TasmanÕn Yatay Yerde÷iútirmelere Etkisi

(a) (b)

ùekil 6. a) Tasman e÷imi, b) tasman e÷rili÷i.

2.2 TasmanÕn Yatay Yerde÷iútirmelere Etkisi

Tasman hareketi sonucu bir zemin noktasÕnda meydana gelen bileúke hareketin ikinci bileúeni yatay yöndedir. Tasman öncesinde aralarÕndaki mesafe LO olan iki nokta dikkate alÕnÕrsa, yönleri ve büyüklükleri farklÕ yatay kaymalar meydana gelmiú ise do÷al olarak LO mesafesi de de÷iúecektir. Yatay uzunluktaki bu de÷iúmenin birim uzunlu÷a isabet eden miktarÕna bu iki nokta arasÕndaki tasman yatay kayma deformasyonu (e) denir.

O

úeklinde ifade edilir. Bu tanÕmlamaya göre tasman sonucunda iki nokta arasÕndaki mesafe artmÕúsa çekme gerilmesine ba÷lÕ olarak uzama deformasyonu, kÕsalma olmuúsa basÕnç gerilmesi sonucu kÕsalma

S1 S2

o o S3

deformasyonu meydana gelmiú demektir. TasmanÕn yapÕlar üzerindeki hasar etkisinin de÷erlendirilmesinde ve alÕnabilecek önlemlerin belirlenebilmesinde yukarÕda tanÕmlanan parametrelerin etki biçimleri ve büyüklükleri göz önünde bulundurulmaktadÕr. Bir yapÕnÕn oturdu÷u zeminde meydana gelebilecek düzgün bir tasman oluúumu o yapÕda hasar oluúturmayabilir. Ancak tasman e÷imi, tasman e÷rili÷i, yatay yerde÷iútirme sonrasÕnda oluúacak çekme ya da basÕnca ba÷lÕ deformasyon farklÕ büyüklükteki yatay ve düúey hareketler oldu÷undan, bu parametreler maden oca÷ÕnÕn etki alanÕ üzerinde bulunan her türlü mühendislik yapÕsÕna düzgün olmayan bir tasman etkisi yansÕtacaktÕr. Tablo1’de tasman sonucu oluúan e÷ilme, uzama ve kÕsalma davranÕúlarÕnÕn yapÕlar üzerindeki etkileri verilmiútir.

Tablo 1. YapÕlarda tasman kaynaklÕ oluúan hasar türleri.

3.YapÕlardaki Tasman HasarlarÕ

Üretim yapÕlan bir maden oca÷ÕnÕn etki alanÕ içinde bulunan bir yapÕ; üretimin ilerlemesine paralel olarak miktarÕ ve yönü devamlÕ de÷iúerek sonlanan bir tasman etkisi altÕnda kalÕr. Bu yapÕ söz konusu etkiye karúÕ direnç veya uyum göstererek hasar görmeyebilir ya da hasara u÷rar. Bu hasara, yapÕnÕn üzerinde veya içinde bulundu÷u zemin yüzeyindeki tasman etkisiyle e÷im ve e÷im farklÕlÕklarÕnÕn noktalar arasÕndaki farklÕ deplasman ve birim úekil de÷iúikliklerinin ortaya çÕkmasÕ sebep olur. Bu hasar üzerinde tasman etkilerinin büyüklü÷ü yanÕnda temel zeminin türü, arazinin topografik yapÕsÕ, yapÕnÕn etki alanÕ içindeki konumu gibi çevresel faktörler; yapÕnÕn boyutlarÕ ve úekli, temel tipi, kullanÕlan yapÕ malzemelerinin özellikleri gibi yapÕ ile ilgili faktörlerde etkili olur (ùekil 7) (Kuúcu ve Erol 1991).

ùekil 7. Madencilik kaynaklÕ tasmanÕn bina ya da tesislere olan etkileri (Kratzsch, 1983).

Maden iúletmelerinde çökme küvetinin kenar bölgesinde oluúan zeminin uzama ve kÕsalma hareketleri, bu bölgede bulunan yapÕda, yapÕnÕn temellerinin boyutlarÕnÕ de÷iútirmeye zorlamaktadÕr. Yine aynÕ bölgede, yapÕya ait iki noktanÕn farklÕ oturmasÕ burada e÷im de÷iúikli÷ine sebep olacak, meydana gelen e÷im Zemin Hareketleri YapÕlara Etkisi Zeminin Birim ùekil

De÷iútirmeleri

YapÕlara Etkisi

Çökme AynÕ büyüklükte konum de÷iúikli÷i

E÷ilme Taban BasÕnç De÷iúikli÷i, E÷ilme Momenti E÷ri Konum AynÕ büyüklükte

konum de÷iúikli÷i

Uzama (Çekme) Sürtünme Çekme Kuvveti Kayma AynÕ büyüklükte

konum de÷iúikli÷i

KÕsalma (basÕnç) Sürtünme BasÕnç Kuvveti,

de÷iúikli÷i de binanÕn bir tarafÕnÕn di÷er tarafÕndan önce oturmaya baúlayarak ilerleyen tasman e÷risinin formuna uydurmaya çalÕúacaktÕr. Özellikle yÕ÷ma yapÕlarda oturmanÕn az oldu÷u taraftan fazla olan tarafa do÷ru diyagonal çatlaklar baúlayacaktÕr (Erol, 1987).

Betonarme bloklarda ise taúÕyÕcÕ yapÕnÕn kayma ve çekme gerilmelerine karúÕ en zayÕf oldu÷u noktada çatlamalar meydana gelir. Zeminde dikkate alÕnan noktalar arasÕndaki mesafenin uzamasÕ nedeniyle ortaya çÕkan çekme kuvvetleri zemin ile yapÕ temeli arasÕnda sürtünme etkisini ortaya çÕkartmaktadÕr.

Sürtünme kuvvetinin de÷eri yapÕ a÷ÕrlÕ÷Õ ile sürtünme katsayÕsÕna ba÷lÕdÕr. Zeminde dikkate alÕnan noktalar arasÕndaki mesafenin kÕsalmasÕ nedeniyle ortaya çÕkan basÕnç kuvvetleri sürtünme olayÕ dÕúÕnda, yapÕnÕn yan duvarlarÕ üzerine toprak itkisine neden olur. Yan duvarlar üzerindeki basÕnç etkisi zemine gömülü yapÕ kÕsmÕ arttÕkça daha da artmaktadÕr (Erol, 1987) (úekil 8).

ùekil 8. Zeminin uzamasÕ ve kÕsalmasÕ durumunda yapÕ temelinin etkileniúi ve zemin basÕncÕnda bodrum duvarlarÕnÕn deformasyonu (Erol, 1987).

ùekil 9’da madencilik kaynaklÕ tasmana ba÷lÕ olarak oluúan kuvvetlerin yapÕnÕn do÷rultusuna göre yapÕ üzerindeki etkisi görülmektedir. YapÕnÕn aksÕ ile aynÕ yönde olan çekme kuvvetleri durumunda iki yapÕnÕn birbirinden uzaklaútÕ÷ÕnÕ, yapÕ aksÕ ile aynÕ do÷rultuda olmayan basÕnç kuvvetleri durumunda yapÕnÕn dönmeye zorlandÕ÷ÕnÕ görülmektedir (Erol, 1987).

ùekil 9. Tasmana ba÷lÕ olarak oluúan kuvvetlerin yapÕ do÷rultusu göre etkisi (Erol, 1987) 3.1 Tasmana KarúÕ YapÕlarÕn KorunmasÕ

YapÕlardaki tasman hasarlarÕnÕn azaltÕlmasÕ için hasarlar üzerinde etkili olan faktörlerin göz önünde bulundurulmasÕ gerekir. Bu durumda tasman etkisini azaltan madencilik yöntemlerini uygulayarak, mevcut yapÕlar üzerinde önlemler alarak, yeni yapÕlacak yapÕlarÕ tasmana dayanÕklÕ projelendirip teúkil ederek gerçekleútirilmeye çalÕúÕlÕr. Tasmana u÷rayacak alanlar üzerindeki mevcut binalarda ortaya çÕkacak tasman hasarlarÕnÕn azaltÕlmasÕ için bazÕ önlemler alÕnmalÕdÕr. AlÕnmasÕ gereken önlemler yapÕnÕn tasman etkisine direncini artÕrmaya, uyum sa÷lamaya, zeminden yapÕya gelen etkiyi azaltmaya yönelik önlemler olup aúa÷Õdaki gibi sÕralanabilirler:

x YapÕ yerinin seçimi: Tasmana karúÕ yapÕlarÕn korunmasÕ için madencilik faaliyetlerinin yapÕlmamasÕ ya da tasman etkisinin sona erdi÷i yerlerde yerleúimin yapÕlmasÕ gereklidir. Fakat bu uygulama sosyal yaúam, iúyeri-konut yakÕnlÕ÷Õ iliúkisi gibi nedenlerle her zaman uygulanmamaktadÕr. Bu nedenle madencilik kaynaklÕ tasman etkisi altÕnda kalan alanlar üzerinde tasmana dayanÕklÕ yapÕ sistemlerinin yapÕlmasÕ gereklidir (Erol ve Kuúcu, 1988).

x YapÕlarÕn konumlandÕrÕlmasÕ: Tasman etkisi nedeniyle çökme küvetinin içinde bulunan bir yapÕnÕn, boyuna aksÕnÕn üretim nedeniyle yeryüzünde meydana gelen tasman eú çökme e÷rilerine paralel yönde konumlandÕrÕlmasÕ gerekmektedir (ùekil 10). Bu durumda yapÕlacak bir konumlandÕrmada çökme küveti e÷imli kenar bölgesinde bulunan yapÕlarÕn dar kenarlarÕ e÷im do÷rultusunda oldu÷undan, yapÕ uç noktalarÕ arasÕndaki oturma de÷erleri daha az olacaktÕr.

KonutlarÕn arazi üstünde yerleútirilmesi üç grupta toplanabilir. Bunlar ayrÕk, yarÕ ayrÕk ve birleúik düzen olarak sÕralanabilir. Bahçeli nizam olarak da adlandÕrÕlan ayrÕk düzen, madencilik faaliyetleri uygulanan bir bölgede en uygun seçenek olarak görülmektedir (Erol, Kuúcu 1988).

ùekil 10. Tasman etki alanÕ ve eú çökme e÷rilerine göre uygun olan ve olmayan bina konumlandÕrmasÕ x YapÕnÕn boyutlandÕrÕlmasÕ: Tasman etkisi altÕndaki bir bölgede yapÕlan çok katlÕ bir bina için

e÷ik konuma gelme nedeniyle düúeylikten sapma büyük önem kazanÕr. Bu tür bölgelerde yapÕlacak olan yapÕlarÕn plan boyutlarÕ kareye yakÕn ve simetrik özellikte olmalÕ ve çok katlÕ yapÕlara izin verilmemelidir. Yine bu tür bölgelerde yapÕlacak olan yapÕlar mümkünse tek parça olmalÕ ve çok bölümlü olmamalÕdÕr (Erol ve Kuúcu, 1988).

x YapÕlarÕn derzlerle bölünmesi: Tasman etkisi altÕndaki bölgelerde yapÕlmasÕ düúünülen yapÕlarÕn uzunlu÷u 15 m’den büyükse ayÕrma derzi ile birbirinden ayrÕlmalÕdÕr. Bu derzlerin hazÕrlanmasÕnda taúÕyÕcÕ sistem elemanlarÕ çift olarak hazÕrlanmalÕdÕr. Derzler tasman etkisinden kaynaklanan hiçbir yatay kuvvetin binanÕn bir kÕsmÕndan di÷er kÕsmÕna iletilmesine izin vermeyecek úekilde düzenlenmeli ve bu nedenle kullanÕlacak olan duvar ve döúeme kaplama malzemelerinin derz yerlerinden ayrÕlmÕú olmasÕ gerekmektedir. AyrÕca derzler mümkün oldu÷unca do÷rusal yönde olmalÕdÕr (Erol, Kuúcu 1988).

x KapÕ ve pencerelerdeki malzeme cinsi: YÕ÷ma yapÕlarda pencere boúluklarÕ en zayÕf noktalardan biridir. Bu nedenle tasmanlÕ bölgelerde pencere boyutlarÕ bina tasarÕm aúamasÕnda olabildi÷ince küçük tutulmalÕdÕr. Metal çerçevelere nazaran ahúap çerçeveler bina yapÕm aúamasÕnda tercih edilmelidir. Pencere kasalarÕ gere÷inde duvara mafsalla ba÷lanmalÕ, camlarÕn hareket etmesi için plastik oluk malzemeler kullanÕlmalÕdÕr. Cam ile ahúabÕn birleúim yerinde camÕn esnekli÷ini koruyan bir macun kullanÕlmasÕ uygun olmaktadÕr. Pencerelerde oldu÷u gibi kapÕlarda da ahúap malzeme seçilmesi madencilik kaynaklÕ tasman hareketlerini önlemede etkili olacaktÕr (Erol, Kuúcu 1988).

x Döúeme ve duvar kaplamalarÕ: Tasman bölgelerinde küçük boyutlu dÕú duvar kaplamalarÕ tercih edilmelidir. Duvarla olan ba÷lantÕlar mümkün oldu÷unca sa÷lam olmalÕdÕr (Erol, Kuúcu 1988).

4. Tasman HasarlarÕ AçÕsÕndan Taúkömür HavzasÕnÕn Durumu

Taúkömür havzasÕnda tasman hasarlarÕna u÷rayan yapÕlar genellikle plansÕz olup ve yerleúime müsaade edilmeyen bölgeler üzerindedir. Bu nedenle bu bölgelerde ekonomik sorunlarÕn ötesinde genellikle sosyal a÷ÕrlÕklÕ sorunlar ortaya çÕkmÕútÕr. (Can ve Kuúcu 2009)ùekil 11 ve 12’de taúkömür havzasÕnda çok sayÕda

kömür damarÕnÕn üst üste binmiú oldu÷u görülmektedir. Bir bölgedeki rezervin tamamen alÕnmasÕ ve o bölgenin tasman etkisinden arÕnmasÕ uzun yÕllar sürmektedir.

ùekil 11 Taúkömür havzasÕ kömür damarlarÕnÕn kuzey-güney yönündeki kesit görünümü (Kozlu, Zonguldak)

ùekil 12. Taúkömür havzasÕ maden galerilerinin Orb-View uydu görüntüsü üzerindeki konumu (Kozlu, Zonguldak)

Bu durum üretim bölgeleri üzerinde yer alan yerleúim alanlarÕnda uzun yÕllar tasman hasarlarÕ ile iç içe yaúanmasÕna neden olmaktadÕr. ùekil 13’de tasman etkisinden dolayÕ zarar görmüú yapÕlar görülmektedir.

ùekil 13. Taúkömür havzasÕnda tasman etkisi altÕnda kalan yapÕlardan bazÕlarÕ

Taúkömür havzasÕnda tapulu ve imarlÕ arazilerin az olmasÕ, dolayÕsÕyla da kaçak ve gecekondu yapÕlaúmasÕnÕn fazla oluúu, yörenin fazla engebeli bir topografik yapÕya sahip olmasÕ, yapÕlarÕn geniú tabanlÕ ve gecekondu türü düúük standartlÕ olmalarÕ, etkili ve istikrarlÕ bir imar planÕnÕn bulunmayÕúÕ tasman hasarlarÕnÕn yapÕlarda yaygÕnlaúmasÕna yol açmaktadÕr. Havzada jeolojik belirsizlikler nedeniyle uzun vadeli bir üretim ve planlamanÕn yapÕlamamasÕ, tasmanlÕ bölgelerin tasman büyüklü÷üne göre sÕnÕflandÕrÕlmalarÕnÕ mümkün hale getirememekte ve belirli bir etkiye direnç gösterebilecek rijit yapÕ sistemleri ise aúÕrÕ maliyet artÕúÕ nedeniyle ekonomik olmamaktadÕr. Bu nedenle havzanÕn Zonguldak metropolitan alanÕ ile iç içe bulunan bölgelerinde:

x Yo÷un yerleúme bölgeleri için mevcut yapÕlanmanÕn dondurularak yeni kalÕcÕ yapÕlaúmaya izin verilmesi,

x YapÕlaúma ve imar faaliyetlerinin madencilikle uyumlu yürütülmesinin sa÷lanmasÕ,

x TasmanlÕ ve ileride tasman etkisinde kalabilecek olan alanlar üzerinde hafif, küçük ve tasman etkilerine karúÕ durabilecek sa÷lam yapÕlarÕn tesis edilmesi,

x Kömürsüz ve tasman etkisinden kurtulmuú olan bölgelerin belirlenerek yerleúme bölgesi olarak kullanÕlmasÕ

Tasman hasarlarÕnÕn ve sorunlarÕnÕn azaltÕlmasÕnda, baúvurulabilecek önlemler olarak görülmektedir.

5. Sonuçlar

YeraltÕ kömür madencili÷i sonucu ortaya çÕkan zemin hareketleri kömür havzalarÕnda teknik, ekonomik, yasal ve sosyal yönden önemli sorunlara neden olmaktadÕr. Havzada üst üste yer alan çok sayÕda damar katmanlarÕnda üretim yapÕldÕ÷Õndan, zamanla bu üretimlerin üst üste eklenen tasman etkileri mevcut sorunlarÕ daha da artÕrmaktadÕr. Bölgenin tasman beklenen kÕsÕmlarÕnda, mevcut yapÕlarÕn korunmasÕ ve yeni yapÕlarÕn tasmana dayanÕklÕ olarak projelendirilip uygulanmalarÕ ekonomik olmayacaktÕr. Bu durumda taúkömür havzasÕnda tasmandan kaynaklanan sorunlarÕn yapÕlacak yasal ve idari düzenlemelerle, etkin ve kararlÕ uygulamalarla azaltÕlmasÕ zorunlulu÷u ortaya çÕkmaktadÕr. Bu kapsam içinde;

x Konunun ekonomik, sosyal ve yasal yönleri de÷erlendirilerek kÕsa ya da uzun vadede altÕnda üretim yapÕlacak veya üretim yapÕlmadan korunacak yerleúim alanlarÕnÕn belirlenmesi,

x Üretim yapÕlacak bölgelerde yeni yapÕlacak olan yapÕlar için inúaat izni verilmemesi,

x Yo÷un yerleúimin oldu÷u bölgelerde rezervsiz ve tasmansÕz bölgelerin belirlenerek özel mülkiyete konu imarlÕ yerleúime açÕlmasÕ, imar planlarÕnÕn madencilik planlarÕ ile uyumlu olarak hazÕrlanmasÕ ve uygulanmasÕ ve her yÕl bu programlarÕn güncellenmesi,

x YakÕn çevredeki yerleúime elveriúli bölgelerde yeni toplu konut alanlarÕ oluúturulmasÕ, buralara gitmeye teúvik edici istihdam yatÕrÕmlarÕnÕn yapÕlmasÕ ve alt yapÕ hizmetlerinin sa÷lanmasÕ x Hastane okul gibi yerleúimi yönlendirici olan yapÕlarÕn yerlerinin seçiminde gelecekteki üretim

ve kentleúme planlarÕnÕn göz önünde bulundurulmasÕ,

x Tasman tahmin yöntemleriyle tasmanlÕ bölgeler, hareket büyüklüklerine göre sÕnÕflandÕrÕlmasÕnÕn yapÕlmasÕ, her sÕnÕf için yöreye uygun koruma önlemleri yapÕm úartnameleri haline getirilerek uygulanmaya konulmasÕ,

x TasmanÕn yÕkÕcÕ bir etkisi olmasÕndan dolayÕ tasman etkisinde olabilecek yeryüzündeki önemli yapÕlar ve oluúumlarÕn sürekli gözlem altÕnda tutulmasÕ,

x TasmanlÕ bölgelerde tasmandan fazla etkilenmeyecek, onarÕmÕ kolay, ahúap, prefabrike yapÕ malzemeleriyle geçici nitelikte hafif yapÕlar yapÕlmasÕ yoluna gidilmesi,

x Taúkömür havzasÕnda bulunan belediyelerin tasman zararlarÕna karúÕ kendi aralarÕnda ortak bir komisyonun kurulmasÕnÕn sa÷lanmasÕ,

x Tasman olayÕnÕn çok iyi araútÕrÕlmasÕ ve yakÕndan takip edilmesi,

konularÕnda ihtiyaç duyulan yasal ve idari düzenlemelerin yapÕlmasÕ, kararlarÕn alÕnmasÕ ve etkin bir úekilde uygulanmasÕ gerekmektedir. AyrÕca konunun ilgili kuruluúlar tarafÕndan bütün yönleriyle incelenerek, bu kuruluúlar arasÕnda koordinasyon sa÷layÕcÕ tam yetkili bir birimin kurulmasÕ úart olmaktadÕr.

Kaynaklar

Can E., Kuúcu ù. (2009) Taúkömür HavzasÕnda Eski Üretim AlanlarÕnÕn Üretime AçÕlmasÕ ve Potansiyel Sorunlar TMMOB Harita ve Kadastro Mühendisleri OdasÕ, 12. Türkiye Harita Bilimsel ve Teknik KurultayÕ, 11-15 MayÕs 2009, Ankara

Erol, A., Kuúcu ù., (1988) Tasman HasarlarÕna KarúÕ YapÕlarÕn KorunmasÕ, Akdeniz Üniversitesi, Isparta Mühendislik Fakültesi Dergisi, SayÕ 1, s134-148

Erol A, (1987) Maden iúletmesinden do÷an zemin hareketlenmelerine karúÕ kullanÕlan yapÕ sistemleri, Madencilik, Cilt XXVI SayÕ no:3, s23-32 Eylül

Kuúçu, ù.(1991) Mine Subsidence Monitoring and The Importance Of Subject In Zonguldak Coal Region in Turkey, FIG International Symposium on Engineering Surveys, SofÕa, Bulgaria

Kuúcu ù., Erol, A (1991) Tasman Mühendisli÷i ve Zonguldak Taúkömür HavzasÕnda UygulanmasÕ, Akdeniz Üniversitesi, Isparta Mühendislik Fakültesi Dergisi, SayÕ 6, s49-68

Kuúçu, ù. (1986) Tasman Mühendisli÷i, Hacettepe Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Maden Mühendisli÷i Bölümü

Kratzsch, H. (1983) Mining Subsidence Engineering, Springer Verlag, Berlin, III Cilt