Riskli binaların jeoteknik modellenmesi ve değerlendirilmesi, batman ili örneği
Geotechnical modelling and evaluating of risky buildingsexample of batman province
Yazar: MEDİNE EREN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ NURAY ALPASLAN
Batman Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering
Dizin: Hidrojeoloji = Hydrogeology ; Mühendislik jeolojisi = Engineering geology

Özet:
Bu çalışma kapsamında, Batman ili kent merkezi Tılmerç Mahallesinde bulunan Babil ve Serhat apartmanları ile çevrelerindeki alanlar, Dünya Hastanesi ve Yaşar Kemal Kent Ormanı çevresinde alanların jeolojik, jeoteknik ve hidrojeolojik özelliklerinin tespiti amacıyla inceleme çalışmaları yapılarak Babil apartmanının yıkılması ile kent merkezinde ortaya çıkan zeminsel sorunların nedenleri araştırılmıştır. Arazi çalışmaları kapsamında inceleme alanında zeminin litolojik ve jeolojik durumları, mühendislik parametrelerinin (kayma mukavemeti, geçirimlilik parametreleri, sıkışma davranışı)   tespiti amacıyla 5 adet araştırma çukuru ve 8 adet temel sondaj kuyusu olmak üzere toplamda  (6x25+1x22+1x18 metre) 190 metre derinliğinde temel sondaj kuyusu açılmıştır. İnceleme alanının da içinde yer aldığı Batman il merkezi ve çevresinde yüzeyleyen jeolojik formasyonun yapılan arazi çalışmalarında; güncel dolgu veya bitkisel toprak (topografya yüzeyi ve altı), ve Şelmo formasyonunun katı-kısmen katı ince-iri kum, orta katı-katı siltli killi ince kum,  ince kumlu katı silt, siltli katı kil, pekişmiş katı kil ve kiltaşı birimlerinden oluştuğu görülmüştür. Sondaj kuyularının açılması sırasında geçilen zemin tabakalarının fiziksel ve mekanik özelliklerini belirlemek amacı ile örselenmiş (SPT) ve örselenmemiş (UD) numuneler alınmıştır. Bu numuneler üzerinde zeminin doğal birim hacim ağırlığı, su muhtevası, elek analizi, Atterberg limitleri, konsolidasyon ve üç eksenli basınç deneyleri yapılmıştır. Babil apartmanı için dolgu birimde su içeriği % 27,9, Şelmo formasyonu biriminde ise % 20,6 dır. Bulunan değerlere göre dolgu birimin su içeriği (% 27,9) Şelmo formasyonu birimine  (% 20,6) göre daha fazladır. Dolgu birimde WL (Likit Limit) aralığı %  39,7 ile %  41,2 arasında, Şelmo formasyonu biriminde % 32,6 ile % 42,6 arasında, WP  (Plastik limit) dolgu birimde % 21,4 ile % 24,7 arasında, Şelmo formasyonu biriminde % 20,7 ile % 23,3, dolgu birimde IP (Plastisite İndisi) % 15 ile % 19,3 arasında, Şelmo formasyonu biriminde % 11,9 ile  % 19,9 olarak hesaplanmıştır. İnceleme alanındaki Babil apartmanı ve çevresinde taşıma gücü hesabı Meyerhof bağıntısı kullanılarak, konsolidasyonsuz-drenajsız (UU) duruma göre qult =325,5 kPa olarak hesaplanmış, bu değer ile binanın ağırlığına oranlanarak elde edilen güvenlik katsayısı 0,7 bulunmuş olup bu değer izin verilebilir güvenlik katsayısı olan 3'ten küçüktür, konsolidasyonlu-drenajsız (CU) durumuna göre ise qult =662,4 kPa olarak hesaplanmış, elde edilen güvenlik katsayısı 1,4 bulunmuş olup, bu değer izin verilebilir güvenlik katsayısı olan 3'den küçüktür. Babil apartmanı için hesaplanan konsolidasyon oturması bu tür yapılar için izin verilebilir maksimum oturma miktarı olan 10 cm'in çok üzerinde 27 cm olarak hesaplanmıştır. Dolayısıyla yapı temelinin oturma kriterlerini sağlamadığı tespit edilmiştir. İnceleme alanının sınırları içinde yeraltı jeolojisi, hidrojeoloji, jeomekanik davranışa ait saha çalışmaları yapılarak jeolojik ortam modellemesi oluşturulmuştur. Ortam modellemesi ile yeraltı suyu ilişkisi belirlenerek Babil apartmanının yıkılma sebebi değerlendirilerek yorumlanmıştır.  Serhat Apartmanının Babil Apartmanı tarafında kazılan kanalın içinde suya rastlanılmış ve bu sudan, şebeke suyundan, DSİ Açık Kanalındaki sudan alınan örnekler üzerinde yapılan fiziksel özellik ölçümleri ile 3 suyun özelliğinin birbirinden farklı olduğu Serhat Apartmanının Babil Apartmanı tarafında kazılan kanalın içindeki suyun ise yeraltı suyu olduğu belirlenmiştir. İnceleme alanında yapılan sondajlarda, araştırma çukurlarında karşılaşılan birimler ve stratigrafik ilişki, hidrojeolojik özellikler, kuru birim hacim ağırlık değerleri ve aşırı konsolidasyon (OCR) değerlerine göre inceleme alanının ana bir fay üzerinde olduğunu göstermiştir.

Abstract:
In this study, I carried out an examination studies to determine the geological, geotechnical and hydrogeological features of Babil and Serhat apartment buildings located in Tılmerç Quarter of Batman province city center along with its surroundings, areas around Dünya Hospital and Yaşar Kemal City Forest, and searched the reasons of soil problems occurred in the city center following the demolition of Babil apartment building. During the field survey, a total 190 meters of foundation bore was drilled including 5 test pits and 8 foundation bores (6x25+1x22+1x18 meter) in order to detect the soil's lithological and geological states, engineering parameters (shear strength, permeability parameters, compression behaviors) in the examination area. In the field survey of the geological formation outcropping in the city center of Batman where the examination area is located; it was observed that the current filling or topsoil (topography surface and underground), and Şelmo formation is created from the units of stiff-partly stiff fine-coarse sand, medium stiff-stiff fine sand with silty clay, stiff silt with fine sand, silty stiff clay, solidified stiff clay and claystone. Disturbed (SPT) and undisturbed (UD) samples were taken to identify the physical and mechanical aspects of the soil layers penetrated while boring a well. The soil's natural unit bulk density, water content, sieve analysis, Atterberg limits, consolidation and triaxial compression tests were conducted on these samples. Water content of the filler content in the Babil apartment building was 27,9%, and 20,6% in the Şelmo formation. According to the acquired values, water content of the filler unit (27,9%) is 20,6% more than the Şelmo formation unit. WL (Liquid Limit) was calculated between 39,7% and 41,2% in the filler unit, and from 32,6% to 42,6% in Şelmo formation unit, WP (Plastic Limit) was calculated between 21,4% and 24.7% in the filler unit, and from 20,7% to 23,3% in Şelmo formation, IP (Plasticity Index) was calculated between 15% and 19,3% in the filler unit, and from 11,9% to 19,9% in Şelmo formation unit. Bearing capacity of Babil apartment building in the examination area and its surrounding was measured as qult =325,5 kPa by employing the Meyerhof correlation based on unconsolidated-undrained (UU) condition, and the safety factor was found to be 0,7 by rating this value to the building's weight, and this value is smaller than 3 which is the permissible safety factor; on the other hand, it was calculated as qult =662,4 kPa according to the unconsolidated-undrained (UU) condition, acquired safety factor was 1.4, and this value is smaller than 3 which is the permissible safety factor. The consolidation settlement estimated for the Babil apartment building was 27 cm which is quite more than the permissible maximum settlement amount of 10 cm for this kind of structures. Therefore, it was detected that settlement criteria of construction foundation were not fulfilled. Geological environment modelling was created within the examination area by conducting field surveys on underground geology, hydrogeology, geomechanical behavior. The reason of Babil apartment building's demolition was evaluated identifying the underground water connection with the environment modeling. Water was observed in the channel drilled on the Babil apartment building side of the Serhat Apartment building and physical quality measurements performed on the samples taken from this water, tap water, water from Open Channel of Directorate General for State Hydraulic Works (DSİ) revels that these 3 waters are different from each other and the water on the Babil apartment building side of the Serhat Apartment building is underground water. Drilling in the examination area revealed that the examination area is settled on a main fault line according to units observed in the test pits and stratigraphic correlation, hydrogeological features, dry unit weight values and over-consolidation rate (OCR).