kullanılmaktadır. Bu yönüyle de ülkeler için ekonomik bir önemi de bulunmaktadır.

Büyük pazar payına sahip enerji sektöründe grafitin daha da önem kazanacağı görülmektedir. Bu sebeple yeni nesil enerji kaynaklarında grafitin pozisyonu ve önemi ortaya konulmalıdır. Bu çalışmada yeni nesil enerji kaynaklarının tanımı yapılmış ve sonrasında grafitin temel özellikleri açıklanmıştır. Grafitten elde edilen grafenin sunduğu avantajlar ile sektörler ile ilişkisi ortaya konulmuştur. Jeolojik ve ekonomik anlamda grafitin durumu da son olarak ortaya konulmuştur. Yapılan çalışma neticesinde grafitin yeni nesil enerji kaynaklarının önemli bir parçası olduğu ve olmaya da devam edeceği tespit edilmiştir.

Çalışmanın devamı: 

1. Yalçın, C., (2022). Yeni Nesil Enerji Kaynaklarında Grafitin Önemi ve Kullanımı, Farklı Yaklaşımlarla Enerji ve Kaynakları. Kavak, O., Haspolat, Y.K. (Ed.), Orient/Kadim Yayınevi, S. 530-543, ISBN: 978-975-6124-96-3, e-ISBN: 978-975-6124-97-0.

Birçok sektörde olduğu gibi madencilik sektöründe de iş sağlığı ve güvenliği uygulaması çalışanların en yüksek düzeyde fiziksel, zihinsel ve sosyal iyilik hallerini geliştirmeyi ve sürdürmeyi amaçlayan bir uygulamadır. Bilindiği üzere madencilik uygulamaları tehlikeli bir operasyondur. Bu sebeple madenciler için önemli sağlık, çevre ve güvenlik riskleri içerir. Bu riskler kimyasal, biyolojik, psikososyal ve fiziksel risklerdir. Bu risklerin azaltılması veya yok edilmesi ise oldukça önem arz etmektedir.

Ülke ekonomisi için önemli olan maden sektöründe yer altı ve yer üstü ocaklarda üretim yapılmaktadır. Bu ocaklarda metalik, metalik olmayan, fosil yakıtlar ve endüstriyel hammaddeler işletilmektedir. Artan teknoloji ve nüfus ile beraber ihtiyaçların karşılanması için daha fazla hammadde üretimi gerçekleştirilmektedir. Ayrıca her geçen gün ortaya çıkan yeni nesil enerji ihtiyaçlarının karşılanması için de özel madencilik uygulamaları yaygınlaşmaya başlamıştır. Bu aksiyonlar madencilik sektörünün önümüzdeki yıllarda da etkinliğini artıracağını göstermektedir. Bu sebeple bu önemli sektörde önceliğin insan sağlığı ve güvenliği olması gerekmektedir.

Madenlerde emniyetsiz koşullar birtakım kazalara yol açmaktadır. Bu kazalar da can kayıplarına, yaralanmalara, mal hasarlarına, üretimin kesintiye uğramasına vb. olumsuzluklara sebep olmaktadır. Önemli bir sektör olan ve yoğun emek harcanan madencilikte tehlikeler tamamen ortadan kaldırılamaz. Ancak bu tehlikeler minimize edilebilir. Bu sebeple bir kaza risk düzeyinin tanımlanması ve hesaplanması hatta senaryolarının da hazırlanması gerekmektedir.

Her ne kadar madencilik konusunda iş sağlığı ve güvenliğinin uygulanması ve sürdürülmesi konusunda ciddi çalışmalar yapılmasına rağmen yine de en tehlikeli istihdam sektörlerinden biri olmaya devam etmektedir. Kaldı ki son araştırmalarda dünyadaki maden işçilerinin ölüm, yaralanma ve hastalık sayısı yüksek olmaya devam etmektedir. Bu sebeple sağlık ve güvenlik açısından çok sayıda önleyici çalışmaya hala ihtiyaç duyulmaktadır.

Maden sektöründe kazaların yanı sıra, ağır iş, toksik kimyasallara maruz kalma, gürültü, titreşim, sıcak ve soğuk stresi, yüksek irtifada çalışma, vardiyalı çalışma vb. olumsuzluklar da yaşanmaktadır. Bu sebeple bu faktörler de göz önünde bulundurulmalıdır.

Madencilikte en yaygın kazalar tökezlemeler veya düşmeler, makine veya hareketli bir nesnenin çarpması ve mağaralar veya kaya düşmeleridir. En büyük sağlık riskleri toza (silis tozu, özellikle altın madencilerinde silikozise neden olur), cıva ve diğer kimyasallara maruz kalmaktır. Ayrıca gürültü ve titreşimin etkileri, yetersiz havalandırma (ısı, nem, oksijen eksikliği) ve aşırı efor; yetersiz çalışma alanı, ve amaca uygun olmayan ekipmanın yanlış kullanımı sebebiyle de riskler ortaya çıkabilmektedir.

Maden kazalarına gaz veya toz patlamaları, gaz zehirlenmeleri, uygunsuz patlayıcı kullanımı, elektrik arızaları, yangınlar, maden yapılarının çökmesi, çatılardan ve yan duvarlardan kaya düşmesi, su basması, işçilerin tökezlemesi/kayması/düşmesi, arızalanması veya yanlış kullanılması neden olabilir. Madencilik ekipmanı veya nakliyeyle ilgili riskler (ray ekipmanı ve izsiz makineler dahil), uzun çalışma saatlerinin bir sonucu olarak ortaya çıkan yorgunluk sebebiyle ortaya çıkabilmektedir.

Özetle Madencilik sektörünün temel iş sağlığı ve güvenliği sorunları aşağıdaki gibidir.

-Risk değerlendirmesi

- Krizler ve Acil Durum Yönetimi

- Nakliye veya düşmeler

- Makine veya hareketli bir nesnenin çarpması

- Kaya düşmeleri

-Toz

- Kimyasallar

-Gürültü

- Titreşim

- Yetersiz havalandırma

- Dağınık işyeri

- Uygun olmayan ekipmanların kullanımı

- Patlayıcılar

Plakotorna (Döner) Köprü Tanımı ve Tarihçesi

Plaktorna  köprü, bir daire platform üzerine kurulan sistem sayesinde depodan gelen lokomotifin (gerekirse istenilen yönde gidecek biçimde de çevrilerek) çıkış hattına aktarılmasını sağlayan yere dikey bir eksen üzerinde dönebilir demiryolu hat parçası olarak tanımlanmaktadır.

Ülkemizde ve demiryolu işletmeciliğinin yapıldığı diğer ülkelerde lokomotiflerin bakım ve onarımının yapıldığı depoların çoğunluğu yuvarlak olarak inşa edilmişlerdir. Bu yapıların hepsinin önünde de lokomotiflerin yönünü ve bakım yapılacağı servise verileceği yolu değiştirmek amacıyla döner köprüler bulunmaktadır.

TCDD Adana Depo, Fotoğraf: Tarık Kara

Konya Garında trenlerin yön değiştirmesi için kullanılan döner köprü 1935 yılında imal edilmiş. Hala faal olarak kullanılan döner köprü lokomotiflerin yön değişmesi ve dairesel kapalı depo alanına park edilmesi için kullanılmaktadır.

Türkiye’de en eskilerinden bir tanesi olarak sayılabilecek plaktorna  köprüler, 1932’den bu yana faal olan Haydarpaşa, 1926’dan bugüne hizmet veren Eskişehir ve 1836’da açılan Adana döner köprüleridir. Bunların yanı sıra Türkiye’nin dört bir yanında hala faaliyet gösteren 26 döner köprü bulunmaktadır. 7 döner köprü ise bugün hizmet dışı, atıl olarak durmaktadır.

Etüt, Proje ve Mühendislik Çalışmaları

Çalışmalar kapsamında öncelikli olarak, yapımı planlanan plaktorna  köprü projesi çerçevesinde planlanan jeolojik – jeoteknik araştırma ve değerlendirme çalışmaları, “Yeraltı Haber” yazarlarının da bulunduğu teknik ekip tarafından tamamlanmıştır. Saha çalışmalarından ve laboratuvar deneylerinden elde edilen tüm veriler kullanılarak idealize zemin profili belirlenmiştir. Oluşturulan jeolojik model ve parametrelere göre zemin yapısı, zemin mekaniği ve geoteknik mühendisliği açısından değerlendirilerek inşası planlanan köprünün temel sistemi, taşıma gücü, sıvılaşma ve oturma potansiyeli ile ilgili detaylı hesaplar yapılmıştır. Aşağıda örnek bir plaktorna  köprü projesine yönelik uygulama projeleri paylaşılmıştır.

Yararlanılan Kaynaklar:

 www.kentvedemiryolu.com

Plaktorna Köprü uygulamasına ait örnek bir video;

Video

Anahtar Kelimeler: Plaktorna, Köprü, TCDD, Demiryolu

Amerika açısından bakıldığı zaman savaş zamanında elde edilemeyecek ve nadir sıklıkta bulunabilecek minerallerdir.

“Stratejik mineraller, savaş sırasında arzın tamamen veya kısmen ABD sınırları dışındaki kaynaklara bağlı olduğu ulusal savunma için gerekli olan mallardır. Bu kaynakların elde edilmesi zor olacağından, koruma ve dağıtımı kontrol eden katı önlemler gereklidir. Öte yandan, kritik mineraller, ulusal savunma için gerekli olmasına rağmen, savaş sırasında tedarik etmek daha az zordur, çünkü ya ABD'de üretilebilirler ya da güvenilir yabancı kaynaklardan yeterli miktarlarda elde edilebilirler. Savunma dışı kullanımlar için kritik minerallerin bir miktar korunması gerekli olabilir. Stratejik mineraller için genellikle kronik bir yerel kıtlık vardır; potansiyel ekonomik rezervler var olabilir veya olmayabilir. Kritik minerallerin potansiyel ekonomik rezervleri nispeten bol olabilir, ancak ABD yalnızca ekonomik, sosyal, çevresel veya politik nedenlerden dolayı büyük ölçüde yabancı ham cevher kaynaklarına güvenebilir.” (Colorado Geological Survey).

Bir diğer tanıma göre stratejik mineraller şu şekildedir,

“Savaş sırasında tedariği için tamamen veya kısmen yabancı kaynaklara bağlı olduğumuz ve muhafaza ve dağıtımını kontrol eden katı tedbirlerin gerekli olduğu ulusal savunma için elzem olan mineraller. Örneğin, krom ve kalay içeren mineraller, kuvars kristali ve mika, II. Dünya Savaşı sırasında 'stratejik minerallerden' bazılarıydı.” (Mindat).

Kritik minerallerin tanımı ise şu şekilde,

"Önemli kullanımları olan ve geçerli ikameleri olmayan, ancak arzda potansiyel bozulma ile karşı karşıya olan maden emtiaları, Ulusun ekonomik ve ulusal güvenliği için kritik olarak tanımlanmaktadır. Bir maden emtiasının önemi ve tedarik zincirinin doğası zamanla değişebilir, öyle ki, 25 yıl önce kritik olarak kabul edilen maden emtiaları şimdi kritik olmayabilir ve şimdi kritik olarak kabul edilen bir emtia gelecekte de kritik olmayabilir.

Bunun iyi bir örneği alüminyumdur. Alüminyum her zaman yerkabuğundaki en yaygın elementlerden biri olmuştur, ancak her zaman bu kadar kolay elde edilmemiştir. Aslında, Kongre Kütüphanesi'nin tavanları ve Washington Anıtı'nın tacı, bir zamanlar bir statü sembolü olarak alüminyumla kaplanmıştı, çünkü alüminyum gümüşten daha değerliydi. Ancak bilim adamları, alüminyumun boksit cevherinden nasıl çıkarılacağını bulduklarında, alüminyumun üretimi birdenbire çok daha kolay hale geldi ve değeri buna bağlı olarak düştü." (American Geosciences)

USGS’in ABD için açıklamış olduğu Kritik Mineraller Listesi şu şekilde,

Ekonominin hemen hemen tüm sektörlerinde kullanılan alüminyum

Kurşun asitli pillerde ve alev geciktiricilerde kullanılan antimon

Arsenik, yarı iletkenlerde kullanılır

Barit, hidrokarbon üretiminde kullanılır.

Berilyum, havacılık ve savunma sanayinde alaşım ajanı olarak kullanılır.

Tıbbi ve atom araştırmalarında kullanılan bizmut

Seryum, katalitik konvertörlerde, seramiklerde, camda, metalurjide ve cilalama bileşiklerinde kullanılır

Araştırma ve geliştirmede kullanılan sezyum

Krom, öncelikle paslanmaz çelik ve diğer alaşımlarda kullanılır

Kobalt, şarj edilebilir pillerde ve süper alaşımlarda kullanılır

Kalıcı mıknatıslarda, veri depolama cihazlarında ve lazerlerde kullanılan disprosyum

Fiber optiklerde, optik yükselticilerde, lazerlerde ve cam renklendiricilerde kullanılan erbiyum

Fosforlarda ve nükleer kontrol çubuklarında kullanılan Europium

Alüminyum, çimento, çelik, benzin ve flor kimyasallarının üretiminde kullanılan Fluorspar

Gadolinyum, tıbbi görüntülemede, kalıcı mıknatıslarda ve çelik yapımında kullanılır

Galyum, entegre devreler ve LED'ler gibi optik cihazlar için kullanılır

Fiber optik ve gece görüş uygulamaları için kullanılan Germanyum

Yağlayıcılar, piller ve yakıt hücreleri için kullanılan grafit

Hafniyum, nükleer kontrol çubukları, alaşımlar ve yüksek sıcaklık seramikleri için kullanılır

Kalıcı mıknatıslarda, nükleer kontrol çubuklarında ve lazerlerde kullanılan Holmiyum

Sıvı kristal ekranlarda kullanılan indiyum

Elektrokimyasal işlemler için anotların kaplanması ve kimyasal katalizör olarak kullanılan iridyum

Lantan, katalizörler, seramikler, cam, parlatma bileşikleri, metalurji ve piller üretmek için kullanılır

Lityum, şarj edilebilir piller için kullanılır

Tıbbi görüntüleme, elektronik ve bazı kanser tedavileri için sintilatörlerde kullanılan Lutesyum

Magnezyum, alaşım olarak ve metalleri azaltmak için kullanılır

Manganez, çelik yapımında ve pillerde kullanılır

Kalıcı mıknatıslarda, kauçuk katalizörlerde ve tıbbi ve endüstriyel lazerlerde kullanılan neodimyum

Nikel, paslanmaz çelik, süper alaşımlar ve şarj edilebilir piller yapmak için kullanılır

Niyobyum, çoğunlukla çelik ve süper alaşımlarda kullanılır

Katalitik konvertörlerde ve katalizör ajanı olarak kullanılan paladyum

Katalitik konvertörlerde kullanılan platin

Daimi mıknatıslarda, pillerde, havacılıkta kullanılan praseodimyum

alaşımlar, seramikler ve renklendiriciler

Katalitik konvertörlerde, elektrik bileşenlerinde ve katalizör olarak kullanılan rodyum

Elektronikte araştırma ve geliştirme için kullanılan rubidyum

Bilgisayarlarda katalizör olarak kullanılan rutenyum, elektrik kontakları ve çip dirençleri

Kalıcı mıknatıslarda, nükleer reaktörlerde emici olarak ve kanser tedavilerinde kullanılan Samaryum

Alaşımlar, seramikler ve yakıt hücreleri için kullanılan skandiyum

Elektronik bileşenlerde, çoğunlukla kapasitörlerde ve süper alaşımlarda kullanılan tantal

Güneş pillerinde, termoelektrik cihazlarda ve alaşım katkı maddesi olarak kullanılan tellür

Kalıcı mıknatıslarda, fiber optiklerde, lazerlerde ve katı hal cihazlarında kullanılan terbiyum

Çeşitli metal alaşımlarında ve lazerlerde kullanılan Thulium

Çelik için koruyucu kaplamalar ve alaşımlar olarak kullanılan kalay

Beyaz pigment veya metal alaşımları olarak kullanılan titanyum

Tungsten, öncelikle aşınmaya dayanıklı metaller yapmak için kullanılır

Vanadyum, öncelikle demir ve çelik için alaşım maddesi olarak kullanılır

Katalizörler, sintilometreler, lazerler ve metalurji için kullanılan iterbiyum

İtriyum, seramik, katalizörler, lazerler, metalurji ve fosforlar için kullanılır

Çinko, öncelikle metalurjide galvanizli çelik üretmek için kullanılır

Yüksek sıcaklık seramiklerinde ve korozyonda kullanılan zirkonyum-

dayanıklı alaşımlar.

İngiltere hükümetinin yayınladığı listede ise

Antimon, Bizmut, Kobalt, Galyum, Grafit, İndiyum, Lityum, Magnezyum, Niobyum, Paladyum, Platinyum, Nadir Toprak Elementleri, Silikon(Kuvars), Tantal, Tellür, Kalay, Tungsten ve Vanadyum bulunmakta.

Kritik ve stratejik tanımları ülkeden ülkeye değişmektedir. Ülkelerin gelişmişlik seviyesi, yüksek teknoloji ürün üretebilme kapasitesi, fabrikaları ve tesisleri bunun için önemli bir etkendir. Savaş zamanında elde edilememesi ya da dış kaynaklara bağımlı kalınması gibi kriterleri barındıran bu kavramlar aslında ülkelerin bir devinim içerisinde olan ekonomilerinin sürekliğini sağlamak için ortaya çıkmıştır.

Türkiye için kritik ve stratejik mineraller listesini gerekli mercilerin yayınlaması gerekir. Mesela Bor bizim için stratejik ya da kritik değil ancak kritik ve veya stratejik olan minerallerin listesinin yayınlanması, buna göre program oluşturulması, özel sektör ve kamu işbirliği ile yeni sahaların aranması, bulunması ve işletilmesi ülkemiz için gerek arzetmektedir.

Şekil 1. Kolumbit (Niyobyum)

Niyobyum ve tantal doğal olarak saf metaller olarak bulunmazlar, ancak çeşitli nispeten nadir oksit ve hidroksit minerallerinde ve ayrıca birkaç nadir silikat mineralinde konsantre edilir. Niyobyum temel olarak bazı alkali granit-siyenit komplekslerinde bulunan piroklor grubunun ((Na,Ca,Ce)2 (Nb,Ti,Ta)2 (O,OH,F) 7 ) kompleks oksit minerallerinden elde edilir. (yani, sodyum veya potasyum açısından zengin mineraller içeren ve kuvars çok az veya hiç içermeyen magmatik kayaçlar) ve karbonatitler (yani, yüzde 50'den fazla birincil karbonat minerallerinden oluşan magmatik kayaçlar. Tantal, çoğunlukla, nadir metal granitlerde ve ayrıca lityum ve sezyumca zenginleşmiş pegmatitlerde yardımcı bir mineral olarak bulunan tantalitten ((Fe,Mn)(Ta,Nb) 2O6) türetilir (LCT-tipi pegmatit). Brezilya ve Kanada, niyobyum mineral konsantreleri üreten önde gelen ülkelerdir, ancak Brezilya, çoğunlukla karbonatitlerden elde edilen yıpranmış malzemeden gelen üretimin yaklaşık yüzde 90'ını oluşturan açık farkla lider üreticidir. Brezilya ve Kanada da tanımlanmış en büyük niyobyum kaynaklarına sahiptir; ek kaynaklar, daha az iyi rapor edilmelerine rağmen, Angola, Avustralya, Çin, Grönland, Malavi, Rusya ve Güney Afrika'da meydana gelmektedir. Avustralya ve Brezilya, son zamanlarda Etiyopya ve Mozambik de önemli tantal tedarikçileri olmasına rağmen, önde gelen tantal mineral konsantresi üreticileri olmuştur.

Şekil 2. Tantalit

columbite-tantalite (koltan olarak da bilinir) birçok ülkede, özellikle Burundi, Kongo Demokratik Cumhuriyeti (Kongo [Kinşasa]), Nijerya, Ruanda ve Uganda'da uygulanmaktadır. Brezilya, tanımlanan tantal kaynaklarının yaklaşık yüzde 40'ına sahiptir; Tanımlanmış tantal kaynaklarına sahip diğer ülkeler ve bölgeler, azalan kaynak sırasına göre Avustralya, Asya, Rusya ve Orta Doğu, Afrika, Kuzey Amerika ve Avrupa'yı içerir. Amerika Birleşik Devletleri'nde tanımlanan niyobyum ve tantal kaynakları küçük, düşük dereceli ve geri kazanılması ve işlenmesi zordur ve bu nedenle mevcut fiyatlarla ticari olarak geri kazanılamaz. Sonuç olarak, Amerika Birleşik Devletleri, niyobyum ve tantal için mevcut ve gelecekteki ihtiyaçlarını, mineral konsantreleri ve alaşımları ithalatı ve metalleri içeren yabancı ve yerli alaşımlı hurdalardan geri kazanım yoluyla karşılamaktadır. Çevresel olarak, niyobyum ve tantal madenciliği ile ilgili ana konular arazi bozulmaları, atık malzemelerin hacmi ve bunların bertarafı ve toryum ve uranyum içeren bazı atık ve atık malzemelerin radyoaktivitesidir. Niyobyum ve tantalın göreceli biyolojik eylemsizliği nedeniyle, çoğu doğal koşulda insan ve ekolojik sağlık endişeleri genellikle minimum düzeydedir. Dünya ekonomisi 2008'de başlayan gerilemenin ardından toparlanmaya devam ettikçe hem niyobyum hem de tantal talebinin artması bekleniyor. Artan niyobyum talebi, otomobil, bina ve gemi imalatında kullanılan mikroalaşımlı çelik tüketiminin artmasıyla bağlantılı. Bu çeliklere olan talep, Brezilya, Çin ve Hindistan gibi ülkelerde devam eden ekonomik gelişme ile muhtemelen artacaktır. Buna ek olarak, arabalara, cep telefonlarına, bilgisayarlara, süper iletken mıknatıslara ve diğer yüksek teknolojili cihazlara yönelik artan küresel talep, büyük olasılıkla artan talebi teşvik edecektir.

Tahmini küresel niyobyum ve tantal rezervleri ve kaynakları büyüktür ve öngörülebilir gelecek, muhtemelen önümüzdeki 500 yıl için küresel talebi karşılamak için fazlasıyla yeterli görünmektedir. Kongo'da (Kinşasa) bir iç savaş yürüten isyancı güçlere atfedilen “çatışma koltanı”nın satışı son zamanlarda endişe kaynağı oldu ve yasadışı kolombit-tantaliti geleneksel pazardan hariç tutabilecek şeffaf ve izlenebilir bir küresel tedarik zinciri ihtiyacının altını çizdi.

Şekil 1. Grafitin Batarya sektöründeki dominasyonu, 2020-2050

Oluşum ortamlarına göre, lityum, granitik ortamda, tuz göllerinde, killerde, jeotermal ve petrol sahası sularında bulunmaktadır. İngiltere’de CornishLithium granitlerden ve jeotermalden üretim yapmaktadır. Ülkemizde ise ETİMADEN ve MTA Eskişehir’de Bor yataklarındaki hektorit mineralini işletmektedir. Alüminyum ile Nikel ve Nikele eşlik eden Kobalt, Lateritlerde ya da Sülfitli Bakır-Nikel yataklarında bulunmaktadır. Manganez yatakları çeşitli tiplerde bulunmakta olup ülkemizde en yaygın bulunan yatak tipi radyolaryalı çörtlerde bulunan manganez mineralleridir. Krom ise ofiyolitik ortamda dünit ve harzburjitler ile ilişkilidir. Demir yatakları ülkemizde bolca bulunup Bingöl, Sivas ve Malatya da bulunmaktadır. Kurşun ve Çinko hidrotermal alterasyonlara bağlı olup birlikte bulunur, Vanadyum ise Kurşun ve Çinkoya eşlik etmektedir. Ülkemizde literatüre geçen Vanadyum zuhuru Keban’da bulunmakta olup İşletilebilir vanadyum Doğu Anadolu asfaltitleridir. Grafit ise metamorfik ortamda masiflerde bulunmaktadır.

Elektrikli araçların bataryalarında en çok kullanılan mineraller sırasıyla Grafit>Nikel>Kurşun>Manganez>Lityum’dur Geri kalan %5lik kısımda ise alüminyum, krom, bakır, demir, vanadyum ve çinko yer almaktadır.

Çin tarafında ise, Çin'deki lityum karbonat fiyatları, Temmuz ayına kadar 475.500 yuan/ton (70.434,01  USD/ton) seviyesinde yatay hareket etti ve talep artmaya devam ettikçe Mart ayına göre 500.000'lik rekor seviyeye yakın ve yıllık bazda %430 daha yüksek kaldı. Shanghai Metals Market'ten alınan veriler, Temmuz ayı boyunca, aşağı yönlü pil fabrikaları ve otomobil üreticilerinin işletim oranlarını artırmasıyla pil sınıfı lityum karbonata olan talebin arttığını gösterdi. Aynı zamanda, pil üreticileri, hammadde alımları pil çıkışına ayak uyduramadığı için daha düşük stok okumaları bildirdi. Daha yüksek üretim, Pekin, Şanghay ve Wuhan dahil olmak üzere yerel Çin hükümetlerinin benzinli arabaları yeni EV satın almalarıyla değiştiren müşteriler için nakit sübvansiyonlarının ödüllendirilmesini takip etti. Çin'in karbon emisyonlarını azaltma hedefine katkıda bulunmanın yanı sıra, sıkı Covid karantinaları sırasında dayanıklı tüketim mallarına olan talebin düşmesinin ardından sektördeki faaliyeti canlandırmak için önlemler alındı (Trading Economics).

Şekil.1 Lityum fiyatlarının yıllara göre değişimi

21 Temmuz itibariyle, %56,5 batarya tenöründe(saflıkta) Lityum hidroksit monohidrat LiOH.H2O spot fiyatları Mal bedeli, sigorta ve navlun Çin, Japonya ve Kore teslimatı için kilosu 75 USD’dir(Londra Metal Borsası).

Kobalt tonu ise 61.524,72 USD’den 31 Ağustosa kadar 58.620,92 USD olarak kapanması öngörülmektedir, satış fiyatı ortalama 50.000 USD/ton’dur(Londra Metal Borsası).

Alüminyumda ise kapanış fiyatları ton başına 2.460 USD’dir (Londra Metal Borsası)

Çinkonun kapanış fiyatı ise ton başına 3.044 USD olmakla beraber 17 Aralık 2025’te 2.255 USD olacağı öngörülmektedir (Londra Metal Borsası).

Kurşunun cash fiyatı ton başına 2000 USD olmakla beraber 17 Aralık 2025’te fiyatın 1.902 USD olacağı öngörülmektedir (Londra Metal Borsası)

Grafitte ise durum farklıdır,

Grafit kritik bir stratejik mineraldir (ABD, grafiti kritik bir tedarik minerali ilan etti; Avrupa Birliği, grafiti kritik bir hammadde ilan etti)

Amerika Birleşik Devletleri şu anda tüketilen tüm grafitin %100'ünü ithal ediyor

~200 grafit uygulaması olmasına rağmen, en önemli ve kalıcı gelecek talebi lityum iyon pillerdir (bir lityum iyon pilde anodu üretmek için grafit kullanılır)

Her elektrikli araba 200 pounddan fazla kaplanmış küresel (CSPG) grafit içerir

Lityum iyon pil yapmak için lityumdan 10 ila 30 kat daha fazla grafit gerekir - gereken minimum grafit saflığı %99,95 Cg'dir.

Şekil 3. Yıllara göre grafit tüketimi

Gelecekteki grafit talebi, öncelikle genişleyen lityum iyon pil pazarlarından (ulaşım ve sabit pil pazarları) kaynaklanmaktadır.

Grafitin benzersiz özellikleri onu lityum iyon piller için ideal anot malzemesi yapar; ancak müşteriler CSPG grafite ihtiyaç duyar - geleneksel maden dışı grafite değil

Küresel grafit üretiminin ~%75'ini kontrol eden Çin, yeni ve mevcut madenlere ihracat vergileri, lisanslar ve çevresel kısıtlamalar dahil olmak üzere bir kaynak millileştirme politikası uyguladı.

Li-ion pillerde kullanılan iki tür CSPG grafit vardır - sentetik (ton ortalama satış fiyatı başına ~20.000 USD*) ve doğal (ton ortalama satış fiyatı başına ~8.000 USD - 11.000 USD**). Maliyet ve performans verimliliği nedeniyle birçok pil üreticisi doğal grafite geçiş yapıyor.

Şekil 4. Yıllara göre batarya minerallerinin durumu

Lityum-iyon pil pazarının kendi içinde, üç ana pazar segmenti vardır.

Taşıma Pilleri: elektrikli araçlara güç sağlamak için; otomotivin elektrifikasyonu, nişten ana akıma hızla gelişiyor (önemli bir büyüme tahmini)

Sabit Depolama Pilleri: elektrik şebekesi, ticari ve konut binaları için enerji depolama; ayrıca şebeke depolama pillerine de atıfta bulunulur (üstel tahmini büyüme)

Tüketici Elektroniği Pilleri: akıllı telefonlar, dizüstü bilgisayarlar, tabletler, giyilebilir elektronikler, elektrikli aletler ve diğer pille çalışan cihazlar (orta düzeyde tahmini büyüme)

Vanadyum’da ise durum farklıdır, Roskill’in Vanadyum Pazar analizine göre,

Elektrokimya da potansiyel bir büyüme alanı olmaya devam ediyor. Vanadyum tuzları, vanadyum redoks piller ve bazı lityum polimer pillerde elektrolit olarak kullanılmaktadır. Vanadyum fiyatları son 20 yılda nispeten yüksek derecede oynaklık göstermiştir. Endüstri, birçok arz fazlası ve az döngüsünden geçmiştir.

Fiyat hareketleri üzerinde dramatik ve hızlı bir etkiye sahip olmuştur. 2014'ün ikinci çeyreğinden sonra birkaç çeyrek negatif büyüme, esas olarak arz fazlası nedeniyle başladı. Metal Bülteni Avrupa'daki aylık spot fiyat, 2013'teki 28,05 ABD Doları/kg V ile karşılaştırıldığında, 2014'te ortalama 25,74 ABD Doları/kg V olarak gerçekleşti. Vanadyum pazarındaki kapasite fazlasının devam etmesi bekleniyor.

Bununla birlikte, demir cevheri fiyatları düştüğü için, Çin'deki ortak üretimin 2015'te düşmesi ve piyasayı hafif bir açık vermesi bekleniyor, bu nedenle Roskill, 2015 ve 2016'da fiyatlarda kısmi bir iyileşme beklemekte. Roskill, 2015 yılı için operasyonel kapasitenin 110-115kt V aralığında veya mevcut üretimin 20kt V kadar üzerinde olmalıdır, böylece fiyatlardaki herhangi bir toparlanma muhtemelen hemen göze çarpmaz. Ancak, görünüm döneminin ikinci yarısına doğru talepteki herhangi bir artış, yeni maden arzı ile artan ikincil üretimin bir kombinasyonuna bağlı olabilir ve bu da fiyatlara bir miktar destek sağlayabilir.

Şekil 5. Vanadyum arzı ve uç ürün olarak kullanılan sektörler, Roskill

Roskill'in yeni arz için görünümü, maden arzının 2020'de yaklaşık 10 bin ton ve 2025'te toplam 23 bin ton arttığını tahmin etmektedir..Bu yeni üretimin bir kısmının yerini alması bekleniyor, pazardaki mevcut kapasiteyi artırmak yerine, daha yüksek maliyetli operasyonları pazarın dışına iter. İkincil arzın da artması bekleniyor, ancak bu tür geri kazanımların yüksek maliyeti nedeniyle fiyatlara duyarlı olması muhtemel. Enerji fiyatlarının da bir miktar rol oynaması bekleniyor. 2014 yılında petrol ve gaz fiyatlarındaki düşüş, emtia piyasalarındaki fiyatlardaki düşüşten kısmen sorumlu tutulabilir. 2025'e kadar olan dönemde, enerji fiyatlarında bir miktar toparlanma beklenmekte. Bazı fiyat toparlanmaları, kısa vadeli arz kesintisinden kaynaklanabilir. Piyasadaki aşırı kapasite nedeniyle, böyle bir toparlanma muhtemelen kısa ömürlü olacaktır. Fiyatlar, Güney Afrika ve Çin'deki üretim kesintilerine tepki olarak 2008'de keskin bir şekilde yükseldi, ancak düşen çelik tüketiminin etkileri hissedildiğinde tekrar düştü. Orta vadede benzer bir şey olursa, fiyatların daha yüksek seviyelere dönmesi olasıdır. Windimurra madeninin sahiplerinin girdiği haberlerinde fiyatlar üzerinde çok az bir etki oldu ya da hiç gözle görülür bir etki olmadı.

Fiyatı yukarı çekmek için piyasada önemli bir şok gerekeceğini öne sürmektedir. Ancak Evraz Highveld'in gönüllü iş kurtarma başvurusunda bulunduğunu açıklaması, arz ve fiyatlar açısından önemli bir faktör. Bu nedenle fiyatların (ve dolaylı olarak Çin'deki yüksek maliyetli arzın) bir dengeleme mekanizması olarak hareket etmesi beklenir, ancak arzda ayarlamada gecikme olur ve çoğu projeyi çevreleyen şüpheler (çoğu henüz finansmana ulaşmamış veya henüz ulaşmamıştır). inşaat aşamaları), belirsizliğe katkıda bulunur. Roskill'in piyasa tahmini, bu çeşitli risk faktörlerini ve alternatif fiyat senaryolarını ayrıntılı olarak detaylandırmakta.

Denizlerde uzaktan algılama yüksek çözünürlüklü verilerle mikroplastiklerin belirlenmesi ve takibi ya da tanker ve gemilerin belirlenmesini içerir, denizlerde uzaktan algılama ile deniz seviyeleri, buzullar küresel ısınma için takip edilmektedir. Bunun yanı sıra, deniz ve okyanuslarda tanker ya da sondaj kökenli petrol sızıntıları uydular ile tespit edilebilmektedir. Ayrıca okyanuslar ve denizlerde uzaktan algılama ile balıkçılık için hedef alanlar belirlenmektedir. Suyun girdap yönü, girdaptaki balıklar için gerekli olan besinler, su sıcaklığı gibi parametrelerle balıkçılık için uygun alanlar belirlenebilmektedir.

Şekil 1. Balıkçılık için uydu verisinin işlenmesi sonucu ortaya çıkan harita (Mavi alanlar balık avlamak için uygun alanlar)

Şekil 2. Mauritus açıkları, Hint okyanusunda Wakashio petrol sızıntısı(Sankaran Rajendran, Sentinel2)

Jeolojik uzaktan algılamada ise genel olarak kayaç ve minerallerin sahada dağılımı, fay-çizgiselliklerin belirlenmesi, alterasyonların türü ve dağılımı belirlenmektedir. Maden yataklarına yönelik olarak yapılan uzaktan algılama çalışmasında yatak tipi, aranacak mineralin türü, oluşum ortamı bilinmeli ve uzaktan algılama çalışması buna göre yapılmalıdır. Bir madene yönelik uzaktan algılama çalışmasında, litolojik/jeolojik harita, fay-çizgisellik haritası, maden alterasyonlara bağlı ise alterasyonlar ve bu alterasyonların türleri, içerikleri, sahadaki dağılımları, maden alterasyonlara bağlı değil de belirli kayaç ve kayaç grupları içerisinde ise bu grubun ayrımlanması ve madeni bulunduran kayacın ortaya çıkarılıp haritalanması gerekmektedir. Sonuç olarak jeolojik uzaktan algılama iki şekilde yapılabilmektedir. Birincisi sahaya gittikten sonra teyitli bir şekilde uzaktan algılamanın yapılması, ikincisi ise sahaya gitmeden önce uzaktan algılamanın yapılıp, sahaya gittikten sonra yapılan çalışmanın revize edilmesi şeklinde olabilir.

Şekil 3. Orta Anadolu’da bir manganez yatağında manganez içeren zonların belirlenmesi(Jeomodel, 2022)

Şekil 4. Eskişehir’de manyezit içeren alanlar(parlak pikseller),(Jeomodel, 2022)

Coğrafi uzaktan algılamada buzulların takibi, alanları, bitki örtüsü durumu, çölleşme gibi çalışmalar yapılır. Misal olarak çölleşmeden bahsedebilmek için sahada yüksek sıcaklık ve kuvars miktarı ile kuvars içeren kayaların var olması gerekmektedir. Bu gibi parametreler izlenerek coğrafi çalışmalar yapılabilmektedir.

Şekil. 5 Iğdır’da çölleşme(beyaz pikseller),(Jeomodel, 2022)

Tarımda uzaktan algılama uydulardan ve dronelardan elde edilen verilerle yapılabilmektedir. Örneğin tarla, bağ ve veya bahçedeki bitkilerin sağlık durumları, su ve gübre ihtiyaçları uydulardan veya dronelardan elde edilebilir. Sonuç olarak bir sezon boyunca ölçüm alınan bir bahçe ya da tarla için rekolte tahmini yapılabilmektedir.

Şekil 6. Niğde’de bir tarlada gübrelenmesi gereken yerler(yeşil bölgeler), Jeomodel, 2022

Ormanların uzaktan algılamasında yangın olmayan dönemlerde ormanın sağlığı hakkında bilgi alınabilir, orman yangını olabilecek riskli alanlar CBS ile belirlenebilir. Yangın sonrasında yangının gidişatı ile ilgili olarak yanan alan tespit edilebilir. Yanan alanın miktarı, yangının büyüme yönü uydu verilerinden belirlenebilir.

Şekil 7. Kaş Çukurbağ 25 Haziran 2020 Orman Yangını, Jeomodel, 2020

Görüntü istihbaratında ise, ne yük taşıdığı bilinen ve istihbaratı alınmış yük gemisi ya da tanker takip edilebilmektedir. Ayrıca savaş zamanlarında veya sabotaj öncesi ve sonrasında son durumu gözetlemek ve önceki haliyle kıyaslamak için görüntü istihbaratı kullanılır. Mesela Suudi Arabistan’da ARAMCO tesislerinin vurulmasında ateş yönünün tayin edilmesi, Rusya-Ukrayna savaşında savaş alanlarında yanan alanların belirlenmesi,savaştan hemen önce Rus birliklerinin yapmış olduğu yığınakların görüntülenmesi, patlatılan hangarın görüntülenmesi, Suriye iç savaşında tarafların coğrafya üzerindeki elde ettikleri sahaların belirlenmesi, İdlib’te gözetleme kulelerinin belirlenmesi gibi örnekler verilebilir.

Şekil 8. Aramco tesislerine yapılan saldırının sonraki durumu uydu görüntüsü, Digitalglobe

Şekil 9. Antonov An-225 (Dünya’nın en büyük yolcu uçağı) içerisindeyken hangarının Ukrayna’da Rus Güçleri tarafından vurulması, Planet

Kısacası uzaktan algılama hayatın her alanında uygulaması olan, ana amacı gözetlemek ve belirlemek olan bir metotlar bütünüdür.

Bu faktörlerle birlikte bölgenin jeolojik durumu da meydana gelen heyelan olaylarında oldukça etkili rol oynamaktadır.

Heyelan olaylarının oldukça sık yaşandığı eThekwini bölgesi birkaç büyük nehir tarafından kesilen ve engebeli bir arazi ile karakterize edilen bir kıyı metropolüdür. Bölgede subtropikal iklim hakim olup son zamanlarda eşi benzeri görülmemiş heyelanlar meydana gelmiştir.

Bölgedeki ilk heyelan çalışmaları 1930’lu yıllara uzanmaktadır. Bölgenin bazı kısımları için imar düzenlemeleri de dahil olmak üzere heyelanların etkisini azaltıcı önlemler mevcuttur. Ancak bölgenin jeolojik risklerinin bilinmesine karşın trajik felaketler engellenememiştir. Bölgede birçok doğal şev hassas bir denge durumundadır. Eğimli toprağın aşağı doğru hareketi sadece toprak taneleri arasındaki direnç kuvvetiyle dengelenir. Ortamda su arttıkça su basıncı toprak parçacıklarını birbirinden uzaklaştırarak kaymaya karşı olan direnci azaltır. Ayrıca killi topraklar daha kaygandır ve daha büyük heyelan riski taşır.

eThekwini bölgesinde eğimli arazide su ve kil bir araya gelerek önemli etkileri olan bir heyelan yaşanmasına neden olmuştur.

Bölgenin Jeolojisi

Sahil kasabası olan bölgede zemin, neredeyse yalnızca Berea oluşumu olarak adlandırılan eski kırmızı kum tepelerinden oluşur. Durban limanının güneyinde bu kumlar, Blöf adı verilen bir sırt oluşturur ve limanın kuzeyinde Berea Sırtı'nı oluşturur. Bazı yerlerde bu kum tepeleri son derece diktir.

Berea formasyonunun kumları, 1950'lerin sonlarında, Bluff boyunca meydana gelen heyelanların ardından yoğun araştırmalara tabi tutuldu. Denge koşullarına bakıldığında, formasyonun doğal eğimi kaymaya karşı sahip olunan dirence karşın daha kritik mertebelerdedir. Yamaçların stabil halde kalmasının tek nedeni, toprakta büyüyen bitkilerin örtü tabakalarını sıkılaştırmasıdır.

Araştırma, yamaçların stabilitesinin yağıştan önemli ölçüde etkilenmediğini göstermiştir. Ancak kontrol edilemeyen sel suları  ve kırık su borularından gelen yoğun akış heyelanları tetiklemektedir.

Bunun nedeni, Berea kumlarının killi yapışkanlığı veya plastisitesi çok az olduğundan veya hiç olmadığından, erozyona son derece yatkın olmalarıdır. Büyük su taşkınları kumların üzerinden aktığında, basitçe aşınarak su birikintileri oluştururlar. Aşağıdaki video, suyun bu gevşek kumlar üzerindeki gücünü açıkça göstermektedir.

Youtube Linki

Şeyl Tabakaları

Durban bölgesinin iç kesimlerinde farklı bir formasyonun şeyl tabakalarının deniz doğru yönelimli olduğu görülmektedir.  Bu şeyller, jeolojik oluşum süreçleri içerisinde yavaş hareket eden su kütlelerinde biriken ince kil ve silt tabakalarından oluşmuştur. Atmosferik koşullara maruz kalan şeyller ayrışmaktadır. Mineral içeriğine bağlı olarak, bazı katmanlar çok kaygan kile dönüşür.

Bir heyelanı tetiklemek için bu katmanlar boyunca gözenek suyu basınçlarında yalnızca küçük bir artış gerekir. Şeyller çok geçirgen değildir, bu nedenle su basıncının kararsızlığa neden olacak kadar yüksek olması uzun zaman alabilir. Heyelanlar, borularda meydana gelen sızıntılardan veya uzun yağışlı mevsimlerin bir sonucu olabilir.

Kumtaşı Tabakaları

eThekwini'nin  jeolojisinin bir başka parçası da Natal grubunun kumtaşlarıdır. Bu kumtaşları ayrışma süreçleri sonrası kumlu bir malzemeye dönüşür, ancak kil içeren katmanlar da vardır. Su, kumlu katmanlara kolayca akarken, killi katmanlar tarafından tutulabilir.

Yoğun yağış olayları sırasında aşırı su basınçları kumu sıvılaştırarak zeminin su gibi akmasına neden olabilir. 1971 ve 1991 yılları arasında eThekwini bölgesindeki heyelanlarla ilgili yapılan bir inceleme, yıllık ortalama yağışın %20'sini aştığında, heyelanların beklenebileceğini göstermiştir.

Son zamanlarda yaşanan sel sırasında, dört gün boyunca (9-11 Nisan 2022) ortalama 300 mm'den fazla su düştü ve bu da yıllık ortalama yağışın %30'una eşit oldu. Bu net bir şekilde kritik heyelan eşiğini aştı. Yağışlı mevsimin sonunda, zemin doygun durumdayken gelen fırtınalar durumu daha da kötüleştirdi.

eThekwini bölgesindeki heyelan alanlarının risk altında olduğu olası nedenleri bilinmektedir. Mevcut imar durumuna göre geliştirilecek erken uyarı sistemleri, alınması mantıklı önlemler olarak görünmektedir.

Anahtar Kelimeler: Heyelan, Afrika, Sel, Kil, Taşkın, eThekwini

Bu makale, 1 Nisan 2022 tarihinde yayınlanan “Çayyolu – Serpmeevler’de (Ankara) Jeolojik – Jeoteknik Değerlendirmeler (1. Bölüm)” yazısının ikinci ve son bölümü olup içerikte çalışmada elde edilen sonuçlar ve değerlendirmeler yer almaktadır.

Çayyolu – Serpmeevler’de (Ankara) Jeolojik – Jeoteknik Değerlendirmeler (1. Bölüm) Kaynak Linki = https://www.yeraltihaber.com/makale/cayyolu-serpmeevlerde-ankara-jeolojik-jeoteknik-degerlendirmeler-1-bolum-29

İnceleme Alanındaki Mühendislik Jeolojisi Sorunlarının Değerlendirilmesi

İnceleme alanında artan yerleşim ve yol kazıları nedeniyle killi zeminlerden kaynaklanan jeo-mühendislik özellikleri ve sorunları araştırılmış olup, yapılan analizler ve değerlendirmeler sonucu, söz konusu bu özelliklerin inceleme alanında mevcut ve planlanan yapılar için önemi ortaya koyulmuştur. Bu kapsamda uzun süreli duraylılık koşulları göz önünde bulundurulmuş ve incelenen killi zeminin şev duraylılığı analizlerinde kullanılacak drenajlı makaslama dayanım parametreleri yapılan deformasyon kontrollü doğrudan makaslama deneyleri ile belirlenmiştir. İncelenen killi zeminin özellikle hafif yapılar için tehlike oluşturan bir diğer jeo-mühendislik özelliği olan şişme davranışı ise, alınan örselenmemiş örnekler üzerinde yapılan deneylerden ve seçilen görgül eşitlik kullanılarak belirlenen şişme parametreleri göz önünde bulundurularak değerlendirilmiştir. İncelenen killi zeminin tek eksenli sıkışma dayanımı standart sapması ile birlikte bulunmuş olup, drenajsız içsel sürtünme açısının “0” olduğu bilinen killi örneklerin drenajsız makaslama dayanımı değerleri (cu)  tek eksenli sıkışma dayanım değerlerinin yarısı olacak şekilde hesaplanmıştır. Bulunan bu değerler esas alınarak, kil içinde inşa edilen binaların temel tipi ve boyutları göz önüne alınmış ve izin verilebilir taşıma  gücü değerlendirmeleri bu bağlamda yapılmıştır.

Şev Duraylılığının İncelenmesi

Yapılan arazi çalışmalarında bölgede meydana gelen 4 şev duraysızlığının yeri ve büyüklüğü belirlenmiş olup, bu duraysızlıkların yenilme yüzeylerinin taç kısmından topuğa doğru görüldüğü hat boyunca jeolog pusulası yardımıyla belirli aralıklarla alınan konum ölçümleri, söz konusu duraysızlıklara ait ölçekli kesitlerin hazırlanmasında esas alınmıştır.

Bölgede incelenip kesitleri hazırlanan şev  duraysızlıklarına bir örnek (üstte) ve aynı duraysızlık için hazırlanan ölçekli şev kesiti (altta)

Hazırlanan kesitlerin kullanılarak yapıldığı geriye dönük analizler, incelenen killi zeminin indeks ve jeomekanik parametrelerinin de girildiği SLIDE (Rocscience, 2005) programında yapılmıştır. İnceleme alanındaki killi zeminde açılması planlanan güvenli şevlerin (F>1) tasarımı, makaslama deneyleriyle tayin edilen drenajlı makaslama dayanımı parametreleri esas alınarak yapılmıştır. Bu şevlerden alınan örnekler üzerinde yapılan makaslama deneyleriyle belirlenen makaslama dayanımı parametreleriyle geriye dönük analiz sonuçları karşılaştırılmıştır.

Şev Duraysızlıkları

Yapılan gözlemler ve ölçümler incelenen killi zeminlerde açılmış şevlerde gözlenmiş duraysızlıkların dairesel kayma şeklinde olduğunu ve yenilme yüzeylerinin şevlerin topuk noktalarından geçtiğini göstermektedir. Söz konusu şevlerin özellikle yağışlı dönemlerde yeniden duraysızlığa uğradıkları çalışma süresi içerisinde gözlenmiştir. Temelleri incelenen kil içerisinde açılan 2-3 katlı binaların bulunduğu örnekleme noktasında çalışmanın ilk dönemlerinde duraylı olarak gözlenen kazı şevlerinin daha sonraki dönemlerde duraylılığını yitirdiğini ve bu durumun inşası süren yapılar için tehlike arz edeceği düşünülmüştür.

Geriye Dönük Analizler

Duraysızlığa uğramış şevlerin yenilme anındaki makaslama dayanımı parametrelerinin belirlenmesi amacıyla, Sancio (1981) tarafından önerilen yaklaşım ve Bishop (1955)’un dairesel kayma yöntemiyle SLIDE (Rocscience, 2005)  programı kullanılarak geriye dönük analizler yapılmıştır. Mevcut şev duraysızlıklarının her biri için limit denge koşulu (F=1) göz önüne alarak farklı c-fi (dayanım parametreleri) çiftleri belirlenmiş olup, bu değerleri sağlayan doğrular incelenen killi zemini genel olarak karakterize eden makaslama dayanımı parametreleri ile karşılaştırılmıştır. Yapılan analizler sonucunda, limit denge koşulunu (F=1) sağlayan c-fi çiftlerinin, sınırları çizilen doruk makaslama dayanımı parametrelerinin içinde kaldığı belirlenmiştir. İncelenen şevlerin kaymalar sırasındaki ortalama makaslama dayanımı parametrelerinden kohezyon (c) 8 kPa, içsel sürtünme açısı ise 19 derece olarak belirlenmiştir. Bu sonuç, duraysız şevlerde yenilme anında doruk makaslama dayanımı parametrelerinin etkin olduğunu göstermiştir. Söz konusu yenilmeleri doruk makaslama dayanım parametrelerinin kontrol ettiği belirlenmiş ve bu durumun incelenen killi zeminin homojen olmayıp bünyesinde silt tane boyuna sahip malzemeyi oldukça yüksek oranda bulundurmasından kaynaklandığı düşünülmüştür. İncelenen 4 duraysızlık için yapılan analizler sonucunda bulunan c-fi çiftlerinin oluşturduğu doğruların birbirine paralel olmasının nedeninin duraysız şev geometrilerinin birbirine benzer olmasından kaynaklanabileceği üzerinde durulmuştur.

Farklı geometrilere sahip 4 şev duraysızlığı için elde edilmiş c-f zarfları ile makaslama dayanımı parametrelerinin karşılaştırılması.

İnceleme alanındaki duraylı ve duraysız yol yarması şevlerinin yükseklik ve açıları esas alınarak belirlenmiş yaklaşık duraylılık-duraysızlık sınırı.

Dairesel kayma analizlerine göre incelenen kiliz eminde açılacak şevler için güvenlik katsayısının şev yüksekliği ve şev açısına bağlı değişimi (tasarım grafiği).

Şişme Potansiyelinin Değerlendirilmesi

Önceki bölümde belirtildiği gibi, killi zeminlerin içerdiği kil minerallerinin türü ve miktarı şişmeyi etkileyen faktörler arasında bulunmaktadır. İncelenen zeminden alınan örneklerle yapılan X-ışınları kırınım analizleri sonucunda simektit grubu kil minerali içeriğinin oldukça yüksek olduğu görülmüştür. Bunun yanı sıra, zeminin plastisitesinin de yüksek olması şişme davranışının görülmesi için diğer bir nedendir.

Çalışmanın bu bölümünde, inceleme alanından alınan örneklerin şişme parametrelerinin belirlenmesi için Ergüler (2001)’in Ankara kilinin şişme parametrelerinin dolaylı yoldan tayini amacıyla önerdiği görgül eşitliklerin kullanılması amaçlanmıştır. Ergüler (2001), incelediği alanda karbonat yumrularının daha ender olarak ve kilin içinde sadece kılcal damarlar şeklinde görülmesi nedeniyle, önerdiği görgül ilişkilerde karbonat miktarını dikkate almamıştır. Ayrıca, kireç yumrularının şişme basıncını azaltıcı etkisi de göz önüne alınmıştır (Avşar, 2003). Bu nedenle, alınan örselenmiş ve örselenmemiş örneklerin kireç yumrularını içermemesine dikkat edilmiştir. Öncelikle inceleme alanında 5 farklı yerden örselenmemiş örnekler alınmış olup, şişme basıncı ve şişme yüzdesi gibi şişme parametreleri, şişme (odometre) deneyleri yapılarak belirlenmiştir.

Ergüler (2001)’in Ankara kili için önerdiği, zeminin LL ve Wmax24 gibi indeks parametrelerini içeren eşitliklerden şişme basıncı için SWUD¬= -637.2 + 12.8Wmax24 + 0.012LL, şişme yüzdesi için SPUD= -16.10 + 0.13LL + 0.27Wmax24 eşitlikleri kullanılarak bulunan değerler ile 5 adet örnek üzerinde yapılan şişme deneylerinden tayin edilen şişme basıncı ve şişme yüzdesi değerleri birbirleriyle uyumlu çıkmıştır. Şişme basıncı için seçilen eşitliğin korelasyon katsayısı (r) 0.86, şişme yüzdesi için seçilen eşitliğin korelasyon katsayısı ise 0.92’dir.

Şişme deney sonuçları ile görgül eşitlikten tahmin edilen şişme parametrelerinin karşılaştırılması.

Deneysel olarak tayin edilen şişme basınçlarının görgül ilişkiden tahmin edilen şişme basınçlarıyla karşılaştırılması.

İncelenen killi zemin, Ankara bölgesinde yayılımı oldukça fazla olan ve şişme davranışından dolayı sorun yaratan Ankara kili ile karşılaştırıldığında, incelenen killi zeminin likit limit (LL) değerlerinin daha düşük, silt içeriğinin oldukça fazla ve mineralojik bileşiminin farklı olması nedenleriyle şişme potansiyeli Ankara kiline göre daha düşüktür.

İncelenen killi zemin için hazırlanan şişme basıncı mikrobölgelendirme haritası.

Haritaların hazırlanmasında Global Mapper 10 (Global Mapper Software, 2009) ve Surfer 8 (Golden Software Inc, 2002) programları kullanılmıştır. Haritalar incelendiğinde, inceleme alanının güneyinde 2 numarayla gösterilen bölgede en yüksek şişme basıncının 869.2 kPa’a kadar ulaştığı görülmektedir. Yapılan arazi çalışmalarında görülen deformasyonlarda da bu bölgede şişme potansiyelinin en yüksek olduğu anlaşılmıştır. İnceleme alanının kuzeydoğusu (1 no.lu bölge) ve kuzeybatısında (3 no.lu bölge) da en yüksek şişme basınçlarının 300 ile 550 kPa arasında değiştiği gözlenmektedir. Seçilen görgül eşitliğin, yapılan deney sonuçları ve belirlenen şişme basınçlarının arazi çalışmaları sırasındaki gözlemleri tam olarak sağladığı çalışma sırasında görülmüştür.

Şişme basıncı haritasında belirlenen şişme basıncı değerlerinin en yüksek şişme basıncı değerleri olduğu ve yüzeye çok yakın derinliklere ait olup, bu değerlerin derinlik arttıkça, özellikle aktif zonun altında sönümleneceği dikkate alınmalıdır. Bu nedenle inceleme alanında şişmenin etkisi, bahçe duvarları, gömülü borular vb. gibi hafif yapılarda görülmektedir.

Taşıma Gücü Analizleri

Saha çalışmaları sırasında inceleme alanındaki yapılarda inşa halindeki temellerin gözlenmesine çalışılmış, ancak inşaat aşamasının tamamlanması nedeniyle istenilen bilgilere ulaşılamamıştır. Bu nedenle inceleme alanında incelenen killi zemin içinde olabileceği düşünülen yapıların (2-3 katlı yapılar) temel tip ve boyutları Yenimahalle Belediyesi Fen İşleri Müdürlüğü’nün arşivinden araştırılmıştır. Yapılan araştırma sonucu, bu alandaki yapıların temellerinde, sığ temel (temel derinliğinin (Df) temel genişliğinden (B) küçük veya eşit olduğu temel tipleri) türleri olan kare ve şerit temeller kullanılmış olup, temel derinliklerinin en fazla 4 m. olduğu bilgisi edinilmiştir. Bu temel türlerine ve derinliklerine göre, farklı temel genişlikleri de göz önünde bulundurularak, taşıma  gücü hesaplamaları yapılmıştır.

Zeminin taşıma  gücünün belirlenmesi için tek eksenli sıkışma dayanımı deneyi yapılmış ve buradan bulunan drenajsız makaslama dayanımı (cu), suya doygun killerdeki nihai taşıma  gücü yaklaşımına göre Terzaghi’nin taşıma  gücü eşitliğinde yerine koyularak izin verilebilir taşıma  gücü hesaplanmıştır. Peck vd.(1974)’nin nihai taşıma  gücünün kare ve şerit temeller için hesaplanabilmesi amacıyla önerdikleri eşitliklerden yararlanılmıştır. Bu eşitlikte killer için drenajsız koşullarda fi=0 olduğundan, zeminin içsel sürtünmesi terimi sıfır olacaktır.

Drenajsız koşullardaki tek eksenli sıkışma dayanımı deneyi sonucunda, incelenen zeminin tek eksenli sıkışma dayanımı (qu) 34.9 kPa olarak tayin edilmiş olup, buradan cu=qu/2’den drenajsız makaslama dayanımı (cu) 17.5 kPa hesaplanmıştır.

İnceleme alanındaki yapıların temel derinliklerinin (Df) genellikle 4 m’ye kadar olması dikkate alınarak, temel derinlikleri 0 ile 5 m arasında seçilmiştir. 2.5 cm’lik izin verilebilir oturma miktarı göz önünde bulundurularak taşıma  gücü hesaplamaları yapılmış ve sonuçlar, “temel genişliği-izin verilebilir taşıma  gücü-temel derinliği (Df)” grafikleri kare temel ve şerit temel için sunulmuştur. Grafiklerin hazırlanmasında kullanılan temel genişliği ile ilgili değerler elde edilemediği için, sığ temellerde koşut olarak sunulan temel derinliğinin temel genişliğinden küçük veya eşit olması gerektiği göz önünde bulundurularak, temel genişliği değerleri temel derinliklerinde seçilen değerler ile paralel olarak seçilmiştir.

Bu nedenle kullanılan temel genişliği (B) değerleri 1-5 m arasında değişmektedir. Bu değerlere göre hazırlanan taşıma  gücü grafikleri kare temel için aşağıdaki şekillerde sunulmuştur.

İncelenen kil zeminde inşa edilecek kare temel (üstte) ve şerit temel (altta) için, temel genişliğine ve temel derinliğine bağlı olarak izin verilebilir taşıma  gücü grafiği.

Sonuçlar ve Öneriler

İncelenen zeminin Hançili formasyonuna ait olduğu ve ince tane oranlarının %50’nin üzerinde olduğu saptanmış olup, kilin CH ve MH zemin gruplarında yer aldığı belirlenmiştir. İncelenen zemin simektit grubu mineral içeriğiyle şişme özelliğine de sahiptir.

Laboratuvar deneyleri sonucunda likit limit değerlerinin %50’den büyük olduğu hesaplanmış olup, zeminin normal aktif killer ve aktif killer grubuna girdiği saptanmıştır.

Yapılan arazi gözlemlerine göre söz konusu zeminde dairesel kayma türü şev duraysızlığı ve şişme gibi jeo-mühendislik sorunları meydana gelmektedir.

Geriye dönük analizler, şev duraylılıkları sırasında zeminin doruk makaslama dayanımının mobilize olduğunu göstermiştir. Ayrıca farklı şev yükseklikleri ve açıları için yapılan şev duraylılığı analizlerine göre, yüksekliği 6 m. olan bir şevin eğiminin 30 dereceden fazla olduğu yol yarması şevlerinde duraylılık açısından soruna neden olabilecekleri belirlenmiş olup, bu durum saha gözlemleriyle de örtüşmektedir.

Gelecekte yararlanılacağı düşünülerek, yapılaşmanın halen devam ettiği Çayyolu-Serpmeevler bölgesi için seçilen görgül eşitliklerden belirlenmiş şişme basıncı değerlerine göre mikrobölgelendirme haritası hazırlanmıştır. Hazırlanan harita incelendiğinde, inceleme alanının GB, KB ve KD’sunda şişme basınçları daha yüksek olup, bu sonuçlar şişmeye bağlı hasarlara ilişkin gözlemlerle örtüşmektedir.

Bu zeminde, sığ temeller için yapılan izin verilebilir taşıma  gücü hesaplamalarında, kare temeller için taşıma  gücü şerit temellere göre daha yüksek bulunmuştur.

Yukarıda belirtilen sonuçlar çerçevesinde, incelenen zeminde gelecekte yapılacak mühendislik çalışmalarıyla ilgili olarak aşağıda önerilerde bulunulmuştur.

İncelenen zeminde açılan şevler için hazırlanan tasarım grafiği dikkate alınarak, duraylılık açısından yüksekliğin 6 m. olması halinde eğimin 30 dereceyi geçmemesine dikkat edilmelidir.

Bahçe duvarları, gömülü altyapı elemanları gibi hafif yapılar inşa edilirken, hazırlanan şişme basıncı mikrobölgelendirme haritasından yararlanılması ve gerekli önlemlerin alınması önerilir.

Not: Bu makale, Mayıs 2010 yılında Hacettepe Üniversitesi Jeoloji Mühendisliği Bölümü’nde Prof. Dr. Reşat Ulusay’ın danışmanlığında hazırlanan “Çayyolu – Serpmeevler  (Ankara) Yerleşimindeki Killi Zeminlerin Şev  Duraylılığı, Şişme ve Taşıma  Gücü Açısından Değerlendirilmesi” isimli lisans bitirme projesinden alıntılanmıştır. Çalışmayı hazırlayanlar; Görkem Başcı, Zehra Deveci Aral, Onur Özdemir, Alev Özen Özgür.

Anahtar Kelimeler: Çayyolu, Şev, Taşıma Gücü, Şişme, Kil, Duraysızlık,

Bugün jeologlar arasında kutlanmasının yanı sıra aynı zamanda insanların dünyamızı daha iyi anlamalarına yardımcı olan ve hatta muhtemelen bazı insanlara jeolog olmaları için ilham veren bilim dalı hakkında da bilgi edinmeyi amaçlıyor.

Jeologlar Günü'nün Tarihi

Jeolojinin, kayaların, toprağın ve diğer malzemelerin bileşimini incelemesi Antik Yunan zamanlarından beri var olmuştur. Kayaların nasıl oluştuğunu merak eden Yunan bilim adamları, etraflarındaki dünyayı anlama arayışlarında, fosilleri incelemeye fikirlerine ve araştırmalarına uygun teoriler üretmeye başladılar.

Daha sonra, Orta Çağ'da, bilimin Katolik Kilisesi'ne meydan okuduğu düşünüldüğünde, jeoloji alanında daha fazla ilerleme oldu. Bu süre zarfında, Leonardo da  Vinci insan vücudunun işlevlerini araştırdı, ancak daha az bilinen arayışlarından biri de jeolojide öncü olmasıydı.

Da  Vinci'nin ilginç araştırmalarından biri fosillerle ilgiliydi. Da  Vinci ve ekibi dağ tepelerinde gömülü buldukları fosillerin, eski bir deniz yatağında yüzen hayvanlara ait olması gerektiği sonucuna vardı.

17. yüzyıl boyunca, bilim adamları okyanuslardaki belirli tortul birikintiler ile kaya oluşumlarında gözlemlenen tabakalar arasında önemli bağlantılar kurmaya başladılar. Bununla birlikte, bunun nasıl olduğuna dair açıklamaların çoğu, James Hutton ve William 'Strata' Smith ortaya çıkana kadar bir sır olarak kalmaya devam etti.

Bu iki tanınmış jeolog dünyanın binlerce yıl boyunca uzun ve yavaş gelişiminin açıklamasını bulma konusunda öncü oldu. Smith ayrıca İngilitere’nin ilk jeolojik ulusal haritasının yaratıcısı olarak kabul edildi.

Jeologlar  Günü’nün yaratıcıları, 1966 Nisanı’nda ortaya çıktı ve onlar bir grup Sovyet jeoloğuydu. Gün ilkbaharda seçildi, çünkü kışın bittiğini gösteriyordu. Jeologların çok aktif olduğu yaz sezonu ve saha çalışmalarının başladığı bir dönemdi.

Bugün, Rus Mineraloji Derneği'nin favori günü olmaya devam ederken, ilerleyen dönemlerde günün önemi, Avrupa, Amerika  Birleşik  Devletleri, diğer ülkelerdeki jeologlar, jeofizikçiler ve jeokimyacılar tarafından da benimsendi ve tüm dünya tarafından kutlanmaya başlandı.

Yararlanılan Kaynak: www.daysoftheyear.com

Anahtar Kelimeler: Jeologlar Günü, Jeoloji, Jeolog, Da Vinci, Avrupa, Amerika Birleşik Devletleri

Şekil 1: Çalışma alanının yer bulduru haritası.

Genel Kapsam

Çalışma kapsamında:

- İnceleme alanı olarak seçilen Serpmeevler mevkiinin jeoloji ve jeo-mühendislik haritalarının yapılmış,

- Bu bölgede geniş bir yayılıma sahip olan kilin jeo-mühendislik özelliklerinin araştırılması ve bu özelliklerle birlikte saha gözlemleri ve ölçümleri de dikkate alınarak, bu zeminde açılmış ve açılacak olan şevlerin farklı durumlar için analiz edilmiş,

- Zeminin şişme potansiyelinin belirlenerek hafif yapılar açısından neden olabileceği olumsuzluklara ilişkin değerlendirmelerde yararlanılması amacıyla inceleme alanının şişme basıncını esas alan mikrobölgeleme haritası hazırlanmış,

- Söz konusu kilin temel zemini olarak farklı temel türleri ve boyutları için izin verilebilir taşıma gücü belirlenip değerlendirmeler yapılmış,

- Alınan zemin örnekleri üzerinde uluslararası standartlarda belirtilen yöntemler izlenerek yapılan X-ışınları kırınım analizleri ve zemin mekaniği deneyleriyle bu zeminin mineralojik bileşimi, fiziksel, indeks, dayanım, konsolidasyon ve şişme özellikleri tayin edilmiş,

- Farklı şev geometrileri için 2 boyutlu duraylılık analizleri yapılarak inceleme alanındaki şev kazıları açısından yararlanılabilecek “şev açısı-şev yüksekliği” ilişkilerini gösteren grafikler hazırlanmıştır.

Şekil 2: İnceleme alanındaki kireçtaşı biriminin diğer birimlere göre konumu.

Şekil 3: İnceleme alanında izlenen kil biriminde kuruma sonucu gelişen petek yapısından bir görünüm.

İncelenen killi zeminlerde özellikle yaz aylarında su içeriğinin azalmasına bağlı olarak gelişen petek yapıları görülmüştür (Şekil 3). İnceleme alanı içerisinde zeminin şişmesinden kaynaklanması olası yüzeysel deformasyon ve hasarlarla ilgili gözlemler yapılmıştır. Yapılan incelemeler sonucunda; yollarda ondülasyonlar, beton platformlarda kabarmalar ve özellikle bahçe duvarları gibi hafif yapılarda çatlaklar gözlenmiştir. Şekil 4‘de zemin şişmesinin göstergesi olarak değerlendirilebilecek bir şişme çatlağı, Şekil 5’de ise şişmenin inceleme alanındaki diğer bir etkisine ilişkin görüntü sunulmuştur.

Şekil 4: Şişmenin bahçe duvarlarında neden olduğu çatlaklara bir örnek.

Şekil 5: Şişmenin diğer bir hafif yapıya olan etkisi.

Sahanın kuzeybatısında görülen yol yarması şevlerinde  duraysızlıklar (Şekil 6) gözlenmiş olup, bunların geometrisi ve kayma yüzeylerinin konumlarıyla ilgili ölçümler alınmış ve bunların ölçekli kesitleri hazırlanmıştır.

Şekil 6: İncelenen zeminde görülen şev  duraysızlığı

Çalışmanın başlangıcında zeminin indeks özelliklerinin belirlenmesi amacıyla 7 yerden örselenmiş örnek alınmıştır. İzleyen aşamalarda ise, birime ait şişme basıncı kontur haritasının seçilen bir görgül eşitlik yardımıyla belirlenen değerler kullanılarak çizilebilmesi için, killi birimi temsil edecek yerlerden 13 adet örselenmiş örnek alınmıştır. Alınan tüm bu örneklerin birimi temsil etmesine özen gösterilmekle birlikte, yoğun yapılaşmanın neden olduğu güçlükler, örneklemenin mevcut inşaat kazıları ve değişik amaçlarla açılmış olan yarmalarla sınırlı kalmasına neden olmuştur.

Mineralojik Analizler

İncelenen killi zeminlerin içerdiği kil minerallerinin türü ve miktarı şişmeyi etkileyen faktörler arasında bulunmaktadır. Terzaghi ve Peck (1967), killi zeminlerde montmorillonit gibi şişen kil minerallerinin yüzdesinin artmasına koşut olarak, şişme potansiyelinin ve plastisitenin de arttığını belirtmişlerdir. Killi zeminlerin şişme potansiyelinin değerlendirilmesinde birçok araştırmacı (örneğin; Abduljauwad, 1993; Çokça ve Birand, 1993; Bell ve Maud, 1995; Al-Rawas, 1999; Ergüler 2001; Ergüler ve Ulusay, 2003a ve 2003b), kil minerali türünü ve yarı nicel yüzdelerini dikkate almışlardır.

Killi zeminin düşey yöndeki şişme parametrelerinin değerlendirilmesinde ve örneklerin şişme potansiyelleri hakkında fikir edinilebilmesi amacıyla örnekleme alanından derlenen 6 adet killi zemin örneği üzerinde X-ışınları kırınımı analizleri gerçekleştirilmiştir. X-ışınları kırınımı analizleri, tüm kayaç ve kil fraksiyonu olmak üzere iki ayrı aşamada yürütülmüştür.

Hacettepe Üniversitesi Jeoloji Mühendisliği Bölümü X-ışınları  Laboratuvarı’nda RIGAKU D/MAX 2200PC model X  ışınları aleti ve Cu/40kV/40mA bakır tüpleri kullanılarak yapılan tüm kayaç analizleri sonucunda elde edilen piklerin temsil ettiği minerallerin belirlenmesinde ASTM (1972)’nin kartoteksleri esas alınmıştır. Örneklere ait difraktogramların ilgili anabilim dalı öğretim üyesi tarafından değerlendirilmesi sonucunda saptanan minerallerin yarı nicel yüzdeleri ise, Gündoğdu (1982) tarafından önerilen yönteme göre hesaplanmıştır. Tüm kayaç analizi sonuçlarına göre, örneklerin kil minerallerince zengin olduğu, kalsit, kuvars ve feldispat gibi mineralleri de içerdiği görülmektedir (Çizelge 1). Kil fraksiyonu analizleri ise ASTM (1972)’nin önerdiği yönteme göre, normal (N), etilen glikollü (G) ve fırınlanmış (F) olmak üzere üç aşamada gerçekleştirilmiştir. Kil bileşeni yüzdesini oluşturan kil minerali türleri ve yüzdeleri, N, G ve F kayıtları karşılaştırılarak yine ilgili anabilim dalı öğretim üyesince belirlenmiştir. Kil fraksiyonu analizi sonuçlarına bakıldığında, incelenen killi zeminin simektit içeriğinin yüksek olduğu saptanmış olup, illit ve kaoliniti de içerdiği görülmüştür (Çizelge 1).

Çizelge 1: Kil örneklerine ait X-ışınları (XRD) analizlerinin sonuçları

Şekil 7: İncelenen killi zeminde yapılan X-ışınları kırınım analizlerinin kil fraksiyonu analizi (KB) aşamasında elde edilen tipik bir difraktogram örneği.

W(max24) Yaklaşımı

Ankara kilinin şişme potansiyelini inceleyen Ergüler (2001) ve Ergüler ve Ulusay (2003), Ankara kilinden aldıkları örnekler üzerinde uyguladıkları serbest şişme indeksi ve modifiye edilmiş serbest şişme indeksi deneylerinin yapılışıyla ilgili güçlüklere ve sınırlamalara değinerek, şişen türde killi zeminlerin şişme potansiyellerinin değerlendirilmesinde daha pratik ve uygulanabilir bir parametreye gereksinim olduğunu belirtmişlerdir. Bu araştırmacılar, killi zeminlerin siltli, kumlu ve çakıllı zeminlere oranla çok daha fazla suyu bünyelerinde tutma ve bu suyun yerçekimi kuvveti ile ortamdan kolayca kısa sürede uzaklaşamama özelliğinden yola çıkarak, W(max24) olarak adlandırdıkları yeni bir parametre ve bu parametreyi saptamaya yönelik basit bir deney yöntemi önermişlerdir.

Ankara kilinin şişme parametrelerinin görgül yaklaşımlarla belirlenmesi amacıyla çeşitli görgül eşitlikler öneren Ergüler ve Ulusay (2003a), kilin diğer fiziksel ve indeks özelliklerinin yanı sıra, W(max24) parametresini de önerdikleri görgül eşitliklerde kullanmışlardır. Araştırmacılar, W(max24) değerlerinin şişme parametreleri ile yüksek korelasyon katsayısına sahip ilişkiler verdiğini saptamışlardır. Araştırmacılar ayrıca, Wmax24 parametresinin şişme basıncı ve yüzdesinin dolaylı olarak tahmininde diğer indeks parametrelere göre daha anlamlı ilişkiler verdiğini belirterek, bu parametreyi şişme potansiyelinin dolaylı yoldan tayini için en uygun parametre olarak değerlendirmişlerdir.

Yukarıda değinilen hususlar göz önünde bulundurularak, inceleme alanından alınan 18 adet örselenmiş kil örnekleri üzerinde Wmax24 (örneklerin 24 saat saf suda bekletilmesiyle) deneyi uygulanmış ve sonuçlar Çizelge 5.2‘de verilmiştir. Örneklerin Wmax24 değerleri %58.2 ile %117.6 arasında değişim göstermektedir.

Şişme Deneyleri

El-Sohby ve Rabba (1981), başlangıç su içeriğinin şişme basıncı ve yüzdesine etkisini incelemek amacıyla aynı birim hacim ağırlık ve farklı su içeriklerindeki örneklerin şişme parametrelerini belirlemişlerdir. Araştırmacılar, başlangıç su içeriğinin artmasıyla birlikte zeminin şişme basıncının azaldığını ve bu ilişkinin doğrusal olmadığını belirtmişlerdir. Buna bağlı olarak Ergüler (2001), doğal su içeriğinin mevsime bağlı olarak değişim göstereceğinden, su içeriğinin şişme basıncının tahmininde kullanılması durumunda şişme bu ilişkinin sadece örneklemenin yapıldığı mevsim için geçerli olacağını belirtmiştir. Bu durum dikkate alınarak, bu çalışmada görgül eşitliklerde doğal su içeriği yerine, Ergüler (2001) ve Ergüler ve Ulusay (2003) tarafından önerilen Wmax24 parametresi kullanılmıştır.

İncelenen killi zemin yağışların az olduğu yaz mevsimlerinde nem içeriğini kaybederek büzülmeye maruz kalmakta ve buna bağlı olarakta sertleşmektedir. Zeminin kuru olduğu bu dönemde kesici metal kalıplarla örselenmemiş örnek alımında güçlükler yaşandığı için, örnekleme çalışmaları yağışlı dönemde yapılmıştır. Bu dönemde alınan örneklerin nem içeriklerinin fazla olması nedeniyle, alındıkları dönemde bir miktar şişmiş durumda oldukları görülmüştür. İnceleme alanında belirlenen 5 farklı yerden 10x10x2 cm boyutlarındaki kesici metal kalıplarla örnek alınmıştır. Ankara kilinin şişmesiyle ilgili önceki bir çalışmada da (Avşar, 2003) belirtildiği gibi, kireç yumrularının şişme basıncını azaltıcı etkisi göz önüne alınmış ve bu nedenle alınan örneklerde kireç yumrularından olabildiğince kaçınılmasına dikkat edilmiştir. Araziden alınan örselenmemiş örnekler laboratuvar ortamında 50 mm çap ve 20 mm yüksekliğe sahip silindirik metal kesici kalıplara alınarak kontrollü olarak kurutulmuştur. Kurutma sırasında çapta ve boyda görülen büzülme miktarı ölçülmüş ve küçülen örneğin çevresine yanal yöndeki şişmeyi engellemek için su almayan yağlı kağıt sarılarak şişme deneyi başlatılmıştır. Bütün bu işlemlerden sonra yapılan şişme deneyleri sonunda zemin örneklerine ait en yüksek şişme basıncı değerleri belirlenmiştir.

Çizelge 2: Klasik odometre deneyleri sonucunda belirlenen şişme parametreleri ile doğal su içeriği ve doğal birim hacim ağırlık değerleri.

Konsolidasyon Deneyleri

Bu deney yöntemi; aşamalı ve kontrollü eksenel gerilme altında, zeminin tek yönlü (eksenel) drenajına izin verildiği koşullardaki konsolidasyon hızı ve miktarının belirlenmesini kapsar. İnce taneli zeminlerin sıkışabilirlik ve konsolidasyon karakteristikleri, Terzaghi tarafından geliştirilen konsolidasyon deneyi ile tayin edilir. İnce taneli zeminlerde gerilme artışı nedeniyle oluşan zamana bağlı oturma süreci konsolidasyon olarak tanımlanır. Yanal deformasyonu önlenmiş olan suya doygun, disk biçiminde ve örselenmemiş bir zemin örneğinin alt ve üst yüzeyinden drenaj sağlanarak, düşey ve eksenel bir basınç altında konsolidasyon miktarı ve konsolidasyon hızının ölçümü esasına dayanan bir deneydir. Elde edilen sonuçlar toprak dolgu veya mühendislik yapısının oluşturacağı farklı ve toplam oturmanın önceden belirlenmesinde kullanılır. Yukarıda belirtilen bilgilerin ışığında, incelenen killi zeminin ön konsolidasyon basıncını, oturma karakteristiklerini ve konsolidasyon parametrelerini tayin edebilmek amacıyla konsolidasyon deneyleri yapılmıştır.

Killi zeminin ön yükleme basıncını ve konsolidasyon özelliklerini belirlemek amacıyla ASTM (2000) tarafından önerilen yönteme göre konsolidasyon deneyleri yapılmıştır (Şekil 8). Yapılan deneyler sonrasında e-logP grafikleri çizilerek örneklerin ön yükleme basınçları belirlenmiş ve tüm örneklere ait ön yükleme basıncı değerleri ile konsolidasyon parametreleri Çizelge 5.4’de verilmiştir. Örneklerin ön yükleme basınçları 55-200 kPa arasında değişmekte olup, çizilen e-logP grafiklerinden incelenen kilin normal konsolide bir zemin olduğu yorumu yapılmıştır.

Şekil 8: Deney sonrası oturma miktarının görüldüğü kil örneğinin görüntüsü.

Çizelge 3: İncelenen kil örneklerinin konsolidasyon parametreleri ile ön yükleme basınçları (Pe).

Deformasyon Kontrollü Doğrudan Makaslama Deneyleri

Şev  duraylılığı analizlerinde girdi parametresi olarak kullanılacak kohezyon (c) ve içsel sürtünme açısı   değerlerinin belirlenmesi amacıyla toplam 16 adet olmak üzere 4 farklı yerden alınan örselenmemiş örnekler üzerinde drenajlı koşullar altında deformasyon kontrollü doğrudan zemin makaslama deneyleri yapılmıştır. Deneyler, uzun süreli duraylılık koşullarının göz önünde bulundurulması nedeniyle konsolidasyonlu-drenajlı olarak gerçekleştirilmiştir. Örneklemenin yapıldığı yerlerde beklenen en büyük ve olası normal gerilme değerleri dikkate alınmış olup, bu değerler çerçevesinde uygun görülen normal yükler altında her biri 4 örnekten oluşan 4 deney seti hazırlanmıştır. Makaslama deneyleri öncesi uzun süreli duraylılık koşullarının gereklerini (drenajı) sağlamak amacıyla 24 saat boyunca seçilen normal gerilme altında bekletilen örnekler, deney esnasında da drenajın sağlanması amacıyla makaslama hızı 0.05 mm/dak olarak seçilen düzenekte makaslama hareketine tabi tutulmuşlardır. İncelenen killi zeminlere ait örselenmemiş örneklerin doruk makaslama dayanım parametreleri 9 mm’lik ileri, artık makaslama dayanımı parametreleri ise yine 9 mm’lik geri makaslama hareketi sonucu belirlenmiştir. İleri ve geri makaslama hareketi sonucu makaslanan bir yüzey Şekil 9’da görülmektedir.

Şekil 9: İleri ve geri makaslama hareketleri sonucu oluşan makaslama yüzeyinden bir görüntü.

Makaslama deneyleri sonucunda belirlenen dayanım parametrelerinin (kohezyon ve içsel sürtünme açısı) sağlıklı bir şekilde tayin edilmesi, incelenen killi zeminlerde geriye dönük analizler sonrasında yapılacak güvenli şev geometrisi tasarımları açısından büyük önem taşımaktadır. Ancak deneyler sonrasında, sayısı az da olsa, bazı örneklerin içinde makaslama dayanımını arttıracak sertlikte ve çapı 1-3 cm arasında değişen beyaz renkli çakıllara rastlanmıştır. Deney sırasında doruk makaslama dayanımı genel eğilimin üzerinde olan örnekler bu durum da göz önünde bulundurularak değerlendirilmiştir. Aralarında şev  duraysızlıkların görüldüğü yerlerin de olduğu 4 örnekleme noktasından alınan örselenmemiş örneklerin makaslama dayanım parametreleri tayin edilmiş olup, bu parametreler incelenen killi zemini genel olarak karakterize eden dayanım parametrelerinin belirlenmesi amacıyla genelleştirilmiş yenilme zarfının (Şekil 10) çiziminde kullanılmıştır. İncelenen killi zeminin yapılan deneyler sonucu belirlenen doruk ve artık makaslama dayanım parametreleri Çizelge 4’te verilmiştir.

Şekil 10: İncelenen zemine ait genelleştirilmiş yenilme zarfı.

Çizelge 4: Makaslama deneyleri sonuçlarına göre yenilme zarflarından belirlenen makaslama dayanımı parametreleri.

c'p, f’p : Doruk makaslama dayanımı parametreleri (drenajlı)

  c'r, f’r : Artık makaslama dayanımı parametreleri (drenajlı)

Tek Eksenli Sıkışma Dayanımı Deneyleri

Bu deney, incelenen kohezyonlu örselenmemiş kil örnekler üzerine eksenel yükün deformasyon kontrollü uygulanması ile zeminin tek eksenli sıkışma dayanımının tayini için yapılmıştır. Bu amaçla, inceleme alanında belirlenen 2 yerden alınan blok örneklerden laboratuvar ortamında 37 mm çap ve 100 mm yüksekliğe sahip tüp örnekleyiciler yardımıyla tek eksenli sıkışma dayanımı deneyine tabi tutulmak üzere örnekler hazırlanmıştır. Killerde drenajsız koşullardaki içsel sürtünme açısı (0) sıfır olduğundan, yapılacak olan üç eksenli ve tek eksenli sıkışma dayanımının deneyleri sonunda aynı drenajsız makaslama dayanımı bulunacak olması göz önünde bulundurulmuş ve daha az zaman alan tek eksenli sıkışma dayanımı deneyi ASTM (2000) standartlarına göre gerçekleştirilmiştir. Söz konusu deneyler deformasyon hızı 0.2 mm/dk olacak şekilde yapılmıştır. Bu deney sonucunda bulunan tek eksenli sıkışma dayanımı drenajsız makaslama dayanımının 2 katı olup, elde edilen drenajsız makaslama dayanımı ile taşıma gücü hesaplamaları yapılmış ve tek eksenli sıkışma dayanımı değerlerinin ortalaması 34.9 kPa olarak bulunmuştur.

Elde edilen verilerin değerlendirildiği ve sonuçların sunulduğu ikinci bölüm ilerleyen haftalarda yayınlanacaktır.

Not: Bu makale, Mayıs 2010 yılında Hacettepe Üniversitesi Jeoloji Mühendisliği Bölümü’nde Prof. Dr. Reşat Ulusay’ın danışmanlığında hazırlanan “Çayyolu – Serpmeevler  (Ankara) Yerleşimindeki Killi Zeminlerin Şev  Duraylılığı,  Şişme ve Taşıma Gücü Açısından Değerlendirilmesi” isimli lisans bitirme projesinden alıntılanmıştır. Çalışmayı hazırlayanlar; Görkem Başcı, Zehra Deveci Aral, Onur Özdemir, Alev Özen Özgür.

Dünyada Madencilik:

Dünya maden rezervlerinde önemli payları olduğu gibi dünya maden üretiminde de rol oynayan ülkelerin başında ABD, Çin, Güney Afrika, Kanada, Avustralya ve Rusya gelmektedir.Bunun yanı sıra maden alanına girmese de petrol üretiminde  Suudi Arabistan, Kuveyt, İran, Rusya ve Türk Cumhuriyetleri önemli rezervlere sahiptir.Örneğin ABD’de maden ve madenciliğe dayalı sanayilerin toplam üretimi 27,6 milyardolar olup ABD ekonomisine sağladığı toplam katma değer 2,28 trilyon dolara kadar ulaşmaktadır. Yine dünya madenciliğinde önemli bir yeri olan Kanada’da ise toplam madencilik üretimi 2009 yılında 45,3 milyar dolar civarında olup, sektörden elde edilen vergi geliri ise yıllık 13,5 milyar dolar civarındadır.Ekonomiye sağladığı katkılar açık olan madencilik sektörüne; yatırımcıların ilgisi de her geçen günartmaktadır. Maden arama faaliyetlerine en çok yatırım yapan ülkelerin başında Kanada, Avustralya ve ABD gelmektedir. Söz konusu ülkeler toplam arama bütçesinin yaklaşık %69’una tekabül eden 12,6 milyar USD değerinde harcama gerçekleştirmektedir.

Türkiye’de Madencilik:

Ülkemizin karmaşık jeolojik ve tektonik yapısı çok çeşitli maden yataklarının bulunmasına olanak sağlamıştır. Günümüzde dünyada yaklaşık 90 çeşit madenin üretimi yapılmaktayken ülkemizde 60 civarında maden türünde üretim yapılmaktadır. MTA verilerine göre, dünyada 132 ülke arasında toplam maden üretim değeri itibarıyla 28’inci sırada yer alan ülkemiz, maden çeşitliliği açısından ise 10’uncu sırada bulunmaktadır. Başta endüstriyel ham maddeler olmak üzere, bazı metalik madenler, linyit ve jeotermal kaynaklar gibi enerji ham maddeleri açısından ülkemiz zengindir. Dünya endüstriyel ham madde rezervlerinin % 2,5’i; kömür rezervlerinin % 1’i; jeotermal potansiyelinin % 0,8’i ve metalik maden rezervlerinin % 0,4’ü ülkemizde bulunmaktadır. Ülkemizin zengin olduğu madenler arasında ise ilk sırayı dünya rezervlerinin % 72’sini oluşturan bor mineralleri almaktadır. Ancak, birkaç maden dışında dünya ölçeğindeki rezervlerimiz kısıtlıdır. Dünyada üretimi ve ticareti yapılan 90 çeşit maden ve mineralden 13’ünün ekonomik ölçekteki varlığı ülkemizde henüz saptanamamıştır. Ülkemiz 50 çeşit madende kısmen yeterli kaynaklara sahipken, 27 maden ve mineralin günümüzde bilinen rezervleri ve kaliteleri, ekonomik madencilik için yetersizdir. Ülkemizin, maden kaynakları ve çeşitliliği bakımından kendi kendine kısmen yeterli olan ülkeler arasında yer aldığı söylenebilir.

Teknik Değerlendirme :

1. Ülkemiz de madencilik sektörü alınan verilere göre 2017 yılında %25 2018 yılında %25 gibi sabit bir büyüme rakamı yakalayarak her geçen sene büyüyen bir sektör konumundadır.Bu büyüme rakamları ile devam edilmesi durumunda  2023 senesinde 15 milyar USD kar hedef konulmuş olup bu hedef doğrultusunda ilerlenmektedir.
2. Mevcut ekonomik durumlar düşünüldüğünde ülkenin döviz ihtiyacının karşılanması için oldukça önemli bir konumda olan maden sektörü daha fazla yatırım alması,yasalar önündeki zorlukların kolaylaştırılması, yatırımcı adına devlet desteği alması durumunda ekonomik anlamda Türkiye için oldukça önemli bir konumdadır.Özellikle Covid-19 sonrası Dünya genelinde yaşanan ham madde açığının kapatılması adına Türkiye bu konuda da merkez üslerden birisine dönüştürülebilir,ayrıca mevcut olan %11.2 olan işsizlik sorunu için ülke adına  istihdam yaratarak işsizliğin önlenmesi adına  ülke adına önemli katkılar sunabilir.

Alıntılar :

• İMMİB (İSTANBUL MADEN İHRACATÇILARI BİRLİĞİ)

 • Trade Map Verileri 2016-2017-2018

• TUİK, Dış Ticaret İstatistikleri, Aralık 2017

• TOBB Madencilik Sektör Meclisi, Türkiye Madencilik Sektör Raporu 2007 • TBMM Araştırma Komisyonu Raporu, Mayıs 2010

Jeolojik Sanal Geziler

PetroEDGE firması verilen kurslar, çalıştaylar ve saha gezileri aracılığıyla petrol ve gaz endüstrisine teknik eğitim sağlıyor, ancak son zamanlarda özellikle eğitim bütçelerindeki azalma nedeniyle saha gezileri için talep sayısında önemli bir düşüş oldu. Tesislere ve ekipmanlara odaklanan sanal  gerçeklik (VR) modülleri zaten mevcut olduğundan, bunun fiziksel arazi gezileriyle tutarlı bir tarzda sunulan VR  jeolojik arazi gezilerine genişletilmesine karar verildi.

Pilot bölge olarak İngiltere'nin kuzeybatı kıyısındaki Hilbre Adaları seçildi. Saha genel anlamıyla, Doğu İrlanda Deniz Havzası'nda 25 km uzaklıktaki sahalardan petrol ve gaz üreten Sherwood Kumtaşı Grubunun Alt Triyas Ormskirk Kumtaşı Formasyonunu oluşturduğu için petrol ve gaz jeobilimcilerinin özellikle ilgisini çekmektedir.

Saha gezisi düzenlenen pilot bölge (Fotoğraf: Carol Hopkins).

VR  saha gezileri, keşfetmeyi teşvik etmek için tasarlanmış, sürükleyici ve gerçekçi bir ortam yaratmayı amaçlamaktadır. Kullanıcılara her zaman erişilebilen ve uygun ölçümleri yapmak için çeşitli araçlara erişim sağlayan sanal bir alan kılavuzu sağlamaktadır. Saha gezisinin başlangıcındaki rehberlik, kullanıcıyı sahada yapacakları gözlemlerin aynısını yapmaya ve saha çalışması becerilerini geliştirmeye teşvik eder. Özel ilgi alanları, çekirdek veya log görüntüleri, fotomikrograflar, çökelme modelleri, tortul yapıların çizimleri veya mostranın açıklamaları gibi seçildiğinde daha fazla ayrıntı sağlayan özel noktalara sahiptir. Bu noktalarda görüntülenebilecek bilgi yelpazesi çok geniştir ve video görüntüleri, sismik görüntüler, animasyonlar ve 3D modelleri içerebilir.

Saha gezisinin başlangıcından bir ekran görüntüsü. Açıklama (resmin sağında) ve seslendirme, kullanıcıları yaklaşmadan ve özgürce keşfetmeden önce uzaktan gözlem yapmaya teşvik eder. Mavi küreler, seçildiğinde daha fazla bilgi veya veri ortaya çıkaran sıcak noktalardır. Beyaz çizgi, doğrusal bir ölçüm aracıyla artırılan ölçek için 1 metrelik bir ölçüdür. Kaynak: PetroEDGE.

Sanal Gerçeklik Alan Gezilerinin Zorlukları

Farklı güçlü ve dezavantajlı yönleri olan çok sayıda VR  saha gezisi mevcuttur. Birçoğu, drone görüntü yakalamanın sağlayabileceği özgürlük, ölçek ve erişilebilirlikten yararlanır. Bu durum, arazi gezisi katılımcılarına kayalıkların tepesinde görülebilecek özellikler konusunda güvence vermek için ciddi bir fırsat yaratmaktadır.

İlk fotogrametrik modeller, VR'ye dönüştürüldüğünde yeterince yüksek çözünürlük sağlamadı, bunun başlıca nedeni, drone'ların çıkıntılara çok yakın uçamaması ve yakın çekim görüntüleri elde edememesiydi. Pek çok VR  saha gezisinde piksel başına 3 cm veya daha düşük bir çözünürlüğe sahiptir, ancak anlamlı sedimantolojik özellikleri göstermek için daha yüksek çözünürlüğe ihtiyaç vardır ve asıl amaç kaba tane boyutunun çözülmesiydi. Farklı görüntü yakalama yöntemleri ve işleme tekniklerinin bir arada kullanıldığı aylarca süren deneyler, gerekli sonuçları elde etti, ancak aynı zamanda gelecekteki bölgelerde karşılaşılabilecek teknik sorunları da vurguladı.

Boya paletinin, etkileşimli haritanın ve araç seçim paletinin tamamı el cihazlarına eklenmiş bir ekran görüntüsü. Kullanıcının konumu ve görüş alanı, başka bir yere (Little Hilbre) geçmek için bir sekme ile birlikte haritada görüntülenir. Kaynak: PetroEDGE.

Örneğin, derin gölgelerin varlığı, bitişik alanlardaki benzerlikleri tanımlayan bir algoritmaya dayandığından işleme yazılımını karıştırır. Ara sıra gölgeli alanlar manuel olarak işlenebilir, ancak bu işlem zaman alıcıdır ve mümkün olduğunca kaçınılması gerekmektedir. Orta Doğu'daki karbonat mostralarına sanal arazi gezileri planlanıyor, ancak parlak koşullarda güneş tepedeyken film çekmek, parlak ışıklı alanlarla kontrast oluşturan çok sayıda derin gölgeli alan üretecek ve kapsamlı işleme sorunları yaratacaktır.

VR ve 360 derecelik videoların gömülü olduğu bir VR kombinasyonu kullanılarak, büyük fosillerin uzun süreli filme alınmasını ve işlenmesini başarabilir. Kullanıcıya bir coğrafi harita sağlandığı için, daha kapsamlı mostraların farklı bölümleri görüntülenebilir ve kullanıcı, harita üzerinde seçildiğinde her alana taşınır.

Sanal Jeolojik Gezilerin Diğer Yerbilimi Eğitimleriyle Entegrasyonu

VR saha gezileri, fiziksel saha gezilerinin sağladığı tüm beceri transferini ve öğrenme fırsatlarını çoğaltamaz, ancak değişen finansal ortamda hepimizin pragmatik olması gerekir. Geleneksel saha gezileri seyahat, konaklama, aksama süresi ve lojistik açısından maliyetlidir, bu nedenle bir saha gezisinin pek çok avantajını sanal da olsa deneyimleyebilmek, onları hiç deneyimlememekten daha iyidir. Uygun gözlemler ve sonuçlar çıkarmak için gereken beceriler hala öğretilebilir ve başka yerlerde kullandığımız çeşitli verilerin gerçek kayalarla ilgili olduğunu ve yorumların jeolojik süreç anlayışımıza uyması gerektiğini hatırlatır.

Açılan alan kılavuzunun ve bir etkin noktanın ekran görüntüsü. Sıcak noktadaki görüntü, proje için toplanan örneklerden hazırlanan ince kesitlerin birkaç fotomikrografından biridir. Kaynak: PetroEDGE.

Fiziksel bir arazi gezisi planlarken, farklı bölgeler arasındaki mesafe seyahat miktarını kısıtlarken, tutarlı bir hikaye anlatan bir dizi iyi fosile ulaşmak zor olabilir. VR alan gezileri ile, kapsamlı bir anlayış sağlamak veya farklı bölgelerin karşılaştırılması için çok çeşitli coğrafi konumlar birleştirilebilir.

VR  saha gezileri oluşturmanın maliyeti, her seyahate erişebilen sınırsız sayıda kullanıcı, seyahat ve lojistik maliyetlerinin olmaması ve VR  saha gezilerinin yerine getirebileceği rollerin çeşitliliği ile azaltılır.

VR alan gezilerinin, fiziksel arazi gezilerinin yerini alması amaçlanmadığı, ancak havadan ve panoramik görüntüler gibi ek özellikler ve veri, yorum ve modeller üzerine bindirme yeteneği sağladığı vurgulanmalıdır. Ayrıca, daha az mobil kullanıcıya veya seyahat edemeyenlere kapsamlı erişim sağlarlar. Kapsayıcılık aynı zamanda yerbilimci olmayanları, genç personeli ve normalde sahayı ziyaret etme fırsatı bulamayan diğer meslek gruplarını da kapsar. Çekim ekibinin bu sorunların güvenli bir şekilde üstesinden gelebilmesi koşuluyla, uzak yerler, kısıtlı erişilebilirliğe sahip kayalıklar veya belirli sağlık ve güvenlik riskleri sunan kayalıklar izlenebilmektedir.

Bununla birlikte, sanal  gerçeklik  saha gezileri sadece gerçek saha çalışmasına uygun maliyetli, risksiz bir alternatif olarak görülmemelidir. Sahada mevcut olmayan etkinlikleri ve özellikleri birleştirmek için benzersiz fırsatlar sunar ve daha entegre ve esnek bir öğrenme kaynağı sunarlar.

Kaynak: www.geoexpro.com

Anahtar Kelimeler: Sanal Gerçeklik, Saha, VR, Jeoloji, PetroEdge

Mart 2018 yılında, yapımı devam etmekte olan bir otoyol inşaatına henüz terasman kotuna gelmemiş yarma kazılarının stabilitesine yönelik ön inceleme ve değerlendirme yapılması amacıyla teknik gezi düzenlemiştir. Yarma kazısının devam ettiği Kasım 2018’de incelenen bölgede meydana gelen duraysızlık ön inceleme çalışmalarının doğruluğunu kanıtlar nitelikte olup yapılan değerlendirmeler bu yazıda sunulmuştur. Bu çalışma, Varyant Proje ve Mühendislik firmasının teknik ekibinde halihazırda çalışmakta olan mühendisler tarafından yapılmıştır. 

Jeolojik - Jeoteknik Değerlendirme Mart 2018

Sandık yarma kesitinde devam eden ve yaklaşık olarak 1100 metre tül uzunluğa sahip olan kesimde, bitkisel toprağın altında farklı ayrışma ve dayanım koşullarına sahip andezit birimi gözlenmiştir. Yapılan ilk değerlendirmelerde kaya ortamında açılan yarma şevinde meydana gelebilecek duraysızlıkların süreksizlik kontrollü olacağı düşünülmüştür. Bu nedenle yerinde yapılan ön incelemede, açılan yarma şevinden süreksizlik yönelimi bilgileri alınmıştır.

Ön inceleme çalışmaları Mart 2018 döneminde bir inşaat mühendisi ve bir de jeoloji mühendisi eşliğinde yürütülmüş olup sol ve sağ yarma şevlerinde toplamda 2 noktada değerlendirmeler yapılmıştır.

Onaylı projesindeki geometrisi 1y / 1d olan yarma, en yüksek noktasında 4 şev yüksekliğinde (~40 metre) açılacaktır. Yapılan incelemelerde ikinci şevin tamamlanmak üzere olduğu tespit edilmiştir.  

Jeololog pusulası yardımıyla süreksizlik setlerinden alınan eğim / eğim yönü bilgileri, şev yönelimi ve kaya birimin içsel sürtünme açısı kullanılarak kinematik analizler yapılmıştır.

Yapılan gözlemlerde sağ şevde yer yer su sızıntıları gözlenmiştir. Kaya kütlesi içerisinde gözlenen süreksizliklere bağlı ikincil geçirimlilik koşullarının kontrol ettiği sızıntılar eklem yüzeylerinin kaygan olmasına sebep olacaktır. Bu durum kaydırıcı kuvvetlerin güçlenmesi anlamına gelmekte olup, duraysızlık riskini arttıracaktır. Tüm bunlara ek olarak söz konusu teknik gezinin yapıldığı dönemin yağışlı bir mevsim olduğu da göz önüne alınmalıdır.

Yapılan ön değerlendirmelerde kinematik analizlerde girdi parametresi olan süreksizliklere ait içsel sürtünme açısı, literatür bilgilerine dayandırılmış olup, 30 derece olarak seçilmiştir.

Ön stabilite analizlerinde kullanılabilecek kaya süreksizliklerine ait tipik dayanım değerleri (Hunt, 1986).

Lokasyon-1’de yapılan kinematik analizlerde kama dışında düzlemsel ve devrilme türü duraysızlık riski tespit edilmemiştir. Kama türü kayma süreksizliklerin kesişmesi halinde meydana gelebilmektedir.

Lokasyon-1’de kinematik analiz sonuçları, hakim süreksizlik setlerinden 2m-1m / 6m-2m / 3m-2m / 3m-1m / 1m-6m arasında 5 farklı olasılığa bağlı olmak üzere kama tipi duraysızlık olabileceğini ortaya koymuştur.

Söz konusu lokasyonda ön çalışmalar ve gözlemler neticesinde kinematik analizlere bağlı olarak kama tipi duraysızlık riski beklenmektedir. Söz konusu duraysızlığın daha ayrıntılı bir şekilde ortaya konabilmesi için kritik olduğu düşünülen geometri için “Swedge” programı kullanılarak analitik analizler yapılmıştır. Bu analizlerde süreksizlikliğin kohezyon ve içsel sürtünme açısı değerleri, önceki onaylı raporlar ve ilgili literatür kaynakları referans gösterilerek seçilmiştir.

Öngörülen dayanım parametreleri çerçevesinde;

Statik koşul için güvenlik katsayısı: 7.1

Dinamik koşul için güvenlik katsayısı: 5.3 olarak bulunmuştur.

Sonuç olarak kinematik analizlerle süreksizliklere bağlı olarak gelişebilecek potansiyel duraysızlık riskleri ortaya konmuştur. Sonrasında yapılan analitik analizlerde bulunan güvenlik katsayıları ise söz konusu süreksizlik yönelimlerinin potansiyel bir duraysızlığa sebebiyet vermeyeceği göstermiştir. Ancak inceleme alanındaki söz konusu yarma kesiminde izlenen kaya biriminin sık eklemli bir yapı sergilemesi küçük ölçekli de olsa dökülmelerin ve/veya kopmaların gelişebileceğini göstermektedir. Tüm bunlara ek olarak inceleme alanında jeolojik – jeoteknik araştırmaların (sondaj, jeofizik vb.) ve laboratuvar deney sonuçlarının olmaması da veri belirsizliği durumunu açıkça ortaya koymaktadır.

Kinematik anlamda kama tipi duraysızlık potansiyelinin mevcut olması kazıların kontrollü şekilde yapılmasını gerektirmekte ve bununla birlikte de şevde meydana gelebilecek olası bir hareketin öngörülenden daha kritik dayanım parametrelerine bağlı olarak gelişebileceği de bu çerçevede unutulmamalıdır.

Mart 2018’de Yapılan Ön İnceleme Sonuçları ve Öneriler

Lokasyon-1’de söz konusu ön çalışmalar ve gözlemler neticesinde kinematik analizlere bağlı olarak kama tipi duraysızlık riski beklenmektedir. İncelenen yarma tülünde daha dik olan 1y / 1d yarma şevleri süreksizlik kontrollü duraysızlıklar için daha kritiktir. Bu çerçevede 1y / 1d şev eğimiyle açılacak yarmada kama tipi duraysızlıkları önleyecek paternde ve boyda bulonlama ve tüm yüzey boyunca çelik hasır ve püskürtme beton uygulamasının yapılması uygun olacaktır. Ayrıca bu çözüm yoluyla şev yüzeyinin atmosferik koşullardan korunması amaçlanmaktadır. Bu uygulama olası küçük çaplı (toptan göçmeye neden olmayacak) kopma ve dökülmelerin engellenmesinde de yardımcı olacaktır.

Yarmanın açılacağı birimlerin çok parçalı ve kırıklı yapısı sebebiyle kopma ve dökülmeler ile karşılaşılması olasıdır. Bu istenmeyen durumun önüne geçilmesi adına tüm şev yüzeyleri altıgen çelik tel ile örtülecek, çelik tel ile beraber tüm şev yüzeylerine 8 cm püskürtme beton uygulaması yapılacak, bu sistem 4.00 m aralıkla 2 sıralı olarak L=2.00 m boyunda (Ø28 mm) bulonlar ile şev yüzeylerine tutturulacak ve 4.00 m aralıkla 2 sıralı olarak L=3.00 m boyunda (Ø50 mm) barbakan yapılacaktır.

Jeolojik – Jeoteknik Değerlendirme Kasım 2018

Devam eden yarma kazıları terasman kotuna yaklaşmış olup bu sırada Kasım 2018’de yapılan teknik gezide Lokasyon-1’de kama tipi duraysızlık mekanizmasının kontrol ettiği bir duraysızlık izlenmiştir.

Yapılan ilk incelemelerde şev duraysızlığının masif andezit birimi altında gözlenen çok – tamamen ayrışmış (killeşmiş) seviye sebebiyle tetiklendiği öngörülmüştür. Bölgenin karşıdan görünüşü itibariyle sağ ve solunda, killeşmiş karakterde dolguya sahip süreksizlikler görülmektedir. Yerinde yapılan incelemelerde duraysızlık sonucunda palye hendeklerinde 1 – 1.5 m civarında alt kota ve yol eksenine doğru ötelenme gerçekleşmiştir.

Lokasyon-1’de söz konusu duraysızlığın izlendiği yarmanın en üst şevinde, andezit birimine göre daha zayıf bir örtü birimi izlenmektedir. Andezit birimi içerisinde yer alan süreksizliklerin çok zayıf, ayrışmış (killeşmiş) dolgu malzemesinin etkisi ve yönelimi ile hareket etmesi sonucunda yarma şevinin en üst seviyesinde bulunan bu örtü birimi de dairesel şekilde mobilize olmuştur. Bu durumda, kama tipine bağlı gelişmiş dairesel kayma ile yarmada kompleks bir duraysızlık meydana geldiği söylenebilir.

Yapılan incelemelerde kazı sırasında yapılan patlatmalar sonrasında bazı kaya blokların serbest halde şev yüzeylerinde askıda kaldığı gözlenmiştir. İlerleyen dönemlerde söz konusu bu blokların atmosferik koşullar ve yer çekimi etkisiyle hendeklere düşebileceği öngörülmektedir. Hendeklerde birikebilecek malzemenin yüzey suyu drenajını engelleyebileceği dikkate alınarak söz konusu serbest blokların temizlenmesi önerilmiştir.  

Lokasyon-1’in yakın çevresinde, kama tipi duraysızlığa sebep olan süreksizlik setleri ve benzerleri sağ şev boyunca sık sık izlenebilmiştir. Birbirleriyle kesişen bu süreksizliklerin, yer yer küçük ölçekte kütlelerin de mobilize olmasına sebebiyet verdiği tespit edilmiştir.  

Aşağıdaki şekilde duraysızlığın meydana geldiği bölgeden alınarak karakterize edilen süreksizliklere ait yönelim bilgileriyle yapılan kinematik analiz sunulmuştur. Kinematik analizde de açıkça görüldüğü üzere şev duraysızlığının mekanizması kama tipi kayma olup söz konusu süreksizliklerin kesişim noktası kritik bölge içerisinde yer almaktadır. Kinematik analizlerde kullanılacak içsel sürtünme açısı, süreksizlik dolgusu dikkate alınarak ilgili literatürde belirtilen fay ve makaslama zonu, killi malzeme için verilen 8 derece olarak öngörülmüştür.

Sonraki aşamada şev duraysızlığına sebep olan süreksizliklerin yönelim bilgileri, yarma şevi yönelimi ve dayanım parametreleri girdi parametre olarak kullanılarak Swedge programı yardımıyla analitik analiz yapılmıştır. Buradaki amaç, geri analiz yoluyla kayma anındaki (F=1) süreksizlik parametrelerine ulaşmaktır.

Analitik analizle kayma koşulu olan F=1 durumundaki dayanım parametreleri tayin edilmiştir. Buna göre bu kesimde süreksizlik dolgularının ayrışmış (killeşmiş) olması halinde dikkate alınacak süreksizlik dayanım parametreleri; 

 c (kohezyon) : 15 kPa,

Ø (içsel sürtünme açısı) : 8 derece olarak belirlenmiştir.

Edinilen bilgilere göre yarma şevinde izlenen sağlam ve masif kaya biriminin kazılabilmesi için kontrollü ve ardışık şekilde birden fazla patlatma yapılması gerekmiştir. Bu dinamik etkinin de söz konusu stabilite potansiyelini tetiklemiş olabileceği düşünülmüştür. Bu yaklaşımdan, kama tipi bloklar oluşturabilecek süreksizliklerden ve diğer zayıf seviyelerin tüm şev boyunca varlığından yola çıkarak söz konusu yarma için yeni bir teknik inceleme organize edilmiştir. Aralık 2018’de düzenlenen teknik gezide ise yarma tülü boyunca izlenen süreksizlik yönelimleri ile zayıf seviyeler haritalanmıştır.

Sonuçlar ve Öneriler

Mart 2018’de yapılan ilk incelemelerde sahada belirlenen süreksizlik setlerinin kama tipi duraysızlığa neden olabileceği tespit edilmiş olup bu doğrultuda yapılan analizlerde veri eksikliğini tamamlamak için onaylı proje ve ilgili literatür kaynaklarından alınan dayanım parametreleri kullanılmıştır.

Mart 2018’de tespit edilen 1m-2m (eğim/eğim yönü: 50/130-57/240) süreksizlik setlerinin kama tipi duraysızlık potansiyeline sahip olduğu ortaya konmuştur. Devam eden yarma kazıları sırasında Kasım 2018’de meydana gelen duraysızlığa neden olan süreksizlik setlerinin yönelim değerleri ise 40/120-58-244 olarak ölçülmüştür. Yapılan değerlendirmelerde de açıkça görüleceği gibi Kasım 2018’de kama tipi duraysızlığa neden olan süreksizlik setleri, ilk incelemelerde tespit edilenlerle oldukça uyumludur.

Kasım 2018’de izlenen şev duraysızlığı için geri analiz yapılmış olup, duraysızlığın gerçekleşmesine sebep olan zayıf seviyenin dayanım parametreleri tespit edilmiştir.

Geri analizlerde bulunan dayanım parametreleri dikkate alınarak, sahada yapılan incelemelerde tespit edilen hâkim süreksizlik yönelimleri üzerinde kinematik ve analitik analizler yapılmıştır. Kinematik analizlerde kama tipi duraysızlığa neden olabilecek hâkim süreksizlik setleri belirlenmiştir.

Lokasyon-1’de en sık rastlanan süreksizlik yönelimlerinin oluşturduğu setler dikkate alınarak yapılan analitik analizde güvenlik sayısı 0.82 olarak bulunmuştur. Geriye dönük analizde hesaplanan dayanım parametreleri, o noktada izlenen ayrışma yüzeyinin kalınlığı, su akışı ve patlatma gibi kaymayı tetikleyici sebeplere bağlı olmak üzere rezidüel seviyeye indirgenmiştir. Söz konusu bu parametrelerin tamamının bir araya gelmesi kuşkusuz ki mevcut kama tipi duraysızlığın meydana gelmesine sebep olmuştur. Alınacak önlemlerle, şev yüzeyinin atmosferik etkilerle olan ilişkisinin kesilmesiyle birlikte ayrışma seviyelerinin dayanım parametrelerinin rezidüel seviyelere inmesinin önüne geçilmesi düşünülmektedir. Bu doğrultuda doruk parametrelerle tekrarlanan analitik analizlerde ise güvenlik sayısı 3.08 olarak bulunmuştur.

Hareketin olduğu bölgede yapılacak rehabilitasyon çalışmaları şu şekilde olacaktır;

Bu kesimde, süreksizliklerin oluşturduğu kamanın mobilize olması sonucu hareket eden kütlenin kontrollü bir kazı ile sahadan uzaklaştırılması,

Yapılacak bu kazı sırasında şev tepesinden itibaren 8 cm kalınlığında püskürtme beton, çelik ağ ve L=2m boyunda bulon ve barbakan uygulaması yapılması,

Yapılacak kazı sonucu oluşacak boşlukta kontrolsüz su akışının önlenmesi için heyelanın artan kilometre tarafında bir düşüm oluğu imal edilmesi ve suyun ilk palyeye kadar bu oluk yardımıyla taşınması,

Enkesitte ve planda gösterilmiş olan kazı sınırı tahmini olarak verilmiş olup esas kazı sınırı imalat aşamasında yerinde belirlenecektir.

İlk şevin önüne, hem şev yüzeyinin düzgün bir görünüme ve geometriye kavuşması hem de palyesiz durumda kalacak şeve topuk oluşturması açısından 10m yüksekliğinde 1Y/1D şev eğimi ile harçlı kaya dolgu teşkil edilmesi uygun görülmüştür.

Anahtar Kelimeler: Şev Duraysızlığı, Şev, Kama, Dayanım

Hubble Uzay Teleskobu Tarafından Fotoğraflanan Mars: Bu fotoğraf, Haziran 2001'de Mars'ın yalnızca 68 milyon kilometre uzakta olduğu gezegenimizden çekilmiş en iyi Mars fotoğraflarından biridir. Çözünürlük yaklaşık 20 kilometredir - yer tabanlı teleskoplarla elde edilebilecekten çok daha iyi ama yine de Mars'ın altında yatan jeolojiyi ortaya çıkarmak için yetersiz. (NASA ve Hubble Ekibi (STScI/AURA) tarafından yapılan çalışmanın modifikasyonu)

Bugün yüzey kuru ve soğuk olsa da, araştırmacı uzay araçları tarafından toplanan kanıtlar, Mars'ın bir zamanlar mavi gökyüzüne ve sıvı su göllerine sahip olduğunu gösteriyor.

Uzay Aracı Keşfi

Mars, uzay araçları tarafından yoğun bir şekilde araştırılmaktadır. Mars'a 50'den fazla uzay aracı fırlatıldı, ancak yalnızca yaklaşık yarısı tamamen başarılı oldu. İlk ziyaretçi 1965 yılında Mars'ın yanından uçarak Dünya'ya 22 fotoğraf gönderen US Mariner 4'tü. Bu resimler, bol miktarda çarpma kraterine sahip, görünüşte kasvetli bir gezegeni gösteriyordu. O günlerde kraterler beklenmedikti, bazı insanlar hala kanallar veya onlar gibi bir şey görmeyi umuyordu. Her halükarda, gazete manşetleri ne yazık ki Mars'ın "ölü bir gezegen" olduğunu duyurdu.

1971'de NASA'nın Mariner 9'u, Mars'ın tüm yüzeyini yaklaşık 1 kilometrelik bir çözünürlükte haritalayan ve volkanlar, devasa kanyonlar, kutup kapaklarındaki karmaşık katmanlar ve akan sular tarafından kesilmiş gibi görünen kanallar dahil olmak üzere çok çeşitli jeolojik özellikleri keşfeden ilk uzay aracı oldu. Jeolojik olarak, Mars o kadar da ölü görünmüyordu.

1970'lerin ikiz Viking uzay aracı, tüm gezegensel misyonların en iddialı ve başarılıları arasındaydı. İki yörünge aracı gezegeni inceledi ve yüzeye yapılacak iki iniş için bilgi aktarmaya hizmet etti. Güvenli bir iniş noktası için heyecan verici ve bazen sinir bozucu bir arayıştan sonra, Viking 1 iniş aracı, Neil Armstrong'un Ay'daki tarihi ilk adımından tam 7 yıl sonra, 20 Temmuz 1976'da Chryse Planitia'nın (Altın Ovaları) yüzeyine indi. İki ay sonra Viking 2, daha kuzeyde Utopia adı verilen başka bir ovaya aynı başarı ile indi. İnişçiler, yüzeyi yüksek çözünürlükte fotoğrafladılar ve yaşam kanıtı arayan karmaşık deneyler gerçekleştirdiler, yörünge araçları ise Mars jeolojisine küresel bir bakış açısı sağladı.

Mars, Viking'den sonra yirmi yıl boyunca ziyaret edilmeden kaldı. NASA ve Rus Uzay Ajansı tarafından Mars'a iki uzay aracı daha fırlatıldı, ancak ikisi de gezegene ulaşamadan başarısız oldu.

Durum, 1990'larda NASA'nın Viking'den daha küçük ve daha ucuz olan uzay araçlarını kullanarak yeni bir keşif programı başlatmasıyla değişti. Uygun şekilde Pathfinder olarak adlandırılan yeni görevlerin ilki, 4 Temmuz 1997'de ilk tekerlekli, güneş enerjili gezici ekipmanı Mars yüzeyine indi.

Pathfinder'dan Yüzey Görünümü: Pathfinder iniş aracından alınan görüntü, uzun zaman önce Mars'ın dağlık bölgelerinden uzay aracının indiği çöküntüye su akarken yontulmuş, rüzgarlı bir ovayı göstermektedir. Mars'taki ilk tekerlekli araç olan Sojourner gezgini, yaklaşık bir mikrodalga fırın büyüklüğündedir. Düz tepesinde, aracı çalıştırmak için elektrik sağlayan güneş pilleri bulunur. İniş aracından rampayı ve gezicinin, görev ekibinin “Yogi” takma adını verdiği daha büyük kayaya giden yolu görülmektedir (NASA/JPL).

Mars Global Surveyor (MGS) adlı bir yörünge aracı birkaç ay sonra geldi ve bir Mars yılı boyunca tüm yüzeyin yüksek çözünürlüklü fotoğraflarını çekmeye başladı. Halen çalışmakta olan bu uzay aracının en çarpıcı keşfi, daha sonra tartışılacağı gibi, görünüşte yüzey suları tarafından kesilen oluklardı. Bu görevleri 2003 yılında her ikisi de yüksek çözünürlüklü kameralar taşıyan NASA Mars Odyssey yörünge aracı ve ESA Mars Express yörünge aracı izledi. Odyssey'deki bir gama ışını spektrometresi, büyük miktarda yeraltı hidrojeni keşfetti (muhtemelen donmuş su şeklinde). Sonraki yörüngeler, gelecekteki iniş alanlarını değerlendirmek için NASA Mars Keşif Orbiterini, üst atmosferini incelemek için MAVEN'i ve ayrıca Mars'ın ince hava katmanlarını incelemeye odaklanan Hindistan'ın Mangalayaan'ını içeriyordu. Bu yörüngelerin birçoğu aynı zamanda yüzeydeki iniş araçları ve geziciler ile iletişim kurmak ve Dünya'ya veri aktarıcıları olarak hizmet etmek için donatılmıştır.

Victoria Krateri: (a) Meridiani Planum'daki bu krater 800 metre genişliğinde olup, Dünya'daki Meteor kraterinden biraz daha küçüktür. İç kısımdaki kumul alanına dikkat edin. (b) Bu görüntü, Opportunity gezgininin Victoria kraterinin kenarını, içeriye doğru güvenli bir yol arayan görüntüsünü gösterir. (a: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona/Cornell/Phio State University b: çalışmanın NASA/JPL/Cornell)

2011'de NASA, Viking'den bu yana en büyük (ve en pahalı) Mars görevini başlattı. Bir alt kompakt araba büyüklüğündeki 1 tonluk gezici Curiosity, güç için güneş ışığına bağımlı olmaması için plütonyumla çalışan elektrik jeneratörlerine sahip. Curiosity, karmaşık jeolojisi ve geçmişte sular altında kaldığına dair kanıtlar nedeniyle seçilen Gale kraterinin tabanına kesin bir iniş yaptı. Daha önce, Mars'a iniş yapanlar, daha düşük hedefleme doğruluklarının gerektirdiği gibi, az tehlike içeren düz arazilere gönderiliyordu. Curiosity'nin bilimsel hedefleri arasında iklim ve jeoloji araştırmaları ile geçmiş ve şimdiki Mars ortamlarının yaşanabilirliğinin değerlendirilmesi yer alıyor. Bununla birlikte, belirli bir yaşam tespit cihazı taşımamaktadır. Şimdiye kadar bilim adamları, Mars'taki canlıları cansız maddelerden ayırt edebilecek basit bir araç geliştiremediler.

İlgili Video Linki: https://www.youtube.com/watch?v=XczKXWvokm4&t=1s

Mars Örnekleri

Ay hakkında bildiklerimizin çoğu, orijini koşulları da dahil olmak üzere, ay örnekleri üzerinde yapılan çalışmalardan geliyor, ancak uzay araçları henüz Mars örneklerini laboratuvar analizi için Dünya'ya geri gönderemedi. Bu nedenle, bilim adamlarının Mars örneklerinin Dünya'da inceleme için hazır olduğunu keşfetmeleri büyük ilgi uyandırıyor. Bunların hepsi, uzaydan düşen kayalar olan nadir bir göktaşı sınıfının üyeleridir.

Mars Göktaşı: Krater oluşturan bir çarpmayla Mars'tan fırlatılan bu bazalt parçası, sonunda Dünya'nın yüzeyine ulaştı (NASA).

Kayalar Mars'tan nasıl kaçabildi? Yoğun kraterli yüzeyinin gösterdiği gibi, kızıl gezegen üzerinde birçok çarpma meydana geldi. Yüzey yerçekimi Dünya'nın sadece %38'i kadar olan Mars'tan büyük darbelerden fırlayan parçalar kaçabilir. Uzun bir zaman sonra (tipik olarak birkaç milyon yıl), bu parçaların çok küçük bir kısmı Dünya ile çarpışır ve tıpkı diğer meteorlar gibi atmosferimizden geçerken hayatta kalır. Bu arada, Ay'dan gelen kayalar da göktaşları olarak gezegenimize ulaştılar, ancak sadece ay kökenli olduklarını gösterebildik.

Mars meteorlarının çoğu volkanik bazaltlardır; çoğu aynı zamanda nispeten genç - yaklaşık 1,3 milyar yaşında. Dünya'dan veya Ay'dan olmadıklarını kompozisyonlarının detaylarından biliyoruz. Ayrıca, 1,3 milyar yıl kadar önce Ay'da onları oluşturacak hiçbir volkanik faaliyet yoktu. Venüs üzerindeki darbelerden püskürtülenlerin kalın atmosferinden kaçması çok zor olurdu. Eleme sürecine göre, tek makul köken, o sırada Tharsis yanardağlarının aktif olduğu Mars gibi görünüyor.

Bu göktaşlarının Mars kökenli olduğu, birkaçının içinde hapsolmuş küçük gaz kabarcıklarının analiziyle doğrulandı. Bu kabarcıklar, ilk olarak doğrudan Viking tarafından ölçülen Mars'ın atmosferik özelliklerine uyuyor. Görünüşe göre, bir miktar atmosferik gaz, onu Mars'tan fırlatan ve onu Dünya'ya doğru yola çıkaran çarpmanın şokuyla kayada sıkışıp kaldı.

Bu Mars örneklerinin analizinden elde edilen en heyecan verici sonuçlardan biri, içlerinde hem su hem de organik (karbon bazlı) bileşiklerin keşfi olmuştur; bu, Mars'ın bir zamanlar okyanuslara ve hatta belki de yüzeyinde yaşam olabileceğini düşündürmektedir. Daha önce de ima ettiğimiz gibi, uzak geçmişte Mars'ta akan suyun varlığına ve hatta günümüze kadar uzandığına dair başka kanıtlar da var.

Anahtar Kelimeler: Mars, Jeoloji, Göktaşı, Meteor, Dünya, Ay

Bazı durumlarda tünel kazısı dahi kesme teknolojisi kullanılarak gerçekleştirilir. Yumuşak kayada bu, patlatmaya göre bir avantaj sağlar, çünkü ana kaya titreşimlerden zarar görmez. Ayrıca, tünel inşaatı ve rehabilitasyonunda çok sayıda başka operasyon, ekskavatöre monte edilen kesme ataşmanları ile mümkün kılınmaktadır.

Polonya'daki bir otoyol tünelinde zincir kesici ataşmanlı bir tünel ekskavatörü kullanılıyor (Kemroc/Thomas Exel).

Avusturyalı inşaat şirketi Porr'un  tünel projelerinde kesme teknolojisi giderek daha önemli bir rol oynuyor. Şu anda Polonya'da büyük bir altyapı projesi için de kullanılıyor. Porr, S3 otoyolunun 16 km uzunluğundaki bölümünün planlanması ve inşaatı için görevlendirildi. Porr SA (Varşova) ve Porr Bau GmbH (Viyana) işbirliğiyle planlanan ve yürütülen, inşaat bölümünde en karmaşık mühendislik görevlerinden biri, 2300 m uzunluğunda çift tüplü karayolu tünelinin inşasıdır. Tünel her iki taraftan da kazılacaktır.

Ekskavatör-kesici kombinasyonu, yumuşak şeylde düşük titreşimlerle ekonomik bir tünel açma performansı sağlar (Kemroc/Thomas Exel).

Şeylde Kesme

Güney tünel kesimlerinde patlatma ile gevşemiş sert mineral çakılları bulunurken, kuzeyde yumuşak şeyl kayaçları hakimdir. Burada patlatmadan kaynaklanan titreşimler anakayaya zarar verebilir. Ancak Porr  tünelcileri, boşluğu çevreleyen kayayı yük taşıyıcı bir bileşen olarak kullanmayı içeren Yeni Avusturya Tünel Açma Yöntemini (NATM) kullandığından, bu durumdan mümkün olduğunca kaçınılmalıdır. Bu nedenle kazı için tünel ekskavatörleri ve kesici ataşmanların kullanılmasına karar verilmiştir. S3 karayolu tünelinin iki kuzey boru bölümünde toplam beş kesici kullanılıyor: Porr'un makine filosundan dört standart döner tamburlu kesici ve Alman üreticiden bir EK 140_800 zincirli kesici (nominal güç 140 kW, çalışma genişliği 800 mm) Kemroc.

Tungsten karbür uçlara sahip dönen bir kesici zincir, Kemroc zincir kesicilerin temel özelliğidir. Herhangi bir kalıntı bırakmadan kayanın çıkarılmasını sağlar (Kemroc/Thomas Exel).

Geleneksel döner tamburlu kesicilerin aksine, Kemroc EK serisi zincirli kesiciler, yan kesici kafalar arasında tungsten karbür uçlu uçlarla donatılmış döner bir kesici zincire sahiptir. Merkezi zincirsiz ekskavatöre monteli kesme ataşmanlarına kıyasla %40'a kadar enerji tasarrufu sağlarlar. Yeni tanıtılan EK 220 modeli (220 kW) ile birlikte EK ürün yelpazesi artık 1,5 ila 70 t çalışma ağırlığına sahip ekskavatörlere uyum sağlamaktadır. Kemroc'un ürün yelpazesi, merkezi bir döner kesici zinciri olmayan döner tamburlu kesiciler/çift başlı kesiciler ile tamamlanmaktadır. Kemroc'a göre, özellikle sağlam bir şekilde inşa edilmişlerdir ve sınırlı çalışma alanlarında – özellikle tünel yüzeyinde – kısa bomlu taşıyıcılar için ve ayrıca betonarme üzerinde düşük titreşimli ve düşük gürültülü yıkım çalışmaları için uygun ataşmanlardır.

Farklı Uygulama Alanları: Zincirli Kesiciler ve Döner Tamburlu Kesiciler

Proje yöneticisi Norbert Hörlein'e göre, şirketin kendi stoğundaki döner tamburlu kesiciler ve yakın zamanda satın alınan zincirli kesici, tünel sürüşünde birbirini tamamlıyor: “Zincir kesiciler, sert kayadaki ilerleme performansları açısından patlatma ile karşılaştırılamaz. Ancak kesimin ekonomik olduğu durumlarda zincir kesiciler, döner tamburlu kesicilere göre kazıda daha verimlidir. Kaya desteği olarak püskürtme beton kaplı çelik kafes kemerler yerleştirilmektedir. Bunlar zincir kesicilerle çalışırken risk altındadır, çünkü bu makineler daha uzun tasarlanmıştır ve operatör – santimetre aralığında gerekli bir hassasiyetle – çalışma alanını döner tamburlu kesiciler kadar iyi göremez.

Sert kayada kesme yöntemleri, ileri performans açısından geleneksel tünel açma yöntemleriyle rekabet edemez. Ancak bu yöntem, hem sert kaya hem de yumuşak kayanın aynı yüzde bulunduğu karışık yüzey koşullarının yanı sıra nispeten yumuşak şeyllerde de kullanılabilir. Bölgede çalışan bir uzmana göre, ekskavatöre monteli kesiciler, özellikle gevşek kaya parçalarını temizlemek için patlatmada da önemli bir rol oynayabilir. Bu durumda ekipler, gevşek kayayı yalnızca ekskavatör kepçeleri vasıtasıyla veya çalışma kafesinden manuel olarak çıkarmak zorunda kalmaktan daha güvenli bir şekilde çalışabilirler.

Tünel açmada kesme teknolojisinin çok sayıda başka olası kullanımı vardır. Örneğin Porr'un Polonya'daki S3 karayolu tüneli projesinde, bir zincir kesicinin esas olarak portal duvarlardaki ön kesim sırasında kaya yüzeylerini temizlemesi ve daha sonra bir püskürtme betonu ve ankraj desteği oluşturmak için pürüzsüz bir yüzey oluşturması amaçlanmıştır. Hidrolik ekskavatörde kırıcı kullanılması, portal duvarlarında ana kayaya zarar verebilirdi. Kısa kuyruklu tünel ekskavatörü ve zincirli kesici kullanımı ise düz bir yüzey ve hassas bir profil için gerekli sonuçları verdi. Sonunda, çalışma yöntemi tekrar değiştirildi: önce ana kayaya yeterince geniş ve derin bir boşluk açıldı ve ardından kalan kaya patlatıldı. Bu, bitişik şeylin jeolojisinde patlama hasarını önledi ve ayrıca sondaj çalışmaları ve patlayıcılardan tasarruf sağladı. Zincir kesici de bir dereceye kadar çalışma yüzeyinde kullanıldı. Burada, iki yanal kesici tamburlu ve aralarında tungsten karbür uçlu bir döner zincirli kesici bulunan benzersiz ve patentli tasarımının avantajlı olduğu kanıtlanmıştır.

Yararlanılan Kaynak: www.tunnel-online.info

Anahtar Kelimeler: Tünel, Porr, Patlatma, Ekskavatör, Şeyl

Bu çalışmada, projesi yapılan bir heyelanın rehabilitasyonuna ilişkin, araştırma ve değerlendirme süreçleri özetlenmiştir. Araştırma kapsamında, ilgili kesiminde meydana gelen şev duraysızlığı sonucunda izlenen yapısal deformasyonların ve zemin problemlerinin iyileştirilmesi amacıyla, jeolojik – jeoteknik ve geoteknik değerlendirmelerin yapılması hedeflenmiştir.

Jeolojik – Jeoteknik Değerlendirmeler

İnceleme alanında yapılan temel araştırma sondajları ve gözlemsel incelemeler, bölgede kontrolsüz bir şekilde teşkil edilmiş bloklu kumlu çakıl / kil karakterinde yapay dolgu (Yd) malzemesinin olduğunu ortaya koymaktadır. Söz konusu malzemenin içerisinde beton ve kiremit parçalarının da olduğu inşaat atıklarına rastlanmıştır. Bölgede tespit edilen birden fazla kayma dairesinin içerisinde kalan ve ilksel hali yamaç molozu olan birim, mobilize olduğu için heyelan malzemesi olarak isimlendirilmiştir. Bu birim, bloklu kumlu killi çakıl ve yer yer de killi seviyeler şeklinde gözlenmektedir. Örtü birimlerinin altında ve derinliği 15 ile 20 m arasında değişen Atbaşı Formasyonu’na (Tpea) ait çok ayrışmış kiltaşı birimi yer almaktadır. Bu birimin ayrışma ve dayanım özellikleri; çok ayrışmış – ayrışmış (W4 – W5) ve aşırı derecede zayıf – zayıf (R0 – R1) karaktere sahiptir. Yapılan ayrıntılı karot incelemelerinde, kaya yapısının ve dokusunun tespit edilebildiği bu seviyenin altında daha masif olan kumtaşı ara seviyeli kiltaşı biriminin izlendiğini ortaya koymaktadır. Kumtaşı ara seviyelerinin 1 – 5 cm arasında değiştiği birim genel olarak; az ayrışmış (W2) ve çok zayıf – zayıf dayanımlıdır (R1 – R2). 

İnceleme alanına ait idealize jeolojik kesitlerden bir tanesi aşağıda gösterilmiştir.

İnceleme alanında yapılan öncel çalışmalarda şev duraysızlığının etki alanının mevcut asfalt yol ile deniz çizgisi arasında olduğu öngörülmüştür. Jeolojik – jeoteknik araştırma çalışmalarında yapılan temel araştırma sondajları ile uygun görülen noktalardaki inklinometre tesisleri ve bu sondajlarda yapılan periyodik ölçümlerde de şev duraysızlığının derinliği, hızı ve yönü net bir şekilde ortaya konmuştur. İnceleme alanına denizden yapılan teknik gezilerde, temel kayası ile örtü birimler arasında su sızıntılarının olduğu tespit edilmiştir. İnklinometre tesis edilen temel araştırma sondajlarında yapılan periyodik ölçümlerde, haraketin derinliğinin 17 ile 22 m arasında değişmekte olduğu ve duraysızlığın ayrışmış kiltaşı seviyesinden gerçekleştiği tespit edilmiştir.

Çalışma alanında heyelanın tepe noktasının mevcut asfalt yoldan başladığı görülmektedir. Ayrıca inceleme alanında mevcut asfalt yoldan denize doğru farklı zamanlarda kontrolsüz bir şekilde inşaat pasa malzemesinin dökülmesinin de, söz konusu hareketi tetiklediği düşünülmektedir. Arazinin sarp yapısı ve diğer bazı etkenler sebebiyle bu malzeme kendi iç stabilitesini koruyamamış ve denize doğru mobilize olmuştur. Mevcut yolun altından başlayıp denize doğru mobilize olan kütle, yanal ve düşey deformasyonlara sebep olmakta ve ilçe merkezine ulaşımı sağlayan asfalt üzerinde sık sık bakım onarım çalışması ihtiyacını doğurmaktadır. Yapılan incelemeler, duraysızlığa bağlı olarak mevcut yol kotundan itibaren yaklaşık 1.5 ‑ 2.0 m seviyesinde bir düşü olduğunu göstermektedir.

Hareketin mevcut asfalt yol üzerinde bulununa taç sınırı.

Bölge halkından elde edilen bir diğer bilgi ise, proje güzergâhında ve yakın çevresinde yapılan kazı çalışmalarından çıkarılan pasa malzemesinin proje güzergahı sonunda yer alan dere yatağına döküldüğü yönündedir. Yapılan bu dolgu çalışması neticesinde dere yatağı daralmış olup, aşırı yağış koşullarında yağmur sularının karayolu altından ve üstünden denize doğru deşarj olma ihtimalini arttırmıştır.

Doğal dere yatağının pasa malzemesi ile doldurulması sebebiyle yeraltı suyu kontrolsüz bir şekilde denize deşarj olmakta ve denizden yapılan incelemelerde temel kaya birimleri ile örtü zemini arasından ciddi su akışları izlenmektedir. Bu durum da süreksizlik yüzeylerinin kil/silt dolgulu ve düz/kaygan olabilecek kiltaşı birimi için stabilite açısından kritik bir koşul oluşturacaktır. Tabakalarının çok az bir eğim için de olsa denize doğru olduğu kiltaşı biriminin üzerindeki gevşek örtü seviyesinin mobilize olma ihtimali bu durum çerçevesinde de artmaktadır.

Proje güzergâhının alt tarafında yer alan bir yapıda, heyelana bağlı olarak gelişen bir takım deformasyonlar izlenmiştir. Birden fazla geometride kompleks bir şekilde seyreden heyelan mekanizmalarının taç sınırlarının bir tanesi de bu yapının hemen altından geçmektedir.

Yapıda gözlenen hasar ve heyelan taç sınırı.

İnklinometre Uygulaması

İnceleme alanında yapılan temel araştırma sondaj planında kesit oluşturacak şekilde ve hareketin en yüksek seviyede izlendiği noktalardaki sondajlarda inklinometre tesisi önerilmiştir. Aşağıdaki tabloda inklinometre tesis edilen kuyularda yapılan periyodik ölçümlere ilişkin özet bilgiler sunulmuştur.

Mühendislik jeolojisi planında da açıkça görüldüğü üzere hareketin denize doğru olduğu tespit edilmiştir. Kümülatif kayma hızı bu bölgede 1.9 mm/gün mertebesine varmaktadır. Buna paralel olarak özellikle hareketin hızlı olduğu İSK-4 no.lu sondajda inklinometre borusunun kırıldığı gözlenmiştir. Söz konusu kuyudan alınan 10 günlük ölçüm sonrasında inklinometre borusu kırılmış olup, bu tarihten sonraki deformasyonlar boru kuyuda serbest halde olduğu için değerlendirmeye alınmamıştır.   

Nümerik Analizler ve Çözüm Önerileri

Öncelikle yapılan araştırma çalışmaları sonucunda ortaya çıkan idealize zemin profilinde yer alan birimlere ait dayanım parametreleri elde edilmiştir. Daha sonra rehabilitasyon önerisi değerlendirilmiş ve gerekli stabilite analizleri gerçekleştirilmiştir.

Yapılan sondajlarda tesis edilen inklinometre sonuçları ve mobilize zemin derinliklerine göre çizilen kayma daireleri jeolojik kesitlerde açıkça görülmektedir. Bu kayma daireleri esas alınarak yapılan geri analiz ile kaymanın gerçekleştiği yenilme zonunun dayanım parametreleri elde edilmiştir. Geri analizde yenilme zonunun dayanım parametreleri kademe kademe düşürülerek güvenlik sayısının ~1.00 olmasını sağlayan parametreler belirlenmiştir.

Geri analiz modeli ve malzeme parametreleri.

Geri Analiz Sonuçları – Yenilme Zonu

Alternatif Çözüm-1 Kazık İmalatı ve Jet-Grout ile Zemin İyileştirme

İlk alternatif olarak yol ekseninden kilometre artışına göre 28m, 35m ve 40m sağa 2 sıra olacak şekilde Φ120cm çapında ve L=30-35m boyunda sıralı fore kazıklar ve tabliye betonu imal edilmesi planlanmıştır. Fore kazıkların yapılacağı bölgede doğal arazi yüzeyi ile kayma yüzeyi arasındaki mesafe yaklaşık ~20m mertebelerindedir. Kazıkların bu 20m’de yer alacak kesimlerinin konsol olarak çalışacağı düşünüldüğünde konsol boylarının kısaltılarak kazık boylarının makul seviyelerde imal edilebilmesi ve rehabilitasyon sonrası düzgün bir yüzey sağlanması amacıyla +34.50 kotuna kadar sıyırma kazısı yapılması ve kazıkların bu kazıdan sonra imal edilmesi uygun görülmüştür. +34.50 kotuna kadar yapılacak sıyırma kazısı 3Y/2D eğimde ~12-13m’lik bir şev ile yol platformuna bağlanacaktır.

Alternatif-1 Statik Durum Kazık Deplasman Değerleri (s=4.2cm).

Analiz sonuçları incelendiğinde statik ve sismik durumlarda kazıklarda gözlenen deplasman değerleri ile kazıklara etkiyen kuvvetler kabul edilebilir mertebelerde bulunmuştur. Statik ve sismik durumlarda gözlenen 2.00 ve 1.54 güvenlik sayıları, istenen 1.50 ve 1.10 değerlerini sağlamaktadır. Sonuç olarak önerilen rehabilitasyon Km: 0+170 kesitinde güvenli bulunmuştur.

Alternatif Çözüm-2 Kazık İmalatı ve Zemin Yer Değiştirme

İkinci alternatif olarak yol ekseninden kilometre artışına göre 28m, 35m ve 40m sağa 2 sıra olacak şekilde Φ120cm çapında ve L=30-35m boyunda sıralı fore kazıklar ve tabliye betonu imal edilmesi planlanmıştır. Fore kazıkların yapılacağı bölgede doğal arazi yüzeyi ile kayma yüzeyi arasındaki mesafe yaklaşık ~20m mertebelerindedir. Kazıkların bu 20m’de yer alacak kesimlerinin konsol olarak çalışacağı düşünüldüğünde konsol boylarının kısaltılarak kazık boylarının makul seviyelerde imal edilebilmesi ve rehabilitasyon sonrası düzgün bir yüzey sağlanması amacıyla +34.50 kotuna kadar sıyırma kazısı yapılması ve kazıkların bu kazıdan sonra imal edilmesi uygun görülmüştür.

Km: 0+200 kesitinde L=30m boyunda Φ120cm çapında fore kazıklar, yol ekseninden 35m sağa yerleştirilmiştir. Yapılacak sıyırma kazısı ve taş dolgu teşkili ile birlikte elde edilen sonuçlar aşağıda verilmiştir:

Km: 0+200 statik durum kazık deplasman değerleri (s=2.1cm)

Rehabilitasyon için kazık imalatı + jet-grout ve kazık imalatı + zemin yer değiştirme olmak üzere 2 alternatif önerilmiş, yapılan stres – deformasyon ve şev stabilitesi analizleri ile alternatifler değerlendirilmiştir. Sonuç olarak 2 alternatif de güvenli bulunmuştur.

Kazık imalatı ile birlikte;

- İlk alternatifte dolgu tabanında yer alan kontrolsüz yapay dolgu ve yumuşak kil birimlerinde jet-grout uygulaması ile zemin iyileştirme yapılacaktır.

- İkinci alternatifte dolgu altında yer alan kontrolsüz yapay dolgu ve yumuşak kil birimlerinde 1.5m yatay / 1.0m düşey dişli kazı paterni ile sıyırma kazısı yapılacak ve yerine taş dolgu malzemesi teşkil edilecektir. Bu alternatifte, stres – deformasyon ve şev stabilitesi analizlerine ek olarak yeni teşkil edilecek taş dolgu tabanında yer alan zemin profili düşündüğünde, kohezyonlu birimlerde efektif gerilme artışı hissedilmeyeceği için herhangi bir oturma ve taşıma gücü problemi beklenmemektedir.

Anahtar Kelimeler: Heyelan, Şev, Duraysızlık, İnklinometre, Deformasyon, Kazık, Jet-Grout

Kil Dolgulu Süreksizlikler

Arazi çalışmalarına göre, bazı süreksizliklerin kil dolgulu olduğu gözlenmiştir ve kinematik anlamda risk taşıyan bu süreksizliklerin herhangi bir duraysızlığa neden olacağı noktada kil dolgularının kritik rol oynacağı düşünülmektedir.

Kil dolgulu süreksizlik parametrelerinin tayini ile ilgili olarak ilk yaklaşım, literatür temelli verilerin kullanılması yönündedir. Bu yaklaşım, piyasada/sektörde sıklıkla kullanılmakta ve çoğunlukla da kabul görmektedir. Ancak bu doğrultuda dikkate alınan literatür verilerinin doğrudan tasarımda kullanılması yanıltıcı olacaktır. Aşağıdaki örnekte çalışma sahasında izlenen kireçtaşı için ilgili literatür kaynağındaki parametreler kil tabakası için verilmiş olup dolgunun plastisite vb. indeks özellikleri ile kum ve çakıl içeriği dikkate alınmamıştır. Kuşkusuz dolgunun bu özellikleri makaslama dayanımını doğrudan etkileyecektir. Bu nedenle, bu tarz literatür verilerinin ön çalışma ve değerlendirme aşamalarında kullanılması, tasarımın ise mümkün olduğunca laboratuvar deneylerine dayandırılması önerilmektedir.

Süreksizliklerin kil dolgulu olarak kabul edilmesi durumunda, kaya ortamında meydana gelebilecek potansiyel duraysızlıklarda pürüzlülükten ziyade kalın kil dolgunun rol oynayacağı ve yenilme zarfının lineer (Mohr-Coulomb) olacağı kabulu yapılacaktır. Bu yaklaşımda, açılacak yarma şevlerinde kil dolguların kontrol ettiği duraysızlık mekanizmaları dikkate alınabilecek olup tasarımın aşırı derecede güvenli tarafta kalma ihtimali konusu tartışma konusudur. Bir başka deyişle özellikle güzergah projelerinde izlenen uzun yarma tülleri sektörler/kesimler halinde değerlendirilmeli, süreksizlik yönelimleri ve koşulları bu aralıklara göre kategorize edilmelidir.

Araziden uygun yöntemlerle örnek alınabilmesi durumunda laboratuvar ortamında deformasyon kontrollü doğrudan makaslama deneyi yapılarak söz konusu kil dolgunun makaslama dayanımı bulunabilir. Deneyimlere göre kil dolgunun süreksizlik dayanımı için belirleyici olabilmesi için kalınlığının yaklaşık olarak 1 cm’den fazla olması gerekmektedir.

Pürüzlü Süreksizlikler

Kaya ortamlarda meydana gelebilecek potansiyel duraysızlıkları, süreksizliklerin dolgusunun kalın olmadığı ya da dolgusunun olmadığı durumda, süreksizlik yüzeylerindeki pürüzlülük durumu söz konusu duraysızlıkları kontrol eden önemli parametrelerden biri olacaktır. Bu doğrultuda dikkate alınacak yaklaşım, süreksizliklerin pürüzlü olduğu kabulu ile eğrisel yenilme zarfını temsil eden Barton ölçütüdür. Bu ölçüt kullanılarak yapılan örnek değerlendirmede aşağıdaki adımlar izlenmiştir.

Barton yenilme ölçütü:

- Malzemenin temel içsel sürtünme açısı (fi basic) bulunur. Bu parametre ISRM tarafından standardize edilen tilt testi ile ya da laboratuvarda yapılacak makaslama deneyi ile bulunabilir. Fi basic araziden alınan intact örnek üzerinde pürüzsüz taze yüzeyde yapılacak makaslama deneyi sonucunda da bulunabilir ve önerilen yöntem budur. Eğer böyle bir imkan yok ise literatür çalışmaları da yardımcı olabilir.

- Pürüzlülük parametresi JRC, arazide kullanılacak profilometreler yardımıyla bulunur.

-JCS Singh Gahrooee yaklaşımına göre bulunur (arazide Schmidt sertlik çekici ile uygulama yapılamadıysa).

Singh ve Gahrooee (1989) tarafından önerilen bozunma sınıfları:

- Şevdeki normal gerilme aralığı dilim methodu dikkate alınarak belirlenir. Maks. ve min. normal gerilme değerlerine göre Barton ölçütü çalıştırılır.

- Eğrisel ölçütün grafiği çizilir ve üssel fonksiyon denklemi tayin edilir.

- Eğrisel ölçütün üssel ifadesinin türevinden kritik derinlik (normal gerilme) için anlık içsel sürtünme açısı/fi instanteneos (eğim) bulunur. Buradaki önemli husus, Barton yenilme ölçütünün eğrisel olması nedeniyle değişen normal gerilmelere karşılık gelen dayanım parametrelerinin de farklılık göstermesidir. Bu nedenle kritik normal gerilmelere (derinlik) karşılık gelen dayanım parametrelerinin bulunması gerekmektedir.

- Bulunan fi değerine karşılık gelen kohezyon da ilgili eşitlik yardımıyla bulunur.

Anahtar Kelimeler: Süreksizlik, Dayanım, Parametre

Heyelan Plankotesi

Heyelan bölgelerinde yersel ya da uçuş marifetiyle yapılan harita alımlarına heyelan plankotesi denilmektedir. Heyelan plankotelerinde, heyelan özelinde yer alan bir takım morfolojik, hidrojeolojik vb. bilgiler detaylı olarak 1/500 gibi büyük ölçeklerde işlenir. 

Taç hattının şev üstü ve şev altı, topuk hattı, su sızıntıları, bataklık alanlar, varsa eski sondaj noktaları, tansiyon çatlakları heyelan plankotelerinde olabilecek verilerdir. Bu haritaları konusunda yetkin haritacıların alması önerilmektedir. Aşağıdaki şekilde örnek bir heyelan plankotesi verilmiştir. Bu haritada su akış yönleri, taç ve topuk bölgeleri, hasar görmüş yapılar, tansiyon çatlakları ile heyelandan ötürü hasar gören asfaltın bakım onarım dönemleri görülebilmektedir.

Saha Gözlemleri

Harita ekibi tarafından oluşturulmuş heyelan plankotesi, uzman mühendislerden oluşan ekip tarafından yerinde kontrol edilmeli, tespit edilen morfolojik ve hidrojeolojik anomaliler teyit edilmeli, haritaya işlenmeyen ya da yeni gelişen bir durum söz konusu ise bunlar haritaya işlenmelidir.

Öncelikle heyelan kavramının doğal yamaçlar için şev duraysızlığı kavramının ise insan eli ile oluşturulmuş şevler için kullanıldığının bilinmesi gerekmektedir.

Heyelan ya da şev duraysızlığının meydana geldiği alanlarda yapılacak öncel gözlemlerin ilki heyelan mekanizmasının alansal karşılığının tahmin edilmesidir. Bu doğrultuda, heyelanın taç ve topuk bölgesinin tespit edilmesi gerekmektedir. Bununla birlikte mobilize olan kütlenin yayıldığı bölgenin de tahmin edilmesi yapılacak sıyırma için fikir verecektir. Mobilize olan kütlenin arazi çalışmalarından ya da plandan tahmin edilememesi durumunda yapılacak kestirim için varsa ilk arazi kesitleri ile heyelan sonrası arazi kesitleri karşılaştırılabilir. Heyelan hattı boyunca uygun aralıklarda alınacak kesitler üzerinde yapılacak değerlendirmeler plana izdüşürülerek heyelan malzemesinin sınırı çizilebilir.

Bazı sahalarda paleoheyelanlara (eski heyelan) ait taçların olduğu unutulmamalı, aktif kaymaya neden olan taç hattı doğru bir şekilde haritalanmalıdır.

Suyun Etkisi

Şimdiye kadar irdelenen bir çok heyelan probleminin altında yatan ana nedenlerin en önemlilerinden bir tanesinin arazide gözlenen kontrolsüz su akışı olduğu tespit edilmiştir. Kaya ortamlarda süreksizlik yüzeyi boyunca veya zemin taneleri arasındaki gözenek suyu basıncının artması, kaydırıcı kuvvetleri arttırmakta dolayısıyla malzemenin makaslama dayanımını azaltmaktadır.

Çalışma alanında izlenebilecek bataklıklar, sazlıklar ya da küçük su birikintileri heyelanın nedenlerinden bir tanesinin su varlığı olduğuna işaret edebilir. Bu alanlar, yüzey suyunun drene olamadığını ve üst seviyelerde geçirimsiz bir tabakanın olduğunu gösterir. Yapılacak heyelan plankotesinde bu alanların haritalanması ve drenaj projelerinin de bu doğrultuda hazırlanması gerekmektedir.

Gece ile gündüz sıcaklıkları arasındaki farkın fazla olduğu bölgelerde donma çözülme olayı görülebilmektedir. Buna bağlı olarak da kaya ortamlarda devrilme ya da kaya düşmesi gibi duraysızlıkların izlenmesi olası hale gelmektedir. Aşağıdaki vakada görülebileceği gibi donma çözülme sonrası süresizliklerde çekme dayanımının kritik bir şekilde azalması ve mevcut yamaç eğimi ile birlikte serbest hale gelen blokların, mevcut üst yapısına zarar vermemesi ve hatta yaşanabilecek trafik kazalarından dolayı can ve mal kaybına yol açmaması için gerekli önlemlerin alınması gerekmektedir. 

Yapılarda Deformasyonlar ve Tansiyon Çatlakları

Mobilize olan kütlenin içerisinde ya da gerisinde kalan istinat veya iksa duvarları ile asfalt, sanat yapıları ve altyapı elemanlarında bir takım deformasyonlar görülebilmektedir. Heyelan hareketinin tespit edilebilmesi, etkisinin ve neden olduğu deformasyonun anlaşılabilmesi için söz konusu bu yapıların gözlenmesi büyük önem arz etmektedir.

Özellikle zemin ortamlarda kütle mobilizasyonu sırasında oluşan çekme gerilmeleri tansiyon çatlakları oluşturmaktadır. Taç bölgesinin gerisinde ya da önünde oluşabilen bu çatlaklar heyelanların ilerleme durumu ile ilgili de bilgi verebilir. Taç bölgesinin gerisinde tespit edilen çatlakların açıklık/deformasyon durumu takip edilerek hareketin devam edip etmediğine dair fikir sahibi olunabilir.

Anahtar Kelimeler: Heyelan, Etüt, Şev Duraysızlığı, Tansiyon Çatlağı, Yeraltısuyu, Deformasyon, Heyelan Plankotesi

Bazı volkanlar o kadar güçlü püskürmeler üretebilir ki, okyanusları toz ve zehirli gazlardan oluşan havaya salarak güneş ışığını engeller ve onlarca yıl içinde bir gezegenin iklimini değiştirir. Bilim insanları, Mars'ın kuzeyindeki Arabia Terra bölgesinin bir bölümünün topografyasını ve mineral bileşimini inceleyerek, yakın zamanda bilinen en şiddetli volkanik patlamalar olan "süper püskürme" özelliğindeki volkanik aktiviteye ilişkin önemli kanıtlar buldular.

(Fotoğraf, NASA'nın Arabia Terra'da Mars Keşif Yörünge Aracındaki Yüksek Çözünürlüklü Görüntüleme Deneyi adlı bir kamera tarafından çekilmiştir.

Havaya su buharı, karbondioksit ve kükürt dioksit saçan bu patlamalar, yaklaşık 4 milyar yıl önce 500 milyon yıllık bir süre boyunca Mars yüzeyini parçaladı. Bilim insanları bu tahmini Temmuz 2021'de Jeofizik Araştırma Mektupları dergisinde yayınlanan bir makalede bildirdiler.

NASA'nın Greenbelt, Maryland'deki Goddard Uzay Uçuş Merkezi'nde jeolog olan Patrick Whelley , "Bu patlamaların her birinin önemli bir iklim etkisi olabilir, belki de salınan gaz atmosferi daha kalın hale getirdi veya Güneş'i bloke etti ve atmosferi daha soğuk hale getirdi" dedi.

400 milyon olimpik yüzme havuzuna eşdeğer büyüklükteki erimiş kaya ve gaz püskürttükten ve patlama bölgesinden binlerce kilometre uzağa kalın bir kül örtüsü yaydıktan sonra, bu büyüklükteki bir yanardağ çökerek dev bir deliğe dönüşür buna da kaldera adı verilir. Dünya'da da var olan kalderalar, onlarca kilometre genişliğinde olabilir. Arabia Terra'daki yedi kaldera, bölgenin bir zamanlar süper patlamalar yapabilen volkanlara ev sahipliği yapmış olabileceğine dair ilk emareleri oluşturmaktadır.

Önceki araştırmalarda, Mars yüzeyindeki çöküntülere milyarlarca yıl önce meydana gelmiş asteroit çarpmalarının neden olduğu düşünülmekteydi. Ancak bilim insanları ilk olarak 2013 yılında yapılan bir çalışmada bu bölgelerin volkanik kalderalar da olabileceğini öne sürdüler. Bu yapıların kraterler gibi mükemmel yuvarlak olmadıklarını ve çok derin zeminler olduğunu fark ettiler.

Whelley ve meslektaşları, Maryland'deki Johns Hopkins Uygulamalı Fizik Laboratuvarı'nda bir volkanolog olan Alexandra Matiella Novak ile görüştükten sonra kül kanıtı arama fikrini düşündüler. Bu doğrultuda ekip, Arabia Terra'nın yüzeyindeki minerallerin volkanik kökenli olduğunu öne süren diğer bilim insanlarının çalışmalarını değerlendirdi. Bir başka araştırma grubu, Arabia Terra havzalarının kaldera olabileceğini öğrendikten sonra, o bölgedeki olası süper püskürmelerden kaynaklanan küllerin nereye yerleşeceğini hesaplamıştı.

Kalderaları ilk olarak 2013'te tanımlayan aynı bilim insanları, her kalderanın hacmine bağlı olarak yanardağlardan ne kadar malzeme püsküreceğini de hesapladılar. Bu bilgi, Whelley ve meslektaşlarının, buldukları kül kalınlığını üretmek için gereken püskürme sayısını hesaplamalarına izin verdi. Sonuç olarak Mars'ta binlerce patlama yaşandığı ortaya çıktı. Arabia Terra, şimdiye kadar Mars'ta patlayıcı volkanların olduğuna dair en büyüke kanıta sahip.

Araştırmacılar, Arabia Terra'nın bilim insanlarına gezegenleri ve ayları şekillendirmeye yardımcı olan jeolojik süreçler hakkında yeni bir şeyler öğreteceğini umuyor.

Konu ile ilgili NASA'nın hazırlamış olduğu videoya aşağıdaki bağlantıdan ulaşabilirsiniz.

Thousands of Ancient Super Eruptions on Mars, Scientists Confirm

Anahtar Kelimeler: Mars, Arabia Terra, volkanizma, volkan, süper püskürme, kaldera

Aktif bir doğrultu atımlı fay üzerinde gelişen morfolojik veriler (Borcherdt, 1975’den değiştirilmiştir)

Kuzey Anadolu Fay Hattı’na (KAFH) birkaç yüz metre mesafede yapılan bir heyelan etüdünde, stabilite probleminin yol imalatı, drenaj problemi vb. hususlar haricinde daha büyük ölçekte yapısal kaynaklı olup olmadığı da araştırma kapsamında göz önünde bulundurulmuştur.

(M.T.A. Yerbilimleri Harita Görüntüleyici)

Yapılan araştırmalarda çalışma alanında tespit edilen bir diğer morfolojik veri ise fay gölcüklerinin yanı sıra fay hattının doğrultusu boyunca takip edilen çizgisel vadi/çukurluktur. KAFH’nın proje güzergâhına oldukça yakın olması, inceleme alanında fay gölcüklerinin çok sık görülmesine neden olmaktadır. Bu durumdan dolayı da yeraltı suyu seviyesi yüzeye çok yakın seyretmektedir. Kuşkusuz bu koşul, zemin bünyesindeki gözenek suyu basıncının artmasına sebebiyet vermektedir. Sonuç olarak yeraltı suyunun yer yer kontrolsüz şekilde fay gölcükleri şeklinde yüzeylenmesi, hem heyelan mekanizmasında kaydırıcı faktör olarak yer almakta hem de zemin koşullarını dayanım ve ayrışma açısından olumsuz şekilde etkilemektedir.

Kuzey Anadolu Fay Hattı (KAFH) ile fay gölcükleri ve çukurluk.

“1943 Tosya – Lâdik Deprem Kırığının Ladik Kuzeyindeki Bölümünün Paleosismik İncelenmesi” adı altında 2015 yılında hazırlanan yüksek lisans tezinde yer alan çalışma alanları, söz konusu araştırmada değerlendirilen çalışma alanı ile örtüşmektedir. Araştırmada, “Yüzey kırığı, Arslantaş Köyü GD’sunda Ladik-Samsun yol kenarında bir sag pond gölcüğü oluşturmuş ve ilgili lokasyonda devamını teşkil ettiğini düşündüğümüz gölcüğün kuzeybatısında T3 hendeği açılmıştır. Bu fay izi üzerinde yapılan gözlem ve çalışmalar sonucu fayın, doğrultu atımlı sağ yönlü bir niteliğinin olduğu ve az miktarda düşey bileşeni de bulunduğu belirlenmiştir.” ifadesi bu çalışma kapsamında bahsi geçen bölge için yapılan araştırmalarla uyumludur.

Fay gölcüğünün devamı niteliğindeki gözle görülür çöküntü (Takcı, 2015)

Aşağıdaki şekilde tipik bir fay gölcüğünün oluşum mekanizması sunulmuştur. Fayın makaslama bölgesinde gelişen çöküntü sebebiyle drenaj kesintiye uğramaktadır. Doğrultu boyunca oluşan göller bu tektonik hattı takip eder ve sarp arazilerde bile fay izi belli olur. Peru’nun Cusco bölgesinde tarih öncesi yaşam döngüsünün uğramış olabileceği kesintilerin belirlenmesi için bir takım araştırmalar yapılmıştır. Eski depremlerin ve morfolojik emarelerinin araştırıldığı bu çalışmada, bölgede tespit edilen Pachatusan fay segmentinin takip edilmesine fay gölcükleri yardımcı olmuştur.

San Andreas Fay Hattı'nda izlenen fay gölcüğünün insansız hava aracı görüntülerini aşağıdaki bağlantıdan izleyebilirsiniz. 

Fay Gölcüğü (Sag Pond)

Anahtar Kelimeler: Fay gölcüğü, sag pond, fay, Kuzey Anadolu Fay Hattı

Yararlanılan Kaynaklar:

- Takcı, V., 1943 Tosya-Ladik Deprem Kırığının Ladik Kuzeyindeki Bölümünün Paleosismik İncelenmesi, Cumhuriyet Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 64 syf. 

- Combey vd., 2020 Evidence of a large "prehistorical" earthquake during Inca times? New insights from an indigenous chronicle (Cusco, Peru).

Yapılan araştırmalar, ilkel canlıların kalıntılarının levha hareketleri sırasında adeta yağlayıcı etki yaparak dağların oluşumuna katkıda bulunduğunu göstermiştir. Bu etki sayesinde kaya levhalar daha kolay hareket ederek farklı morfolojik şekiller ortaya çıkmıştır.

Aberdeen ve Glasgow Üniversitesi’nde yer alan bilim insanları araştırma sonuçlarını şu şekilde ifade ediyor: 

“Basitçe anlatacak olursak dağlar, birbiri üzerine yığılan kaya levhalarından oluşuyor. Fakat bu büyüklükteki bir istifleme, kayalar arasındaki sürtünme sebebiyle oldukça zor bir durum. Yani kayaların birbiri üzerinden kayması için bir şeye ihtiyaç var.”

Profesör John Parnell ve ekibi planktonların neden olduğu bu etkinin iki milyar yıl önce ilkel planktonların büyümesi sırasında meydana gelen bir yığışımdan kaynaklandığını ortaya çıkarmıştır. Araştırmanın bir diğer sonucu ise Dünya yüzeyinde kalıcı bir etki oluşturacak bu artışın büyük bir iklim değişikliği sonucunda gerçekleştiğidir.

Plankton, suda bulunan ve hareket yeteneği akıntıya bağımlı olan canlılara verilen genel isimdir. Genellikle mikroskobik boyutta ve tek hücreli oldukları varsayılsa da, denizanaları veya kopmuş yosunlar da okyanusbilimciler tarafından plankton olarak tanımlanır. Bitkisel planktonlara fitoplankton, hayvansal olanlarına ise zooplankton adı verilir. Göllerde, denizlerde ve akarsularda, hatta belirli şartlar altında buzullarda bulunabilirler. Dünyadaki fotosentez ile üretilen oksijenin büyük çoğunluğunu plankton üretir, diğer kısmını bitkiler üretir (Wikipedia).

Büyük sıradağları (Himalayalar, Alpler, And Dağları vb.) her zaman için Dünya coğrafyasının bir parçası değildi. Dağlar, iki milyar yıl öncesine kadar gezegenin tarihinin hemen hemen yarısında geniş bir şekilde oluşmaya başlamıştı. Bu araştırma ise ilkel yaşamın gezegene girişlerinde nasıl kilit bir rol oynadığını ortaya çıkardı. Dağların oluşumu genellikle tektonik plakaların çarpışması ile büyük kaya parçalarının gökyüzüne doğru itilmesiyle ilişkilendirilirken, yapılan araştırma bunun iki milyar yıl önce okyanuslarda bir planktonik patlamaya neden olan besin bolluğu tarafından tetiklendiğini göstermiştir. Bu süreç iki milyar yıldır devam etmekte ve tuz gibi diğer bazı jeolojik tabakalar da büyük rol oynadı, iki milyar yıl önceki grafit yatakları da özellikle kaygandı ve bazıları birden fazla kez dağların yapımında yer aldı.  

(J. Johnston/University of Aberdeen)

Dağ oluşumu (orojenez) şu şekilde tanımlanmaktadır; büyük sedimantasyon sahası durumunda olan deniz ve okyanus çukurlarının (jeosenklinal) tabanında biriken tortul tabakalar, tortulaşma süreci tamamlandığında levhalar tarafından sıkıştırılır. Bu duruma bağlı olarak esnek olan tortullar kıvrılarak yükselip kıvrım dağlarını oluşturur.

Anahtar Kelimeler: Plankton, orojenez, morfoloji

Zemin Profili

Söz konusu birim çok yumuşak - yumuşak - orta katı ve yer yer de katı ve çok katı olup SPT-N değerleri 2 ile 19 arasında değişmekte ve yapılan laboratuvar deneyleri sonucunda zemin sınıfları ağırlıklı olarak PT, CH, MH olarak bulunmuştur. Turba içeren seviyelerden sonra 70-85 metre arasında ise SPT-N değerleri 14 - 41 arasında değişen çakıllı siltli kil birimi yer almaktadır. Çalışma alanında yapılan gözlemlerde güzergah üzerinde bazı noktalarda artezyen şeklinde su çıkışları izlenmiştir. Ayrıca temel araştırma sondajlarında da yüzeye çok yakın seviyelerde (~1-1.5 m) yeraltı suyu seviyesi tespit edilmiştir. Tüm bunlara ek olarak yapılan depremsellik araştırmalarında güzergaha oldukça yakın bir konumda aktif olduğu düşünülen bir fay segmenti tespit edilmiştir.

Değerlendirilen killi seviyelerin, teşkil edilecek dolgu sürşarj yükü veya yapı temel yükü dikkate alındığında, oldukça zayıf ve suya doygun olması, söz konusu tülde konsolidasyon oturması ve taşıma gücü gibi zemin davranışlarının oldukça kritik olabileceği anlamını taşımaktadır.

Derin Karıştırma (Deep Soil Mixing) Tekniği

Bu yöntemde zeminde delgi yapılmakta ve delgi sırasında zemin belirli bir dönme hızına sahip bıçaklar ile parçalanarak karıştırılmaktadır. Uygun derinliğe kadar inilir ve daha sonra yukarı çıkılır. İstenilen derinliğe inme ve bu derinliğe ulaştıktan sonra geri çekme evrelerinin birinde veya her ikisinde zemine enjeksiyon verilerek zemin ile tam karıştırma sağlanır. Bu imalat süreci ile tasarıma yönelik çapta bir kolon elde edilmesi hedeflenmektedir.

Turbalar ve yüksek plastisiteli zeminler için dönme sırasında kesme kuvveti uygulayabilen karıştırma bıçaklarına ihtiyaç duyulmaktadır. DSM makinesinin kapasitesi kil-silt içeriğini dağıtabilecek şekilde karıştırma sağlamalıdır.

İmalat sırasında belirlenmesi gereken parametreler şunlardır;

- Derinlik bilgisi (m)

- Karıştırma aletinin iniş hızı ve geri çekme hızı (cm/dk)

- Karıştırma aletinin dönüş hızı (dönüş/dk)

- Enjeksiyon akış hızı (lt/dk)

- Enjeksiyonun iletildiği basınç (bar, vb.)

- İletilen toplan enjeksiyon miktarı (lt)

- Su/çimento oranı (w/c oranı)

- Bıçak dönüş sayısı (BRN)

Organik içerikli zeminler inorganik zeminlere göre daha fazla bağlayıcıya ihtiyaç duymaktadır. Kumlu zeminlerde ise daha az bağlayıcıya ihtiyaç duyulur. Bununla birlikte organik zeminlerde daha çok katkı kullanmak her zaman için çözüm olmayabilir. Organik zeminlerde yapılacak imalatlarda şu hususlara dikkat edilmesi gerekmektedir.

- pH, organik asidin miktarı ve cinsi, hümik asit olup olmadığı belirlenmelidir.

- Artan organik içerik çoğu zaman daha fazla çimento miktarı gerektirir.

- Yaklaşık %10'dan daha yüksek organik içerikler çimentolanma ile önemli ölçüde olumsuz etkileşim göstermektedir.

- Çimento stabilizasyonu için zeminin pH değeri 5'ten büyük olmalıdır.

- Zeminin organik maddeleri hidratasyon ürünü olan kalsiyum hidroksit Ca(Oh)2 ile reaksiyona gire ve düşük pH değerine neden olur. Elde edilen düşük pH değeri hidrasyon sürecini geciktirebilir ve stabilize olmuş zeminlerin mukavemet kazanmasını etkileyebilir.

- Bu tür zeminlerde iyileştirmenin başarılı olması, uygun katkı maddesi seçimine bağlıdır.

- Organik zeminlerde yapılacak iyileştirmelerde CEMII ve CEMIII tipi bağlayıcıların etkili olabildiği görülmüştür.

- Organik zeminlerde mukavemet gelişimi daha yavaş olabileceği için 90 gün sonunda da mukavemet deneylerinin yapılması önerilmektedir.

- EuroStab (2013) kapsamında yapılan deneysel çalışmalarda çimento ile birlikte uçucu kül, fırın cürufu kullanılması durumunda mukavemet artışının daha uzun bir sürece ihtiyaç duyduğı (birkaç ay) görülmüştür.

- Kolonların serbest basınç dayanımı değerleri w/c oranlarına bağlıdır, bu nedenle arazideki doğal su içeriği de dayanım hedefinin bir parçasıdır.

- Planlama için organik silt ve turba türü zeminlerde 300-400 kg/m3 çimento dozajı kullanılabilir.

Bıçak Dönüş Sayısı

DSM imalatı sırasında yapılan karıştırmanın seviyesi, karıştırma bıçağının dönme hızına ve iniş ve çıkış hızına bağlıdır. Aktarılan enerjiyi sayısallaştırmak için Blade Rotation Number, yani Bıçak Dönüş Sayısı (BRN) aşağıdaki parametrelere bağlı olarak hesaplanmaktadır.

Bir çok kaynak, uygun kolon oluşturmak için BRN sayısının T≥270-350 bu aralıkta değişmesi gerektiğini ifade etmektedir.

Bir araştırmacı ise killerin daha zor karışmasından dolayı BRN sayısının 500’den daha büyük olması gerektiğini ifade etmiştir. Konu ile ilgili detaylı araştırmalar devam etmektedir. İniş ve çıkış dönme hızları BRN değeri ile doğru orantılıyken, iniş ve çıkış hızları BRN değeri ile ters orantılıdır. BRN değeri arttıkça DSM kolonu daha homojen olmaktadır.

T: bıçak dönüş sayısı (BRN), (N/dk)

Nd ve Nu: iniş ve çıkış dönme hızı (N/dk)

Vd ve Vu: iniş ve çıkış hızlarıdır (m/dk)

M:  karıştırıcının 1 metre boyundaki bıçak sayısı

Tasarım Çalışmaları

Güzegahın bu kesiminde kırmızı kot siyah kotun yer yer 13 metre üzerine kadar çıkmakta, söz konusu aralığın geçilmesi için ise viyadük ya da dolgu teşkili alternatifleri çalışılmıştır. Ancak viyadük ayak temellerinin, fore kazığa göre daha derin olarak teşkil edilebilen baret temel olsa dahi zemin profilinde taşıyıcı sağlam birimlerin olmaması nedeniyle proje alanında dolgu teşkilinin daha güvenli olacağı kanaatine varılmıştır.

İyileştirme tasarımı için öncelikle, projenin yakın kesimlerinde halihazırda uygulanıyor olması ve teknik olarak uygun olabileceği düşüncesinden hareketle ıslak derin karıştırma (DSM) yöntemi denenmiştir. Projelendirilen DSM kolonlarının, D80 cm çapında , L=44 metre boyunda, S=1.8mx1.8m paterninde ve 6 MPa tek eksenli sıkışma dayanımına sahip olacak şekilde imal edilmesi planlanmıştır.

Uygulama sonrasında sahada yapılan derin karıştırma test kolonlarından yaklaşık olarak 16-17 metre derinliklerden itibaren uygun bütünlükte ve dayanımda karot elde edilemediği hatta bu derinlikten sonra plastik kil ve yoğun organik malzeme içeriğinden dolayı kolon dahi oluşmadığı tespit edilmiştir.

Test sondajlarında kolon oluşmamış seviyelerinden alınan örneklerde yapılan analizlerde, %13.21 - 41.44 arasında değişen organik madde tespit edilmiştir. Bu sonuçlar ve görsel tanımlama, enjeksiyon ile zeminin karışmadığını açıkça ortaya koymaktadır. Bu aşamada DSM kolonlarının daha uygun koşullarda imal edilmesi amacıyla, enjeksiyon basıncı, dönme hızı, ilerleme hızı vb. gibi parametreler kontrollü olarak değiştirilmiş ve sahada çok sayıda deneme kolonu yapılarak rehabilitasyona uygun olan reçete bulunmaya çalışılmıştır.

44 metre boyundaki test kolonlarında;

- iniş hızı 0.5 - 1 m/dk

- çıkış hızı 1 - 2 m/dk

- dönme hızı 20 - 40 rpm

- basınç 10 - 20 bar

- su/çimento oranı 0.6 - 0.8

- metrede çimento miktarı 150 - 200 kg

arasında değiştirilmiş ve 16 adet kolonda tüm varyasyonlar denenmiş olup bazı imalatlarda ayrıca katkı kullanılmıştır. Ancak mevcut imkanlar ve deneyimler çerçevesinde özellikle turbanın yer aldığı derinliklerde, çimento enjeksiyonu ile zeminin karışamadığı ve uygun kolon oluşmadığı sonucuna varılmıştır. Varyasyonlu ve farklı reçeteler doğrultusunda yapılan test kolonlarında yapılan sondajlarda uygun kolon oluşumunun 20 metrede kaldığı tespit edilmiştir. Sonuç olarak elde edilen bu deneyimler doğrultusunda iyileştirme yöntemi olarak donatısız kazık uygun bulunmuş ve yapılan hesaplamalarla da güvenli olduğu ortaya konmuştur.

Sonuç ve Öneriler

- Bu çalışmanın amacı, bir projede uygulaması planlanan derin karıştırma yönteminin sonuçlarının tartışılması ve farklı yapım metotlarının değerlendirilmesidir.

- Çalışma alanında, yoğun organik malzeme içeren turba seviyelerinin izlendiği killi birimler hakim olup söz konusu seviyeler yaklaşık olarak 85 metreye kadar gözlenmektedir. Güzergah özellikleri ve standartları göz önüne alındığında, çok zayıf SPT-N darbe sayılarına sahip bu birimin iyileştirilmesi kaçınılmaz durumdadır.

- Her ne kadar lojistik avantajlar ve uygun sonuç vereceği ile ilgili ön çalışma sonuçları olsa da 44 metre boyundaki DSM kolonlarında istenen karışım ve buna bağlı olarak da iyileştirilmiş zemin profili elde edilememiştir.

- Karıştırma bıçağı, dönme hızı ve iniş, çıkış hızına bağlı olarak karışım kalitesini belirleyen bıçak dönüş sayısı (BRN), söz konusu çalışmanın farklı imalat metotlarını kapsayan tüm varyasyonlarında 240 mertebesindedir. Yapılan bazı literatür çalışmalarında, bu değerin 300’ün üstünde olması hatta zor karışabilen killerde 500’den de fazla olabileceği ifade edilmiştir.

- DSM uygulamasında çimento dozajı çok önemli olup turba türü zeminlerde bu parametre ön uygulamalarda 300-400 kg/m3 olarak düşünülebilir.

- Zemin iyileştirme tekniklerinde çalışma alanının genelini ya da geneline yakın bir kesimini temsil edecek noktalarda öncelikli olarak test kolonları imal edilmeli ve kolon sürekliliği ile dayanım testleri tamamlanmalıdır.

- Organik maddece zengin zeminlerin ya da yeraltısuyun bünyesinde olabilecek sülfat içeriğinin yapılacak laboratuvar deneyleriyle belirlenmesi, şayet sülfat içeriği tespit edilirse sülfata dayanıklı çimento kullanılması önerilmektedir. Bununla beraber, yapının önemine bağlı olarak sülfatla betonun gireceği tepkimelerin uzun vadeli olarak ortaya konması amacıyla daha detaylı ve kapsamlı laboratuvar deneylerinin yapılması da oldukça önemlidir.

Konu ile ilgili görüş, öneri ve deneyimlerinizi yorum bölümüne yazabilirsiniz.

Yararlanılan Kaynaklar:

Prof. Dr. İlknur Bozbey tarafından sunulan Derin Karıştırma Uygulamaları, çevrimiçi sunum (2021).

Anahtar Kelimeler: Derin karıştırma, DSM, deep soil mixing, zemin iyileştirme, turba, organik zeminler.

Gelin önce kurumsal şirket ne demek, hangi konuların üstesinden gelen şirketler kurumsal sayılıyor ona bir bakalım.

Kurumsal firma; kişilere değil kural ve sistemlere bağlı olarak çalışan, yöneticilerin ve çalışanların hatta yüklenici, tedarikçi gibi alt bileşenlerin bu sistem ve kuralların parçası ve her birinin bu kurallara uymak zorunda olduğu firma anlayışıdır.

Kurumsal firma denilince aklınıza hemen çok çalışanı olan ya da değeri milyonlar eden büyük işletmelere sahip firmalar gelmesin. Ticari hacmi ya da fiziksel büyüklüğü ne olursa olsun belli özellikleri taşıyan her firma kurumsal olarak nitelendirilebilir. Peki nedir bu özellikler?

Yönetim: Kurumsal firmalarda tek bir yönetici bulunmaz. Her alanda kendi uzmanlıklarına göre yetkin yöneticiler bu yöneticilerin üzerinde de genel yönetici vardır. Tüm çalışanlar hiyerarşik düzene uygun hareket etmek zorundadır. Yöneticiler görevleri dışında yetki kullanamazlar.

Sorumluluk: Şirketleri oluşturan her bir unsurun A’dan Z’ye uygulanan mevzuata karşı sorumlu olması gerekmektedir. Kurumsal firmalarda gerek kişilerin gerekse alınan kararların mevzuata uygunluğu denetlenmektedir

Şeffaflık: Şirketin her kademesinde, çalışan her bireyin ve tüm paydaşların tam bilgilendirilmesi ve aydınlatılması hedeflenir. Ticari sırlar ya da gücünü tehlikeye sokacak bilgiler dışında her türlü bilginin doğru, zamanında, anlaşılabilir ve eksiksiz olarak paylaşılması hedeflenir.

Değerlere Saygı: Adalet, eşitlik ve ahlak gibi değerlere gösterilen saygı, kurumsal firma olabilmenin önemli unsurlarını oluşturur.

Kurumsal firmalarda yapılan her işin, atılan her adımın belgelendirilmiş olması, kayıt dışı hiçbir işlemin yapılmaması ve her işlemin değerlendirilebilir ve raporlanabilir olması gerekmektedir.

Bir başka olmazsa olmaz da gelişime açık olmak gerekliliği. Teknoloji ve çağın gereklerine uyum gösteremeyen şirketlerin kurumsallıktan da uzak olduklarını görüyoruz. Baskıcı ve mesafeli yaklaşımın olduğu şahıs şirketlerinin, destekleyici ve geliştirici kurumsal firmalara dönüşümü de bu yüzden çok zor oluyor.

Görev tanımlamalarının doğru ve açıklayıcı şekilde yapıldığı, düzenli ve planlı bir iş yaşamına sahip bireyler pozitif şirket kültürünün oluşmasını, bu da firmanın verimliliğinin artmasını sağlıyor. Kurumsallığın dışına çıkmadan kurulan pozitif ilişkiler yönetici ile personelin uyumunu arttırıyor.

Bu kadar laf kalabalığının üzerine kurumsal olduğunu iddia eden firmalarda çalışan arkadaşlarımıza sormak istiyorum.

Görev tanımlamanızda yazılan sorumluluklar dışında yapmanız beklenen işler var mı?

Şirket sahibi, çalıştığınız bölüme ve aldığınız kararlara müdahil oluyor mu?

İşinizi yapabilmeniz için gerekli personel ya da ekipman gibi ihtiyaçlarınız karşılanıyor mu yoksa bu ihtiyacınızı karşılaması gereken insan kaynakları ya da satın alma gibi birimler önünüze engel mi koyuyor?

Yaptığınız çalışma planları henüz uygulamaya konmadan veya çalışmanın ortasında firma sahiplerinin kişisel kararları ile sekteye uğruyor mu?

Yaptığınız iş değil de yaşam tarzınız değerlendirilme unsuru olarak kullanılıyor mu?

Soru sayısı arttırılabilir elbet. Bu sorulardan birine bile evet cevabı vermişseniz size bir haberim var.

Çalıştığınız firma maalesef kurumsal değil

Eğitim kurumlarındaki eğitim - öğretim programlarının yöntem ve politikaları, gelişmiş ülkelerin ulaşmaya çalıştığı çağdaşlık seviyesi ve evrensel ölçekteki beklentilere cevap vermek adına sürekli olarak gelişmelidir. Esas amaç, kurumsal bakış açısı ile birlikte kişinin öğrenme hevesi, merakı ve sorgulama yeteneği ile perçinlenmiş en doğru bilimsel sonuçları doğurmayı hedeflemektir. Bu doğrultuda, ülkemizdeki üniversite ve üniversite öncesi eğitim sistemi sürekli olarak sorgulanmalı ve sonuç olarak ulaşılması gereken hedef, global ölçekte kabul gören ve bilimsel temele dayanan nokta olarak görülmelidir.

Ülkemizde farklı mühendislik disiplinlerinde verilen eğitimlerde ve yeni mezun olmuş kişilerin kamu kurumları ile özel sektörde karşılaştığı sorunlardan yola çıkarak bazı politikaların önemli olduğu kanaatine varılmıştır. Bu politikalar ana başlıklar halinde şu şekilde sıralanabilir. 

- Konvansiyonel eğitimin revizyonu

- Üniversiteler ile özel sektörün birlikte proje yürütmesi

- Gönüllü staj programları

- Saha ve laboratuvar derslerinin verimliliği

- Öğrencilerin ilgili olduğu ana bilim dalına yönlendirilmesi

- Uluslararası ölçekteki mühendislik eğitimlerinin irdelenmesi

- Üniversiteler arası öğrenci değişim programları

Yapılan bazı araştırmalar, ülkemizdeki bazı mühendislik programlarının eğitim içeriklerinin gelişmiş ülkelerde verilen eğitimlerle örtüşmediğini bu nedenle de derslerin içeriklerinin güncellenmesi gerektiği sonucunu ortaya koymaktadır. Yurtdışı öğrenci değişim programlarının yanı sıra akademik kadro için de eğitim içeriğini ve yöntemini irdelemesi adına devlet tarafından desteklenen değişim programları sistematik hale getirilmelidir.

Özel sektörün deneyimlerini, üniversitede eğitimi devam etmekte olan öğrencilere aktarması büyük önem taşımaktadır. Geçtiğimiz yıllarda, Marmara Üniversitesi ile Sabancı Holding arasında yapılan işbirliği ile İşletme Fakültesi öğrencileri, "Sabancı İşletmecilik Seminerleri" dersini seçmeli olarak alıp programı başarıyla tamamlayan belli sayıda aday ise kurum bünyesinde sözleşmeli iş imkanı bulabilmişlerdir (Kaynak: AA). Bu modelin mühendislik programları için uygulanması, öğrencilerin mezuniyet öncesinde doğru dala kanalize olabilmesini sağlarken kuşkusuz sektörün de yeterliliği yüksek kendinden emin mühendise erişimini kolaylaştıracaktır. Ayrıca sektöründe öncü olan firmaların ya da kurumların üniversitelerde yapacakları sunumlar, öğrencilerin ilgili olabilecekleri ana bilim dallarını seçmelerinde büyük rol oynamaktadır. Dersler kapsamında düzenlenecek teknik geziler ve firma ziyaretleri, öğrencilere çalışma ortamlarını, koşullarını ve imkanlarını değerlendirme şansı verecektir. 

Uygulamalı mühendislik dallarında yaşamsal öneme sahip olan staj dönemleri, tamamen öğrencilerin ve/veya kurumların insiyatifine bırakılmamalı akademik kadro tarafından denetlenebilir bir sistem kurulmalıdır. Zorunlu staj dönemlerinin yanı sıra gönüllü stajlar da özel sektör ve devlet tarafından desteklenmelidir. Burada önemli olan bir başka husus da öğrencinin uygulamaya yönelik dersleri özümsemesinin akabinde ilgili staj döneminin başlaması gerektiğidir. Böylelikle literatür bilgileri staj döneminde edinilen deneyimlerle pekişerek uygulamaya yönelik tecrübeler kazanılacaktır.

Öğrencilerin global ölçekte kabul gören üniversitelerde öğrenim gören diğer öğrencilerle iletişim kurabilecekleri bir platform üzerine çalışılmalı, üretecekleri projelerde bu üniversitelerden edindikleri bilgiler sunulmalıdır. Gelişmiş üniversitelerin eğitim metotları ve derslerin teknik içerikleri üzerine yapılacak araştırmaların ülkemizdeki mühendislik programı üzerindeki yansımaları irdelenmeli, ilgili öğretim görevlileri yardımıyla bu deneyimlerin eğitim programlarımıza kazandırılması sağlanmalıdır.

Başta yerbilimleri ve inşaat mühendisliği olmak üzere uygulamalı bilim dalları için planlanan saha dersleri ve programları çeşitlendirilerek öğrenciler için yol gösterici olması sağlanmalıdır. Bu noktada laboratuvarı olmayan okullara devlet desteği sağlanarak ilgili projelerin öğrenciler tarafından yürütülmesi teşvik edilmelidir.

Anahtar Kelimeler: Mühendislik eğitimi, staj programları, uygulamalı eğitim, saha ve laboratuvar eğitimleri, verimlilik. 

Yapılan çalışmada, tasarımın yapılacağı her kaya ortam için farklılık gösteren yatay gerilmenin düşey gerilmeye oranı olan "k" katsayısının gösterdiği değişkenliğin ve ikiz tüneller arasındaki mesafenin deformasyon ve plastik bölge kalınlığına etkisi  değerlendirilmiştir. Tasarım analizlerinde, Sheorey tarafından önerilen eşitlikler yardımıyla tahmin edilen "k" parametresinin derinliğe bağlı değişim aralığını içine alan sınır değerler kullanılmıştır. Çalışma kapsamında, 2 boyutu esas alan Phase2 programında 3. boyutun, bir başka deyişle kazı aynasına olan mesafeye bağlı olarak deformasyonların öngörülmesine yönelik temel deneyimde, çekirdek değiştirme tekniğinden yararlanılmıştır. Burada hedeflenen; 3 boyutlu doğal kaya ortamında oluşacak davranışın, 2 boyutlu olarak hazırlanan bilgisayar modeline gerçekçi ve sağlıklı bir şekilde aktarılması ve adapte edilmesi gerektiğidir.

Yapılan analizlerde "k" sabitinin artması, bir başka deyişle yatay gerilmelerin düşey gerilmelere oranının artmasıyla birlikte tünel çekirdek kazı bölgesindeki kaya kütlesine ait indirgenmiş elastisite modülünün dramatik bir şekilde azaldığı tespit edilmiştir. Aynı zamanda tünele etkiyen yanal gerilmelerdeki artışın da tünel tabanındaki deformasyonları arttırdığı görülmüştür.

Araştırmada, 2 boyutlu sayısal arazi modellerinde yapılacak tünel analizlerinde, 3. boyutta değişkenlik gösterebilecek jeolojik ve yapısal koşulların analiz aşamalarına daha gerçekçi ve doğru bir şekilde yansıtılması için, kazı hattı boyunca (3. boyut) meydana gelecek deformasyonların ve tünel çekirdek malzemesinin ilerleme aralığı, tünelin yarıçapı ve plastik bölge kalınlığı gibi parametrelere bağlı olarak değişen kütle deformasyon modülünün indirgeneceği değerin tayin edilmesi önerilmektedir.

Çalışmanın tamamı için lütfen bize ulaşın.

Ankara Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Jeoloji Mühendisliği Bölümü, Ankara (ulamis@ankara.edu.tr)

ÖZ

Kaya düşme riskli afet bölgelerinde şev duraylılığının incelenmesinde kaya kütle özellikleri ve oluşabilecek kütle hareketi tipinin belirlenmesi önem kazanmaktadır. Kaya şev duraysızlıklarının türleri belirlendikten sonra önlem projeleri hazırlanarak uygulanmalıdır. Bu çalışmada uzun yıllar eski taş ocağı olarak kullanılmış ve kaya düşmesi nedeni ile "Afete Maruz Bölge" olarak ilan edilmiş olan Keçiören ilçesi, Selçuklu Caddesi'ndeki Eosen yaşlı dasitlerin kaya kütle özellikleri arazide hat etüdü incelemeleri ve sondajlarla belirlenmiştir. 660.0 metre uzunluğunda ve en fazla 52.0 m yükseklikte dik şevi oluşturan dasitlerde süreksizlik ölçümlerine bağlı kinematik analizler yapılarak kaya düşmesi, kaya devrilmesi, kama tipi ve düzlemsel yenilmeler olduğu belirlenmiştir. Şevden kopan farklı büyüklükteki blokların boyutları belirlenmiştir. İki boyutlu kaya düşme analizleri ile blokların düşme, yuvarlanma ve sıçrama mesafeleri hesaplanmıştır. Şevden düşmüş ve düşebilecek blokların temizlenmesi uzman kişiler tarafından yapılmıştır. Şev yüzeyi çelik ağ, çelik halatlar ve ankrajlarla şevin tepesine ve şev vidalı ankrajlarala sabitlenmiştir. Düşebilecek büyük blokların düşük kotlardaki yerleşim alanlarına ulaşmasını engellemek amacı ile 3.0 m ve 4.0 m yüksekliğinde donatılı toprakarme duvar yapılmıştır. Duvarların şev topuğuna olan mesafesi kaya düşme analizleri ile belirlenmiştir. Alınan önlemlerden sonra alan Bakanlar Kurulu kararı ile afet bölgesinden çıkarılmış ve yerleşime açılmıştır.

Anahtar Kelimeler: Keçiören, kaya düşmesi, iyileştirme, çelik ağ, toprakarme

Makalenin tamamı için;

heysemp.afad.gov.tr/upload/Node/30877/files/2_Ulusal_Heyelan_Sempozyumu_Bildiri_Ozleri_Kitabi+1.pdf

Orhan Dikmen a, Furkan Harputlugil a, Ramin Asadi a

a Ankara University, Geological Engineering Department, 06100 Ankara, Turkey

b Akdeniz University, Geological Engineering Department, 07058 Ankara, Turkey

c Mineral Research and Exploration Institute, Ankara 06100, Turkey