Kartal Zemin ve Deprem Haritası: Sahil Alüvyonunda Fore Kazık vs. Yakacık–Aydos Kaya Zeminde Temel Mühendisliği
Marmara Sahilinden Aydos Zirvesine Kartal’ın Üç Jeolojik Kuşağı
Kartal, İstanbul’un 39 ilçesi içinde jeomorfolojik ve geoteknik kontrastı en yüksek ilçelerden biridir. Güneyde Marmara Denizi kıyı çizgisinden (0 metre rakım) başlayan ilçe topoğrafyası, yalnızca 7–8 kilometre kuzeyde İstanbul’un en yüksek zirvesi olan Aydos Tepesi’nde 537 metre rakıma ulaşır. Bu dramatik yükselti farkı sadece iklim ve manzarayı değil, binaların oturduğu jeolojik formasyonları, kayma dalgası hızlarını (Vs30) ve deprem ivme spektrumlarını da mahalleden mahalleye kökten değiştirir.
İnşaat Mühendisi Celalettin YAĞMAHAN yönetiminde Kartal’ın 20 mahallesinde gerçekleştirdiğimiz sondajlı zemin etütleri ve geoteknik rapor analizleri, ilçenin Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY 2018) açısından güneyden kuzeye doğru üç karakteristik geoteknik kuşağa ayrıldığını ortaya koymaktadır: (1) Güney Sahil Alüvyon, Dolgu ve Dere Ağızları Kuşağı, (2) Orta Kuşak Paleozoik Silttaşı–Şeyl–Kireçtaşı Geçiş Zonu ve (3) Kuzey Kuşak Aydos Kuvarsit/Kumtaşı Sağlam Kaya Zonu. Her kuşakta aynı ezber temel tipini uygulamak ya ağır yapısal güvenlik zaafına ya da gereksiz milyonlarca liralık bütçe israfına yol açar.
Sahil ve Dere Yataklarında (ZD–ZE Zemin) Fore Kazık ve Jet Grout Mühendisliği
Kartal’ın Marmara kıyı bandında yer alan Kordonboyu, Atalar alt kesimleri, Yalı, Yunus sahil kesimi, Orhantepe düzlüğü (Dragos Tepesi’nin kaya çekirdeği hariç alçak kıyı dolgu/alüvyon şeritleri) ve tarihi Çamaşırcı Deresi ile Savaklar Deresi’nin denize kavuştuğu vadi tabanlarında Kuvaterner yaşlı alüvyon çökeller, killi-siltli kum bantları ve yer yer kontrolsüz eski dolgular gözlenir. Bu alt bölgelerde üst 30 metredeki ortalama kayma dalgası hızı çoğu parselde Vs30 = 180 – 340 m/s aralığında ölçülerek TBDY 2018 ZD (orta sıkı-sıkı kum / katı kil) veya yerel olarak ZE (gevşek kum / yumuşak kil) yerel zemin sınıfına girer.
Yüksek yeraltı su seviyesinin (yüzeyden 1,5 ila 4,0 metre derinlikte) eşlik ettiği bu parsellerde deprem mühendisliği açısından üç kritik risk yönetilmelidir: zemin büyütmesi, sıvılaşma potansiyeli ve aşırı/farklı oturma. Çözüm olarak sahil projelerimizde sondaj ve CPT/SPT verilerine dayalı şu geoteknik sistemler tasarlanır:
- Derin Zemin Islahı (Jet Grout / DSM Kolonlar): Yüksek basınçlı çimento şerbetiyle gevşek alüvyon tabakaları yerinde karıştırılarak 60–80 cm çaplı rijit zemin-beton (soilcrete) kolon ağları oluşturulur; hem sıvılaşma riski bastırılır hem de zemin yatak katsayısı yükseltilir.
- Kesişen veya Aralıklı Fore Kazık + Başlık Kirişi: Derin bodrum kazısı yapılan bitişik nizam sahil parsellerinde hem komşu bina temellerini ve yeraltı suyunu tutmak için iksa perdesi olarak hem de üst yapı yüklerini derindeki sağlam anakayaya aktarmak için Ø65–Ø80 cm çaplı betonarme fore kazıklar imal edilir. Komşu bina güvenliği detaylarını Atalar ve Çarşı bitişik nizam iksa rehberimizde inceleyebilirsiniz.
- Tam Bohçalama Su Yalıtımı ve Kalın Radye Jeneral Temel: Kazık veya jet-grout ızgarasının üzerine minimum 70–100 cm kalınlığında C35/45 radye temel ve PVC/bitümlü çift kat tam bohçalama membran uygulanarak deniz tuzu klorür korozyonuna karşı ömür boyu bariyer kurulur.
Yakacık ve Uğur Mumcu’da (ZB–ZC Kaya Zemin) Derin Kazı ve Radye Temel
E-5’in kuzeyine çıkıldığında tablo tamamen değişir. Yakacık Yeni, Yakacık Çarşı, Uğur Mumcu, Hürriyet, Gümüşpınar ve Cumhuriyet mahalleleri İstanbul’un en yaşlı ve en sağlam jeolojik birimleri olan Paleozoik yaşlı Aydos Formasyonu (son derece sert kuvarsit ve kuvars kumtaşı) ile Gözdağ/Dolayoba formasyonları üzerine oturur. Burada kayma dalgası hızları sıklıkla Vs30 = 550 – 950+ m/s değerlerine ulaşarak ZB (az ayrışmış kaya) ve ZC (çok sıkı zemin / yumuşak kaya) sınıfını verir.
Kaya zeminde sıvılaşma tehlikesi yoktur ve deprem dalgaları sahildeki yumuşak alüvyona kıyasla çok daha düşük periyot ve büyütmeyle üst yapıya iletilir. Dolayısıyla Yakacık ve Uğur Mumcu’da fore kazık veya jet-grout zemin ıslahına genellikle ihtiyaç duyulmaz; ayrışmış yüzeysel bitkisel toprak sıyrıldıktan sonra doğrudan sağlam kaya birimine oturan kirişsiz radye temel ve eğimli parsellerde kademeli radye/perde sistemi mükemmel deprem performansı sunar. Buna karşılık kuzey mahallelerde bütçeyi belirleyen kalem hidrolik kırıcılı sert kaya hafriyatı ve dik yamaçlarda ankrajlı/zemin çivili (soil nailing + shotcrete) şev stabilitesi mühendisliğidir.
Kartal Mahallelerine Göre Jeolojik Formasyon ve Temel Çözümleri Tablosu
Kartal’ın güney, orta ve kuzey kuşaklarındaki baskın jeolojik birimleri, TBDY 2018 zemin sınıflarını ve tipik temel/iksa mühendisliği gereksinimlerini aşağıdaki özet tabloda karşılaştırabilirsiniz (her parsel için nihai karar parsel bazlı sondajlı Zemin ve Temel Etüt Raporu ile verilir):
| Kartal Jeoteknik Kuşağı & Mahalleler | Baskın Jeolojik Birim | Tipik TBDY 2018 Sınıfı | Optimal Temel & İksa Çözümü |
|---|---|---|---|
| Güney Kıyı ve Dere Ağızları (Kordonboyu, Atalar Alt, Yalı, Orhantepe Düzlüğü) | Kuvaterner alüvyon, killi-kumlu çökeller, kıyı dolgusu | ZD – Yerel ZE (Vs30: 180–340 m/s) | Fore kazık / Jet-grout ıslahı + geçirimsiz iksa + tam bohçalamalı radye temel |
| Orta Geçiş Kuşağı (Petroliş Üst, Cevizli, Karlıktepe, Esentepe, Soğanlık Yeni, Orta) | Kartal–Pendik & Trakya Formasyonu (Silttaşı, şeyl, kireçtaşı, grovak) | ZC – Yerel ZD (Vs30: 350–580 m/s) | Ayrışmış zonu geçen kalın radye temel + derin bodrumda zemin çivisi / mini kazık iksa |
| Dragos Tepesi Çekirdeği & Kuzey Aydos Kuşağı (Yakacık, Uğur Mumcu, Hürriyet, Gümüşpınar) | Aydos Kuvarsiti, Gözdağ ve Dolayoba sağlam kaya birimleri | ZB – ZC (Vs30: 550–950+ m/s) | Doğrudan kayaya oturan radye / kademeli radye temel + eğimli yamaçta kaya bulonu/ankraj |
Adalar Fayı Mesafesi ve Zemin Büyütmesinin Betonarme Statiğe Etkisi
Kuzey Anadolu Fayı’nın Marmara Denizi içindeki Çınarcık Çukuru / Adalar segmenti, Kartal Kordonboyu sahiline yaklaşık 8–10 km, Soğanlık aksına 12–13 km, Uğur Mumcu ve Yakacık sırtlarına ise 14–16 km mesafededir. AFAD Türkiye Deprem Tehlike Haritası (TDTH) verilerinde DD-2 tasarım depremi (50 yılda aşılma olasılığı %10, tekrarlanma periyodu 475 yıl) için Kartal sahilindeki ZD sınıfı bir parselin kısa periyot tasarım spektral ivme katsayısı (SDS), kuzeydeki ZB sınıfı kaya parselinden %35 ila %55 daha yüksek çıkabilmektedir.
Bu bilimsel gerçek şu anlama gelir: Sahildeki yumuşak zemin deprem dalgasının genliğini büyütür ve hakim titreşim periyodunu uzatarak 5–10 katlı orta yükseklikteki apartmanların doğal periyoduyla rezonansa girmeye zorlar. Bu nedenle statik projelerimizde sahil kuşağındaki binaların perde oranı yüksek tutularak binanın yatay rijitliği artırılır ve rezonans bölgesinden uzaklaştırılır.
Zemin Sınıfının İnşaat Maliyetine Etkisi ve Şeffaf Keşif Yönetimi
Geoteknik gereksinimler kentsel dönüşüm bütçesini doğrudan etkiler. Kaya zemindeki bir apartmanda zemin ıslahı kalemi sıfırken kırıcılı kaya kazısı maliyeti öne çıkar; sahil alüvyonundaki bitişik nizam bir apartmanda ise fore kazık, jet-grout ve wellpoint su tahliyesi toplam inşaat bütçesine %6 ila %13 arasında ilave geoteknik maliyet ekleyebilir. Mimar İdris YAĞMAHAN ve İnşaat Mühendisi Celalettin YAĞMAHAN güvencesiyle hazırlanan tekliflerde bu zemin kalemleri sonradan “ekstra maliyet sürprizi” olarak malikin önüne çıkarılmaz; baştan şeffaf keşfe dahil edilir. Parselinizin bulunduğu mahalleye göre yaklaşık dönüşüm bütçesini maliyet hesaplama aracımızla hemen hesaplayabilir veya ücretsiz ön fizibilite talep edebilirsiniz.
