DERİN KAZI YÖNTEMLERİ NELERDİR?

DERİN KAZI YÖNTEMLERİ NELERDİR?

Haziran 16, 2020 0 Yazar: Gürsoy Yurtalan

Derin Temel Kazı Yöntemleri

Bu yazımızda, derin temel kazısı yapılabilmesi için bilinmesi gerekli olan derin kazı yöntemleri izah edilecektir. İksa sistemlerinin yapım aşamaları bu yöntemlerin prensiplerine bağlı olarak açıklanacaktır.

Derin kazı yöntemleri arasında en uygun hangi yöntemin seçileceğini belirleyen pek çok etken vardır.

Bu etkenler;

  • İnşaatın yapımı için belirlenen bütçe,
  • Yapının ne kadar sürede tamamlanacağı,
  • Kazı yapılacak temel çukurunun etrafında komşu yapıların olup olmaması,
  • İnşaat sahasının geometrisi ve büyüklüğü,
  • Temel tipi,
  • Yeraltı su seviyesinin durumu olarak sıralanabilir.

Serbest Şevli Derin Kazı Yöntemleri

Serbest şevli derin temel kazı yöntemleri

Serbest şevli derin temel kazı yöntemleri

Kazı yapılacak alan büyükse ve kazının etkisi ile zarar görebilecek komşu yapılar yoksa serbest şevli temel derin kazı yöntemleri kullanılabilir.

Serbest şevli kazı yönteminde şev açısı zemin tipine göre belirlenir ve zeminin yapısına bağlı olarak değişiklik gösterir. Kendini tutabilen durağan kaya zeminlerde en fazla 6 metre yükseklik için yapılacak kazı dik olabilir. Gevşek, kendini tutamayan zeminlerde şev açısı daha fazla olur ve bu zemin tipine göre değişiklik gösterir.  Yapılacak olan kazının derinliği fazla ise şevin stabilitesini korumak için aşağıdaki resimde gösterildiği gibi palye adı verilen kademe yapılabilir.

Şevli kazı tekniği ile temel çukuru kazısı

Şevli kazı tekniği ile temel çukuru kazısı

Bu yapım yönteminde kazı etrafında iksa elemanları yapılmadığı için maliyet ve işin süresinin kısalması bakımından avantajları vardır. Fakat yapı tamamlandıktan sonra şevli kısımların tekrar dolgusunun yapılması gerekeceğinden maliyet olarak dezavantajı olur.

Ankastre Mesnetlenmiş Perde ile Desteklenmiş Derin Kazı Yöntemleri

Ankastre mesnetlenmiş perde ile desteklenmiş temel çukuru kazısı

Ankastre mesnetlenmiş perde ile desteklenmiş temel çukuru kazısı

Perde ile desteklenmiş derin kazı yönteminde, kazı çevresinde bulunan zemindeki yanal toprak basıncı istinat perdesi ile karşılanır. Yanal toprak basıncından gelen kuvvet, perdenin rijitliği ve perde soket kısmında bulunan pasif toprak basıncı ile karşılanır.

Ankraj Destekli Derin Kazı Yöntemleri

Öngermeli Ankrajlı Perde

Öngermeli Ankrajlı Perde

Ankraj destekli kazı yönteminde, temel çukuru etrafındaki iksa perdesine gelen toprak basıncının ankrajlar aracılığı ile kayma yüzeyi arkasındaki sağlam zemine taşıtılması amacı ilke edinilmiştir.

Zemin çivileri ve öngermeli ankrajlar olmak üzere iki farklı yapım şekli vardır.

Öngermeli Ankrajlı Perde ile Desteklenmiş Derin Kazı Yöntemleri

Öngermeli Ankrajlı Perde ile Desteklenmiş Kazı

Öngermeli Ankrajlı Perde ile Desteklenmiş Kazı

Öngermeli ankrajlar iksa perdesine etki eden toprak basıncını kayma bölgesinin arkasındaki sağlam zemine aktarırlar.

Yukarıdaki şekilde gösterilen öngermeli ankrajlar; ankraj serbest boyu ve kök boyu olmak üzere iki kısma ayrılır. Ankraj kök boyu aktif kayma bölgesinin dışındaki zemin tabakasında bulunur ve bu kısımda enjeksiyon uygulanır. Serbest bölge ise aktif kayma bölgesinde bulunur ve bu kısımda enjeksiyon uygulanmaz. Halatların yüke maruz kaldıklarında yapacağı deformasyonu engellemek ve iksa perdesinin olumsuz etkilenmesini önlemek amacı ile ankraj halatlarına öngerme yükler uygulanır.

Öngermeli ankrajlı perde ile desteklenmiş kazı yapılmasının yapım aşamaları aşağıda sıralanmıştır.

  • Temel çukuru etrafındaki cephelerde iksa perdesinin inşasının yapılması,
  • İlk kademe kazısının belirlenen şev ile gerçekleştirilmesi,
  • Rotari veya darbeli makineler aracılığı ile belirlenen kot ve açılarda öngerme ankraj delgilerinin yapılması,
  • Makine ile açılan delgilere ankraj tendonlarının yerleştirilmesi,
  • Ankraj kök bölgesine enjeksiyon işleminin yapılması,
  • Kök bölgesine yapılan enjeksiyonların prizini almasından sonra istenilen yüklerde öngermeler yapılarak kilitlenmesi,
  • Alt kademe kazılarının açılması ve ankraj imalatlarının tekrarlanması,
  • Temel kazı kotuna kadar ankraj imalatlarının devam ettirilmesidir.

Öngermeli ankrajların imalat süresi kısadır ve hafriyat sahası kalabalık değildir. İmalat süresinin kısa olması projenin daha kısa sürede yapılabilmesine imkan tanımaktadır. Hafriyat sahası, destekli iksa sistemlerindeki gibi kalabalık olmaz. Bu bakımdan hafriyatın yapılması için elverişli bir ortam oluşur.

Zemin Çivili Kaplama ile Desteklenmiş Kazı

Zemin Çivili Kaplama ile Desteklenmiş Derin Kazı

Zemin Çivili Kaplama ile Desteklenmiş Derin Kazı

Kaya bulonları olarak da adlandırılan zemin çivileri, zeminde oluşacak yatay düşey yer değiştirmeleri engeller ve zeminin kesmeye karşı dayanımını artırır.

Kazı aynasında oluşturulan enjeksiyonlu zemin çivisi ve donatılı püskürtme beton kombinasyonu ile birlikte şev stabilitesi artırılır.

Zemin çivili iksa sisteminin öngermeli ankrajlardan farkı zemin çivisine öngerme yüklemesi yapılmaz. Zemin çivileri, iksa cephesinde meydana gelecek olan yatay deplasman sonucu oluşan yükler ile görevini yapmaya başlar. Maliyetleri diğer yapım yöntemlerine göre daha ucuzdur ve çoğunlukla geçici iksa projelerinde uygulanmaktadır.

Zemin Çivili Kaplama ile Desteklenmiş Kazı sistemlerinin yapım aşamaları kısaca aşağıda açıklanmıştır.

Temel çukuru etrafındaki cephelerde ilk kademe kazısı 1-2 m yüksekliğinde ve zemin çivisinin az miktarda altında olacak şekilde yapılır.

Zemin Çivisi ilk kademe kazısının yapılması

Zemin Çivisi ilk kademe kazısının yapılması

Makine ile projeye uygun çap, eğim, uzunluk ve yatay aralıkta zemin çivisi için delgiler açılır.

zemin çivisi delgilerin yapılması

Zemin çivisi delgilerin yapılması

Zemin çivileri ve enjeksiyon hortumu bu delgilere yerleştirilir.

Düşük basınç ve enjeksiyon hortumu yardımıyla enjeksiyon yapılır.

zemin çivilerinin yerleştirilmesi ve enjeksiyon yapılması

zemin çivilerinin yerleştirilmesi ve enjeksiyon yapılması

Temel çukuru etrafındaki kazı aynasında hasır donatılar yerleştirildikten sonra püskürtme beton (shotcrete) uygulanır ve geçici kaplama yüzey elde edilir.

Püskürtme beton (shotcrete) kaplama yüzeyini bir miktar geçen kısımlara taşıyıcı plak yerleştirilir ve zemin çivileri somun ile sıkıştırılır.

zemin çivisi bulonların sıkılması

zemin çivisi bulonların sıkılması

Nihai kazı kotuna ulaşana kadar her kademede aynı işlemler tekrarlanır.

İç Destekli Kazı Yöntemi

İçten iksalı kazı yöntemi

İçten iksalı kazı yöntemi

İçten iksalı kazı yöntemi; Kazı içine yerleştirilen yatay iksa destek elemanları sayesinde iksa duvarlarına etkiyen yanal toprak basıncı yüklerinin karşılandığı bir yöntemdir.

Topraktan gelen basınç yükleri göğüsleme kirişleri vasıtası ile yatay iksa elemanlarına aktarılır. Köşebentler kiriş açıklığını bölerek yatay eleman ihtiyacını azaltma görevi üstlenirler.  Yatay elemanların burkulma boyunu azaltmak için dikmeler belirli aralıklarla konumlandırılır.

Ada Kazı Yöntemi

ada kazı yöntemi

Ada kazı ile derin kazı yöntemleri

Ada derin kazı yöntemleri; Bu yöntemde kazı yapılacak sahanın orta kısmı temele kadar şevli olacak şekilde kazılır. Kazı etrafındaki iksa perdelerinin önünde bulunan zeminin hafriyatı yapılmaz. Kazılan orta alandaki yapının inşasına başlanır ve iksa perde üst kotuna gelindiğinde, iksa perdesi ile yapı arası destek elemanları ile mesnetlenir.  Daha sonra iksa perdesi önündeki önceden alınmayan kısım temele kadar alınarak yapının diğer kısımları tamamlanır.

Yapım aşamasını maddeler halinde sıralayalım.

  • İksa düşey taşıyıcı perde elemanları yapılır.
  • Şevli olacak şekilde orta kısım projede belirtilen kota kadar kazılır.
  • Sadece açılan orta kısımda yapının temeli ve üst yapı kısmının yapımına başlanır.
  • Belirlenen kota gelindiğinde iksa perdesi ile üst yapı birbirine yatay destek elemanları ile mesnetlenir.
  • Şev için alınamayan kısımlarda kademe kademe yatay destek elemanları yerleştirilir ve tüm alanın kazısı yapılır.
  • Üst yapının diğer kısımlarıda tamamlanır ve yatay destek elemanları kademe kademe kaldırılır.

Ada kazısı yöntemi, geniş kazı alanlarında ankraj ve zemin çivilerinin uygulamasının yapılamadığı durumlarda uygulanır. İnşaat süresinin kısalması ve nispeten diğer yöntemlere göre maliyetini düşük olması avantajlı yönlerindendir. Bu sistemin dezavantajı ise yapının önce orta sonra kenar kısımları yapıldığı için soğuk derz oluşabilir.

 (Yukarıdan Aşağıya) İnşaat Yöntemi ile Derin Kazı Yöntemleri

Top-down kazı yöntemi

Top-down derin kazı yöntemleri

Klasik yapım yöntemlerinin inşası aşağıdan yukarı doğru yapılmaktadır. Nihai kazı seviyesine kadar kazı yapıldıktan sonra yapının temel plağı ve üst katları yapılır. İmalat alttan üste doğru devam etmektedir.

Top-down (yukarıdan aşağıya) kazı yönteminde ise; Yapının her kazı kademesinde döşeme imalatları yapılır. Yapının döşemeleri kazı ile birlikte her katta yukarıdan aşağıya doğru yapılır. İksa perdelerine gelen toprak basıncı yapının döşemeleri tarafından karşılanır. Bu sebepten ötürü yapının döşeme hesaplamaları yapılırken toprak basıncından dolayı oluşacak kuvvetlerde göz önünde bulundurulmalıdır.

Yapım aşamaları aşağıdaki maddeler halinde sıralanmıştır.

  • Kazı alanı etrafında iksa perdesi inşası yapılır.
  • Döşemelere bağlanacak top-down kazıkları hazırlanır.
  • Yapının zemin kat döşemesi iksa perdelerine dayanacak biçimde kazıklara bağlanır.
  • Zemin katın döşemesi yapıldıktan sonra mini kazıcılar döşemelerin altına gelen kısımların hafriyatını yaparlar.
  • Zemin altındaki kısımın hafriyatı tamamlandığında, zemin kat döşemesinde yapılan işlemler tekrarlanır.
  • Bu yöntemle nihai kazı kotuna kadar hafriyatı ve temel plağı yapılır.

Top-down inşaat yöntemi ile temel çukuru kazısı

Avantajlı yönleri; zemin kat üzerindeki katların inşaatının devam ettirilebilmesinden dolayı zaman tasarrufu sağlaması, sahanın kullanılabilir olması yönünden elverişliliği, döşemelerin diğer ankraj ve zemin çivisi gibi desteklere göre daha güvenli olmasıdır.

Dezavantajları ise; Maliyeti yüksek, hafriyat için manevra kabiliyeti az, alt kısımlarda havalandırma ve aydınlatma gereksinimi olarak sıralanabilir.

Derin kazı yöntemleri ile ilgili içeriğimizden sonra kazı kategorisindeki diğer yazılarımızı da aşağıdaki linklerden okuyabilirsiniz.

Kazı Kategorisinde Okunması Gereken Diğer Yazılar: