Takn ve Heyelan Sempozyumu / 24-26 Ekim 2013, Trabzon - 573 - rnak li Yerleim Alanndaki Heyelanlar, Jeoteknik Analizi, Olas Heyelan Tehlike Deerlendirmesi ve Haritalamas DEVLET CRAGOGLU a,, YILDIRIM SMAL TOSUN b, CHAT YILDIRIM c a rnak Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, naat Mühendislik Bölüm Bakan, 73000, Merkez-rnak b rnak Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Maden Müh. Bölümü, 73000, Merkez-rnak c rnak Özel l dare Danman Yüksek naat Mühendisi, Merkez-rnak dciragoglu@sirnak.edu.tr, yildirimtosun@ sirnak.edu.tr, cihatnur73@hotmail.com ÖZET Kentsel yerleim alanlarnda oluan yeryüzü hareketleri yaayan nüfus için, can kayb ve maddi hasara yol açabilen önemli bir jeorisk oluturur. Bu sebeple, aktif ve pasif heyelan alanlar belirlenmeli, bu alanlarn jeoteknik incelemeleri ve durayllk analizleri gerçekletirilerek alnacak önlemler tespit edilmelidir. Ayrca arazi üzerinde imar kararlar verilirken heyelanl sahalara, özellikle yüksek riskli alanlara kentsel yaplama izni verilmemelidir. Bu nedenle rnak ilinin çeitli semtlerindeki potansiyel ve aktif heyelan sahalarnn, jeoteknik açdan incelemesi ve durayllk analizleri yaplmtr. Çalma alan ve çevresindeki 7 km 2 lik bir alann 1/10.000 ölçekli mühendislik jeolojisi haritas yaplm, ayrca yaplan sondaj ve laboratuar geoteknik deneyleri ile malzemelerin mühendislik özellikleri belirlenmitir. S1, S2, S3 ve S4 no lu heyelanlarn gelitii yamaçlarn 1/1000 ölçekli toporafik haritalar arazi çalmalaryla hazrlanm ve jeolojik birimler hazrlanan harita üzerine ilenerek jeolojik kesitler çkarlmtr. Araziden alnan zemin örnekleri üzerinde yaplan laboratuar deneyleri ile yamaç molozunun fiziksel ve mekanik özellikleri; Efektif içsel sürtünme açs ( ) 7-12.5, Efektif kohezyonu (c) 5-18 kg/cm 2, maksimum kuru birim hacim arlk 1.87-2.25 g/cm 3, doygun birim hacim arlk 1.78-2.43 g/cm 3, Doal birim hacim arlk 1.9-2.35 g/cm 3, Kuru birim hacim arlk 1.97-2.40 g/cm 3, Tane birim hacim arl (s) 2.47-2.60 g/cm 3, Permeabilite katsays 4x1-5.5x1 cm/s, olarak belirlenmi ve ayrca tane dalm testleri yaplmtr. Yamaçlarn hazrlanan jeolojik kesitlerinde, geçirilen deneme kayma yüzeylerine göre malzemenin belirlenen jeoteknik özellikleri de kullanlarak Fellenius, Bishop, Janbu ve Hoek-Bray yöntemleri aracl ile güvenlik katsaylar belirlenmi ve hesaplanan deerlere göre S1, S2 ve S4 no lu yamaçlarn duraysz olduklar K3 no lu yamacn ise durayszla yakn durumda olduu tespit edilmitir. Anahtar kelimeler: Kent heyelenlar, rnak Kenti Heyelanlar, jeoteknik analiz, yamaç durayllk risk haritalama rnak Province Resettlement Site landslides, Geotechnical Analysis, Potential Landslide Hazard Assessment and Mapping ABSTRACT Earth movements of the highly populated living in urban residential areas, can lead to high loss of life and greatly damage to buildings and other property forms at an important geological risk. For this reason, active and passive landslide areas should be identified,
- 574 - Takn ve Heyelan Sempozyumu / 24-26 Ekim 2013, Trabzon required measures to be taken of these areas must be determined by performing geotechnical investigations and stability analyses. Also landslide in making decisions on land development fields, especially in high-risk areas should not be allowed in urban construction. For this reason, the various districts of the province of Sirnak, active and potential landslide areas, mining and geotechnical stability analyses were conducted. An area of near 7 km 2 study area and the surrounding area has been 1/10.000 scale engineering geological map, as well as the drilling and laboratory geotechnical engineering properties of materials are determined by experiments. S1, S2, S3 and S4 hillsides to develop landslide slopes 1/1000 scale topographic maps and geological field studies prepared by processing units on the map the geological cross-sections were prepared. By laboratory experiments carried out on soil samples taken from fields of physical and mechanical properties of slope debris; effective angle of internal friction ( ' ) 7-12.5, effective cohesion (c') 5-18 kg/cm2, the maximum dry unit weight 1.87-2.25 g/cm 3 1.78-2.43 g/cm3 saturated unit weight, unit weight 1.9-2.35 g/cm 3 1.97-2.40 g/cm 3 dry unit weight, unit weight (s) 2.47-2.60 g / cm 3, permeability coefficient of 4x1-5.5x1 cm / s, the particle distribution were determined and also tested. Geological sections prepared slopes, the geotechnical properties of the material is passed by the trial slip surfaces using the Fellenius, Bishop, and Hoek-Bray methods Janbu safety factors were determined and calculated according to the values via the S1, S2 and S4 are unstable hillsides S3 If the condition has been found that the slope close. Key words: Urban landslides, rnak City Landslide, geotechnical characteristics, slope stability analysis. 1. GR rnak ili ve çevresindeki alanlarn jeolojik haritas yaplarak, yüzey birimlerin mühendislik jeoteknik özellikleri belirlenmitir[1]. Yamaçlarn, büyük ölçekli topografik haritalar üzerine jeoloji haritas ilenmesi bölgedeki ilk heyelan çalmalarndan biri olmutur. Yamaçlarn mühendislik özelliklerinin belirlenmesiyle, gelecekte belediye imar planlarnn yaplandrlmasnda önemi ve alann jeoteknik kritiine dikkat çekilmesi amaçlanmtr. Heyelan, dalk bölgelerde eimli yamaçlardaki büyük toprak kütlelerinin veya kayalarn yerçekimi, eim, su, iklimsel faktörler, tektonizma, ayrma gibi olaylarn etkisiyle yamaç aa kaymasdr [2].Kitle hareketlerini tetikleyen balca faktörler yerçekiminin yan sra, kayan malzemenin jeolojisi, yalar, erozyon, deprem ve bitki örtüsü yoksunluu olarak sralanabilir. Heyelan tehlikesinin belirlenmesinde ve gelecekte oluabilecek heyelanlarn tahmin edilebilmesinde limit gerilme ve denge analizleri doru sonuçlar vermektedir [2]. Yüksek tehlike içeren alanlarda, artan nüfus younluu ile, heyelan ve ilikili olaylar oransal olarak artacaktr. Bu heyelanlarn süreçlerinden doan riskleri elimine etmek ve azaltmak çok zordur. Bu gibi doal olaylarn karakterini daha iyi anlamaya ve daha tahmin edici araçlar gelitirmeye acil ihtiyaç vardr. Youn yalar, sismik, yer alt su seviyesinde yaanan deiimler, erozyon, iklim, ayrma gibi süreçler, topografyas keskin alanlarda heyelanlar tetikleyici doal parametreleri oluturur. Bu etkiler kayma gerilmesini arttrr veya yamaç malzemesinin kayma direncini düürür [3]. Heyelan tetikleyen dier önemli parametre kentsel faaliyetlerdir. Nüfusun artmas ve yeni yaam alanlar oluturmak insanlar jeolojik tehlike arz eden yamaçlara yerlemeye zorlamtr. Yamaçlarda gelien kentlemenin getirdii, konut, ticaret, sosyal alanlarn yaratlmas ve alt yap faaliyetleri gerçekletirilmesi gibi kentsel kullanmlarn hayata geçirilmesi durayll bozabilmekte ve heyelanlar tetikleyen insan aktivitelerini oluturmaktadr. Özellikle gelimekte olan ülkelerde, dalk alanlardaki arazi topolojiye uygun olarak kullanlmamakta ve yanl arazi kullanm heyelan gelime olasln arttrmaktadr. Heyelan riskli alanlarn fiziksel çevresi, deiimi ve verimlilii açsndan sürdürülebilirlik salanamamaktadr. Her yl çok ar yaam kayplarna sebep olan, yarattklar maddi hasar ise milyonlarca liray bulan heyelanlar dünyada olduu gibi Türkiye de de en önemli jeoteknik tehlikelerden
Takn ve Heyelan Sempozyumu / 24-26 Ekim 2013, Trabzon - 575 - birisidir[3]. Ülkede son yllarda gelien önemli heyelanlar, aratrmaclar [4] tarafndan farkl yöntemler ile aratrlmakta ve jeoteknik karakterleri ve oluum süreçleri belirlenmektedir. Benzer jeoteknik artlara sahip alanlar için aratrmaclarn iki temel teorisi vardr [5]. Birisi, heyelanlar, geçmite olduu gibi ayn jeolojik, jeomorfolojik, hidrojeolojik, iklimsel artlarda oluurlar. Bir dieri ise, heyelanlarn tipleri ve özellikleri de ayn olacaktr. Bundan dolay geçmi heyelanlarn mekanizmasn ve özelliklerini bilmek, gelecekte, komu bölgelerde veya jeoteknik olarak benzer alanlarda geliebilecek heyelanlar deerlendirmek için önemli bir temel bilgi oluturmaktadr. Özellikle gelimekte olan ülkelerde, dalk alanlardaki arazi topolojiye uygun olarak kullanlmamakta ve yanl arazi kullanm heyelan gelime olasln arttrmaktadr. Bu sebeple, ilgili alann fiziksel çevresi, deiimi ve verimlilii açsndan sürdürülebilirlik salanamamaktadr. Heyelanlarn sebep olduu veya olabilecei ekonomik ve sosyal kayplarn, can kayplarnn en aza indirilebilmesi için yamaçlarn jeolojik ve jeoteknik analizlerinin yaplmas gerekir. Bu yönde, rnak ili (ekil 1) alan içerisinde, kentin güneyinde ve merkeze 2-4 km mesafede olan semtlerde oluan heyelanlarn bulunduu yamaçlarn jeoteknik özellikleri incelenerek durayllk analizleri farkl yöntemlerle GEO5 programyla gerçekletirilmitir. Bu proje kapsamnda kentsel kullanma açlacak olan çalma alan ve çevresini kapsayan 7 km 2 lik alanda 1/5.000 ölçekli mühendislik jeolojisi haritas arazi ve laboratuar çalmalar sonucunda hazrlanm ayrca kutupsal koordinat sistemi kullanlarak arazi çalmalaryla her dört yamaca ait toporafik harita oluturulmutur. ekil 1. rnak li Uydu Haritas 1/5000. 2. IRNAK L JEOLOJS Güneydou Anadolu Bölgesi tektonik yaps ve stratigrafisi itibariyle jeotermal enerji için gerekli hazne kaya ve örtü kaya özelliklerine sahip olmasnn yannda, bölgede oluan fay sistemleri ve özellikle gerilme çatlaklar boyunca yerin derinliklerine kadar inen sular jeotermal enerji için gerekli akkann olumasn salayabilecek konumdadr (mamolu, 2009). Bölge genelinde kuzey-güney yönlü skmann etkisiyle yer kabuu dou-bat yönünde bir gerilmeye tabi olmu ve oluan gerilme çatlaklar boyunca astenosferden olivinli bazaltik magma yükselmitir. Diyarbakr-anlurfa-Mardin arasnda kalan Karacada bölgesinde, Gaziantep Yavuzeli yöresinde ve dil-cizre yöresinde yüzeye kadar çkan bazaltik magma birkaç evre halinde akarak geni alanlar lav akntlar altnda brakmtr. Batman n kuzeyinde olduu gibi, yeryüzüne ulamayan magma birkaç yerde sokulumlar yaparak scak alanlar meydana getirmitir. Bu durum MTA Genel Müdürlüü tarafndan yaplan, bölgenin jeolojik haritasnda açkça görülmektedir. nceleme alanndaki 4 litostratigrafi birimi yaldan gence Mardin
- 576 - Takn ve Heyelan Sempozyumu / 24-26 Ekim 2013, Trabzon Volkanitleri (Üst Miyosen) [6], Eski Alüvyon (Kuvaterner) [7], Yeni Alüvyon (Kuvaterner) ve Yamaç Molozu (Kuvaterner) olarak ayrtlanmtr [8]. Volkanitleri, Tüf, aglomera ve andezitik bazaltik lavlardan olumaktadr (mik, Timur ve Kocamanl). nceleme alannn büyük bir bölümünü oluturan spilitik bazalt lavlar, çalma alannda kadar yüzeylenme gösterirler. Son yllarda gerek üniversitemizin ilimizde açlmas gerekse de krsaldan illere doru olan göç hareketi rnak da etkilemitir. rnak ilindeki bina üretimi büyük bir hzla artmaya devam etmitir. Ar göç nedeniyle konut talebi de artmtr. Bu talep art yap üretimi konusunda ehil olmayan kiilerin yapm sektörüne girmesine, denetim mekanizmasnn youn yap üretimini denetleyememesine, imar planna dâhil olmayan alanlarn hzla imara açlmasna neden olmutur. Ülkemizdeki binalarn büyük çounluu yeterli zemin aratrmas yaplmadan ina edilmektedir. rnak merkezinde genelde bitiik nizaml konut binalar bulunmaktadr. rnak ta tür yeni yaplamalarn, komu parsel zemin kaymas ve bazen de mevcut bina varsa yklmas ( veya yap temelinin dönmesi ile yapsal hasar verilmesi ) veya temel ve temel zemini problemleri nedeni ile ykld zannedilmektedir. Son olarak Uur Spor Tesisi Hal Saha facias -2013, rnak Tarm l binas -2012 ( Yenimahalle Cizre caddesi 458 ada-16 parseldeki) heyelan ve komu parsel temel kaz çalmas esnasnda meydana gelen birçok yap temelinin dönmeye uramas olarak sralayabiliriz. Bu nedenler çerçevesinde, ilimizde yaplacak olan yeni binalar ve imara açlacak yeni bölgelerin, bölgesel ve parsel baznda zemin durumunun aratrlmas artk elzem hale gelmitir (ekil 2). ekil 2.Tarm Lojman Binas Kaz sonras Heyelan rnak ili için dier bir konu; olas bir depremlerde meydana gelebilen hasarlarnn nedenleri mimari ve mühendislik hatalar yannda denetim mekanizmasnn eksiklii ve imalat sürecindeki yapm kusurlarndan kaynaklanacaktr. rnak ili 2. Derece deprem bölgesinde bulunmaktadr ve yukarda saydmz bu yetersizlikler ilimizde de görülmektedir. ekil 3 de görülecei üzere 1 Beytüebap ilçesinin deprem riskine karlk Uludere Ortaba ilçeleride risk 1 derecede olmaktadr. Cizre ve Merkez 2 derece riskli alandadr. ekil 3. rnak li Deprem Risk Haritas
Takn ve Heyelan Sempozyumu / 24-26 Ekim 2013, Trabzon - 577 - Örnek olarak; Ar çkmal bina yaplar, Depreme dayanksz (perdesiz) asmolen türü yaplar, Gerçek manada bodrumu olmayan yüksek katl bina türü yaplar Zemin koullarna dikkat edilmeden tasarlanm konutlar dikkatten kaçmamtr. Bölgesel ve/veya parsel baznda meydana gelebilecek zemin hareketleri 3. ZEMNN JEOTEKNK ÖZELLKLER 3.1.Arazi Çalmalar rnak il merkezinin güneye eimli bir toporafya üzerinde bulunduu gözlenmitir. Arazide genel olarak kilta ve silt tandan olumu formasyonlar gözlenmitir. rnak ili merkezinin Germav Formasyonunda olduu bilinmektedir. Germav Formasyonu, anmaya kar dayanmszl nedeniyle hzl bir ekilde anarak, yüksek eime sahip bir topografya oluturduundan yer yer heyelan olumasna sebep olmaktadr. Bu nedenle özetle rnak il merkezi genellikle eski heyelanlar sebebiyle kumlu, karbonatl, killi, siltli birimlerin karmasndan oluan örselenmi Germav Formasyonu üzerinde yer almaktadr. (Ylmaz ve Duran, 1997). Yamaç molozlar, derenin güneyinden (ekil 2) çalma alan snrna kadar uzanr. Arazi gözlemleri ile yamaç molozlarnn miyosen kireçtalarndan olutuu belirlenmitir. Kalnlklar son derece deikendir[11]. Arazide yamaç eiminin azald yerlerde nispeten daha az mostra verirler [12]. nceleme alannda Mahallesi nden balayp Cumhuriyet Mahallesi (ekil 3) güneyine kadar gözlenen yeni alüvyon birikintilerinin yüzeylemeleri gri marn eyldir. Bu ksm genel olarak siltli toprak ile kapl olup baz kesimleri ise kumlu ve killi zonlardan ibarettir. l Özel daresi tarafndan 35 m' ye kadar yaplan sondajlarda yeni alüvyonun devam ettii belirlenmitir [1]. Yamaç Molozlar, inceleme alannda Deresinin güneyine doru, yerlemitir. Tane boylar ince kil ile iri kum arasnda deiir. Boylanma ve derecelenme görülmeyen molozlarn kalnlklar 10-35 cm arasnda deiir [9]. Yamaç molozlarnda görülen aktif ve potansiyel heyelan sahalar ayrntl bir ekilde incelenmitir. 3.1. Jeoteknik Özellikler (Geotechnical Properties) Heyelan alanlarnda yüzeylenen zeminlerin jeoteknik özelliklerini belirlemek amacyla yaplan deneylerde Türk Standartlar (TS 1900) [8] ve Amerikan Standartlar (ASTM 3080) [11] esas alnmtr. nceleme alanndaki heyelanlarn ve burada yaplan sondajlarn içeriklerinin gösterimi ekil 3 te verilmitir.1343 nolu kuyu 1958 de, 58135 nolu kuyu 2003 de 60574 nolu kuyu ise 2009 ylnda açlmtr. ekil 3. nceleme alannn yamaç kesiti GEO5 ve duyarllk analizi.
- 578 - Takn ve Heyelan Sempozyumu / 24-26 Ekim 2013, Trabzon nceleme alanndaki heyelanl bölgelerde yamaç molozunun ince taneli ksmlarndan örselenmemi ve örselenmi örnekler alnmtr. Örselenmi örnekler üzerinde yaplan deneylerde dane dalm erileri, dane birim arlk ve kvam limitleri elde edilmitir. Örselenmemi örnekler üzerinde ise kesme kutusu deneyleri yardm ile örneklere ait efektif kohezyon (c') ve efektif kayma direnci açs ( )' bulunmutur. Kesme Kutusu deneyinde kullanlan örselenmemi zemin örnekleri TS 1901 [12] e göre alnmtr. Ayrca bu deneylerin yapm esnasnda malzemenin birim hacim arl, skma miktar ve boluk oran belirlenmitir. Plastik ve likit limit deneylerinde elde edilen sonuçlar her bir örnek için Tablo 1'de verilmitir. Leonard(1962) n [17] snflamasna göre S1 ve S4 no lu heyelann içinde olutuu yamaç molozu az plastik ve plastik deil grubundadr, S2 ve S3 nolu heyelann olutuu yamaç molozunun ise ayn deerlendirmeyle az plastik olduu belirlenmitir. Tablo 1. Heyelanl yamaçlardan alnan örnekler üzerinde yaplan jeoteknik testlerden elde edilen sonuçlar. S1 1225 10,8 1,30 32,5 26,0 18,0 8,0 2,49 SP(Kum ve çakll,siltli kum) 2,09 1,89 1,82 S2 1221 12,9 1,10 22,5 15,0 14,0 10,0 2,5 SP(Kum ve çakll) 1,92 1,67 1,57 S3 1227 15.9 1,37 20 28,0 18,0 10,0 2,37 SP(Kum ve çakll) 1,92 1,68 1,58 Örnek no Örneklerin alnd Kot (m) Wopt,% c(kg/cm 2 ) L (%) P (%) Ip (%) s g/cm 3 Birletirilmi Zemin snflamas doygung/cm 3 kurug/cm 3 Kum ve çakll Tablo 2. Proktor ve permeabilite deney sonuçlar Örnek no S11 S12 S13 S21 S22 S31 S32 S41 S42 S4 3 k max 1,68 1,89 1,93 1,93 1,67 2,05 1,98 1,90 1,69 1,8 g/cm3 8 wopt % 15,9 12,9 10,8 19,0 15,8 12,3 13,8 13,0 15,9 12, 8 Permeabili te (k) (cm/s) 5,63*1 13,0*1 5,65*1 16*1 31,8*1 13,0*1 13,31 5,621 13,11
Takn ve Heyelan Sempozyumu / 24-26 Ekim 2013, Trabzon - 579 - Zemindeki su içerii, kil oranndan önemli ölçüde etkilenecektir. Zeminin içindeki kil yüzdesine göre deerlendirildiinde zemin örnekleri kohezyonsuz veya az kohezyonlu özellik göstermektedir. Heyelanlarn bulunduu sahalardan alnan örnekler üzerinde yaplan deneylerle elde edilen tane birim hacim arlklar Tablo 1 de gösterilmitir. Tane boyutuna göre zemin cinslerinin belirlenebilmesi için, dane dalm deneyi gerçekletirilmi ve sonuçlar deerlendirilerek birletirilmi zemin snflamasndaki adlar ve yerleri Tablo 1 de verilmitir. Zeminin geçirgenliini tespit etmek amacyla sabit seviyeli geçirimlilik deney aleti kullanlmtr. Deney sonuçlarnn deerlendirilmesiyle zeminin geçirimlilik derecesi tespit edilmitir (Tablo 2). Tablo 2 incelendiinde S1, S2, S3 nolu yamaçlarn geçirimli zemin snfna girdii görülmektedir. Heyelanl sahalardan alnan zemin örnekleri üzerinde yaplan Proktor deneyleri sonucunda elde edilen k ve wopt deerleri Tablo 2 de verilmitir. Bu deneyle birlikte zemindeki optimum su muhtevas ve maksimum kuru birim hacim arlk belirlenerek, yamaçlarn durayllk hesaplamalarnda kullanlmaktadr. Doal bir evin stabilitesini sktrma parametreleri etkilemez. Çünkü bu parametreler istenilen ekilde sktrlan zemine ait parametrelerdir. Yapay evlerde sktrma parametreleri dorudan kullanlr. Doal bir evde heyelan tehlikesi varsa, sktrma yaplmas durumunda bu parametreler kullanlarak stabilize analizleri karlatrlr. Heyelan tehlikesine kar alnacak önlemlerde ev önüne sktrlm dolgu yaplabilir veya evde kademeli ev eimi yaplabilir. Ayn zamanda doal zemin bir miktar kazlarak tekrar sktrma parametrelerine göre sktrlr. Bu durumda stabilite analizlerinde sktrlm zemine ait parametreler kullanlabilir. Dört ayr yamacn farkl noktalarndan alnan örneklerin, kayma direnci parametrelerini belirleyebilmek için kesme kutusu deneyi gerçekletirilmitir. Yaplan deneyler sonunda c ve deerleri bulunmutur. Ayrca Tablo 3 de Heyelanlarn güvenlik katsays deerlerinin Fellenius, Bishop ve Jambu ya göre hesaplanmas verilmitir. Fellenius yöntemi; Bu metod da kayma yüzeyi dairesel silindiriktir. Kayan kütle mümkün olduu kadar eit aralklarda dilimlere ayrlr [13]. Dilimler aras kuvvetlerin ayn dorultuda fakat zt yönde ve birbirine eit olduu kabul edilirse, bunlar analizde hesaba girmezler [13].Geride sadece dilim arl, zemin reaksiyonu, kohezyon, sürtünme mukavemeti ve varsa, sznt kuvvetleri ile dilim dengededir. Ksmen suya doygun zeminlerde drenajsz koullarda yaplan dayanm testleriyle tayin edilen krlma zarf bir noktadan sonra normal gerilim eksenine paralel olmaz ve zemin hem kohezyonlu hem de içsel sürtünmeli olarak davranr. Toplam gerilim analiz yöntemi, bu kouluda kapsayacak ekilde ve kayan kütle belirli sayda düey dilimlere ayrlarak stabilitenin incelenmesi amacyla uygulanabilmektedir. Bishop metodu; Bütün stabilite problemlerinde olduu gibi bu metot ta da balangç kaymas bir postular olarak alnmakta ve ev limit dengedeymi gibi kabul edilerek denge denklemleri çkartlmaktadr, Bishop, toplam gerilme yerine efektif gerilmelerle analizi yapmaktadr. Bu metot Taylor ve Fellenius un getirdii metotlardan daha ileridir [14]. Janbu Metodu; Bu yöntem dairesel olsun olmasn her tipteki kayma yüzeyi için kullanlabilir [15]. ev stabilite analizlerinde homojen yarma ve dolgularda meydan gelen dairesel kaymalarla, dairesel olmayan daha genel tipteki kaymalarn stabilite analizleri için dilimler aras kuvvetleri de göz önüne alan bir metottur [16]. Herhangi bir evdeki zeminin, çok zayf kaya kütlesinin veya pasa malzemesinin özellikleri ev boyunca çok sk olarak deikenlik gösteriyorsa, ayrca zemin-kayaç dokuna gibi yapsal bir özellikten dolay veya kütle içinde, düük makaslama dayanml düzlemsel seviyelerin varl halinde dairesel kayma analiz yöntemlerinin uygulanabilirlii ortadan kalkmaktadr [17]. Bu tür koullarla kaymalar; dairesel olmayan veya ev tepesine yakn kesimlerde dairesel olarak balayan derinlerde düzlemsel olarak devam eden yüzeyler boyunca gelimektedir [18]. Durayszlklarn bu tür kayma yüzeyleri boyunca gelitii veya geliebilecei evlerin stabilitesinin incelenmesi amacyla kullanlanbir yöntemdir.
- 580 - Takn ve Heyelan Sempozyumu / 24-26 Ekim 2013, Trabzon 3.2. Heyelanlarn Yamaç Haritalarnn Alm ev Analizleri Jeolojik ve heyelanla ilgili verilerin deerlendirilebilmesi için yamaçlarn 1/1000 ölçekli toporafik haritalar arazi çalmalaryla hazrlanmtr. Harita yapmnda kutupsal koordinat sistemi esas. alnm ve Topcon GTS 702 elektronik aleti kullanlmtr. Yükseklikler 1200 m kotlu tepedeki nirengi noktasna göre verilmitir. nceleme alanndaki söz konusu 4 yamaç için hazrlanan toporafik haritalar ekil 1 de verilmitir. Bu 4 yamaçta, durayllk açsndan aktif ve potansiyel alanlar, arazide heyelan üzerinde yaplan yüzey çalmalar sonucunda ayrtlanmtr. Yaplan çalmalara göre heyelann gelitii bölgeler ve çevresindeki göreceli hareketlerin gözlendii alanlar aktif heyelan sahas olarak belirlenmitir. Göreceli hareketler yüzeydeki gerilme çatlaklarndan yararlanlarak belirlenmitir. Potansiyel heyelan alanlar ise söz konusu aktif sahalarn çevresindeki gerilme çatlaklarnn bulunduu ancak göreceli hareketlerin u an gözlenemedii alanlara karlk gelmektedir. nceleme alannda 4 ayr yamaçtan alnan toporafik kesitler üzerine jeolojik yüzeylemeler iaretlenerek jeolojik kesitler hazrlanmtr. Yamaçlara ait güvenlik katsaylar limit denge prensibine göre çizilen deiik kayma yüzeyleri için Bishop, Janbu ve Fellenius yöntemleri ile dairesel kayma diyagramlar GEO5 program kullanlmtr. Güvenlik katsaylar snrlamalarnda TS 8853 [19,20] esas alnmtr. Yaplan laboratuar deneylerinde c ve efektif ve maksimum direnç parametrelerine göre bulunmutur. Arazide görülen gerilme çatlaklarnda zaman içerisinde hareketlerin meydana geldii bilinmektedir. Bu durumda kayma yüzeylerindeki içsel parametrelerin laboratuarlarda bulunanlardan daha küçük çkaca baka deyile kalc deerlere daha yakn olaca açktr [20]. Bu açdan snr güvenlik katsays olarak 1.35 deeri alnmtr. 4.1. S1 Nolu Heyelan rnak Fen Lisesi tepe eteinde bulunan ve birletirilmi zemin snflamasna (USCS) göre, SP, SW ve SW-SC grubu zeminlerden oluan S1 nolu heyelanda hareketler kayma ile balam olup sonra derenin yol açt topuk erozyonu ile sürmütür. Bölgede meydana gelen tektonik olaylar da, hareketleri tetikleyerek günümüze kadar sürmesine yol açmtr. Günümüzde yalar sonrasnda yamaçta küçük boyutlu hareketlerin olduu yaplan arazi çalmalarnda gözlenmitir. S1 no lu heyelann gelitii yamaç, yamaç molozu ile kapldr (ekil 9). S1 nolu heyelann tepe ve topuk noktas arasndaki maksimum kot fark 75 m, Yamacn maksimum yükseklii 110 m, Yamaç yüzeyi eim açs ise 38 dir. l özel dare tarafndan gerçekletirilen sondajlardan elde dilen bilgiye göre yamaç molozu kalnl 11-20 m deimektedir. Yaplan incelemelerde S1 nolu heyelann bulunduu yamaçta yer alt su seviyesi 15 m tabanda gözlenmitir. S1 nolu heyelann gelitii yamaçta yaplan durayllk hesaplamalarnda c= 9 kg/cm 2, =12, doal = 1.97 g/cm 3 ve kuru= 2.27 g/cm 3 deerleri kullanlmtr. kuru ve doal a göre ayr ayr hesaplanan olas kayma yüzeylerine ait güvenlik katsays deerleri Tablo 3 de görülmektedir. Hoek-Bray a göre güvenlik katsays deeri ise 1.25 olarak belirlenmitir. Tablo 3 incelendiinde snr güvenlik katsays 1.25 olarak alnd için 1 ve 2 nolu kayma yüzeylerinin duraysz olduklar kolayca görülebilmektedir. 3 ve 4 nolu kayma yüzeyleri ise kuru ya göre yapldnda snr deere çok yakn olduu, doal a göre incelendiinde ise duraysz olduu görülmektedir. Arazi çalmalar boyunca bu yamaçta yaplan gözlemlerde dere de meydana gelen malzemeyi alp götürdüü ve ya sonras da ufak kopmalarn, akmalarn meydana geldii gözlenmitir. Yamaca ait jeolojik harita ve heyelan kesiti ile hesaplamalarn yapld yüzeyler ekil 5 te verilmitir.
Takn ve Heyelan Sempozyumu / 24-26 Ekim 2013, Trabzon - 581-5. SONUÇLAR (RESULTS) rnak kentsel alan snrlar içerisinde yer alan yerleim birimindeki 4 ayr yamacn durayllklar ve yamaçlardan alnan zemin örneklerinin jeolojik ve jeoteknik özellikleri arazi çalmalar ve laboratuar deneyleriyle aratrlmtr. nceleme alann oluturan jeolojik birimler yaldan gence doru, Volkanitleri ( Üst Miyosen ), Eski Alüvyon ( Kuvaterner ), Yeni alüvyon ( Kuvaterner) ve Yamaç Molozlar ( Kuvaterner ) olarak sralanrlar. Zemin örnekleri üzerinde gerçekletirilen laboratuar deneyleri sonucunda yamaç malzemesinin geçirimli olduu, kohezyon deerinin 0.1-0.38, içsel sürtünme açsnn 17.5 22.4 arasnda deitii, birletirilmi zemin snflamasna göre yamaç malzemesinin genelde SP, SW ve SC grubu zeminlerden olutuu belirlenmitir. Bu bilgiler nda gerçekletirilen durayllk analizlerinden, S1, S2 ve S4 nolu yamaçlarn duraysz olduu, S3 nolu yamacn ise durayl olduu sonucuna varlmtr. Yaplan arazi incelemeleri sonucunda özellikle mays ve haziran aylarnda karlarn erimesiyle tepe de görülen debi artnn yamaçlarn topuunda iddetli erozyon oluturduu ve bu etkiyle yamaç durayllna olumsuz etki yapt belirlenmitir. 1, 3 ve 4 nolu yamaçlarda etkili olan bu durumun önüne geçilebilmesi için topua akarsuyun tayamayaca boyutlarda kaya malzemesinin ylmas veya dere nin slah edilmesi gerekmektedir. rnak Kenti ve çevresi, Türkiye Deprem Bölgeleri Haritasna göre birinci derecede tehlikeli bölge içerisinde yer almaktadr. Bu bölge Güney Dou Anadolu Fay etki alannda kald için yörede sk depremler meydana gelmekte ve bu depremlere bal olarak da baz tektonik hareketler olumaktadr. Bu hareketler neticesinde de yamaçlarn durayll tehlikeye girmektedir. Bu sebeple kentsel kullanma açlacak yamaçlarn durayllklarnn aratrlmas gerei vardr. Bitkiler, ya sularnn kitle içine süzülmesini kolaylatrmakta ve yüzeysel ak yavalatmakta ve azaltmaktadr. Bu ise kütlelerin erozyona uramasna engel olmaktadr. Kökleri derine ulaan bitkilerin kökleri mekanik olarak kitlelerin dengesini artrr. Ayrca yer alt sularn absorbe ederek kütlelerin kurumasna sebep olurlar bir baka deyile kayaçlarn su içeriini azaltrlar. Çalma alannn bitki örtüsünden yoksun olmas durayllk açsndan olumlu olan bu etkilerden faydalanmay engellemekte ve dolaysyla yamaçlar dengede tutan tutucu kuvvetlerde azaltma olmaktadr. Bu sebeple bitki örtüsü bakmndan zenginletirilmesi yörede heyelan önleyici önemli bir parametredir. Ancak derinlii 30 m ye varan kayma yüzeyleri için bitki örtüsünün duraylla etkisi minimal olacaktr. Ayrma kayaçlarn büyük ölçüde deiiklie uramasna, taneler arasndaki ban zayflamasna ve tamamen yok olmasna neden olmaktadr. Çalma alannda ayrma sonucu zayflayan kayaçlar kolayca erozyona uramakta yamaç ve evlerin eim açlar ile yüksekliklerini deitirmektedir. Çalma alanndaki kayaçlarda görülen ayrma da durayllk problemlerine olumsuz katk sunmaktadr. Çalma alannda gerçekletirilen jeoteknik analiz neticesinde, gelecekte çok büyük boyutlu heyelanlarn beklenmeyecei sonucuna varlmtr. Ancak bu sonuç, kentsel kullanm alanlar ve kentsel gelime alanlar için heyelan tehlike olasln bertaraf etmemektedir. Bu nedenle özellikle nazm imar plan ve uygulama imar plan gibi büyük ölçekli plan kararlarnda
- 582 - Takn ve Heyelan Sempozyumu / 24-26 Ekim 2013, Trabzon yöredeki jeolojik tehlike deerlendirilmeli ve sahaya uygun heyelan önleme yöntemleri belirlenmelidir. Ayrca çalma alannn projesi kapsamnda kentsel kullanma açlacak olmas sebebiyle de bölgede durayszl önleyici yöntemler aratrlmas ve gelitirilmesi ayr bir önem arz etmektedir. SEMBOLLER c' kg/cm 2 : Efektif Kohezyon c kg/cm 2 : Kohezyon ' : Efektif içsel sürtünme açs : çsel sürtünme açs kg/cm 2 : Kesme gerilmesi kg/cm 2 : Normal gerilme Ip : Plastisite indeksi L l : Likit limit P l : Plastik limit W opt : Optimum su muhtevas doal g/cm 3 : Doal birim hacim arlk doygun g/cm 3 : Doygun birim hacim arlk kuru g/cm 3 : Kuru birim hacim arlk kmax g/cm 3 : Maksimum kuru birim hacim arlk s g/cm 3 : Tane birim hacim arlk k : Permeabilite katsays S1,S2,S3,S4: 1, 2, 3, 4 nolu heyelanlar S11 : 1 nolu heyelann 1 nolu bölgesinden alnan örnek SP : Birletirilmi zemin snflamasnda; kötü derecelenmi kum, çakll kum, ince malzeme çok az veya hiç yok SW : Birletirilmi zemin snflamasnda; iyi derecelenmi kum, çakll kum, ince malzeme çok az veya hiç yok SC : Birletirilmi zemin snflamasnda ;killi kum, kum-kil karm GW : Birletirilmi zemin snflamasnda; iyi derecelenmi çakl, çakl-kum karm, ince malzeme çok az veya hiç yok Kaynaklar 1. Anonim,2010,rnak l Özel dare Raporu. 2.Anbalagan, R., 1992, Landslide hazard evaluation and zonation mapping in mountainous terrain Engineering Geology, 32:269 277, 3. Klç, R.,Ulam, K.., Gölba (Ankara) Güneyindeki Kütle Hareketlerinin ncelenmesi, Mühendislik Jeolojisi Bülteni, Bulletn Of Engineering Geology, Say: 20 (75-86). 4. Hutchinson, JN., Landslide hazard assessment. Keynote paper. In: Bell DH (ed) Landslides, Proceeding of 6th international symposium on landslides, Christchurch, New Zealand, vol 1. Balkema, Rotterdam, pp 1805 1841, 1995
Takn ve Heyelan Sempozyumu / 24-26 Ekim 2013, Trabzon - 583-5. MTA, Stratigrafi Snflama ve Adlama Kurallar Türkiye Stratigrafi Komitesi, MTA matbaas, Ankara, 1986. 6. Altnl, E.., Uluslararas Stratigrafi Klavuzu TPAO Yerbilimleri Yaynlar, Ankara, Nuray Matbaas, 1978. 7. arolu, F., Güner, Y, Dou Anadolu nun Jeomorfolojik Geliimine Etki Eden Öeler Jeomorfoloji, Tektonik Volkanizma likileri Türkiye Jeoloii Bülteni, 24-39.1981. 8. TSE, naat Mühendisliinde Zemin Laboratuar Deneyleri, TS 1900, UDK 624.131, 1. Bask, Ankara, Nisan 1987. 9. ASTM, Standard Test Method for Direct Shear Test of Soils Under Cosolidated Drained Condition, D3080-90, 1990. 10. TSE, naat Mühendisliinde Sondaj Yollar le Örselenmi ve Örselenmemi Numune Alma Yöntemleri, TS 1901, UDK 622.233-624.131.36, 1. Bask, Ankara, Nisan 1975. 11. Ulusay, R., Uygulamal Jeoteknik Bilgiler, JMO yaynlar, Ankara, 1989. 12. Wiley, 1., Slope Stability Geotechnical Engineering and Geomorphology, England, 1987. 13. Utku, T., Teori ve Tatbikatta Heyelanlar, Karayollar Genel Müdürlüü Matbaas,Ankara, 1975. 14. Ulusay, R., ev Stabilite Analizlerinde Kullanlan Pratik Yöntemler ve Geoteknik Çalmalar, MTA Yaynlar, Eitim Serisi, 25, 1982. 15. Güz, H., Geoteknikte Gelimeler, DS Yamaç ve evlerin Stabilitesi ve Dayanma Yaplar Semineri, Samsun, 1987. 16. TSE, Yamaç ve Sevlerin Dengesi ve Hesap Metodlar-Zeminde, TS 8853, UDK 624.137-624.131, 1. Bask, Ankara, ubat 1991. 17. Paamehmetolu, A.G., Özgenolu, A., Karpuz, C, Kaya ev Stabilitesi, 2. Bask,T.M.M.O.B Maden Müh. Odas Yaynlar, Ankara, Mays, 1991. 18. Dramis, F., Sorriso-Valvo, M., Deep-Seated gravitational slope deformations, related landslides and tectonics, Engineering Geology 38, 231-243, 1994. 19. Erguvanl, K, ve Erdoan, Y., Yeralt Sular Jeolojisi,.TÜ yaynlar No: 23, Maçka stanbul, Nisan 1987. 20. Özmen ve dierleri, Türkiye Deprem Bölgeleri Haritas, Afet ileri Genel Müdürlüü, Ankara