Giri i - Kütle hareketi nedenleri ve çe itleri eri - Heyelanlar: sebep ve önlemler. Osm sman ŞEVLERİN STABİLİTESİ

BÖLÜM 10- KÜTLE HAREKETLERø

Giriú - Kütle hareketi nedenleri ve çeúitleri - Heyelanlar: sebep ve önlemler

ŞEVLERİN STABİLİTESİ

 Giriş

 Kütle Hareketlerini Etkileyen Faktörler

 Kütle Hareketi Türleri

* Düşme

* Devrilme

* Kayma

* Akma

* Çökme ve oturma

* Heyelanlar

# Heyelan nedenleri

# Heyelan etüdleri

# Heyelanların önlenmesi

P

Prof of P

Pr

G

P

iú eri - H

sman Osm sm

Súú ú VVR

E

V _ESİ ú

KAYA ^İ YA YA únüaat t M M çeú

ú

ú çin

Jeol eoloji

ABİL

eol

Ders ^İ

rler

Not tlar

t Ö

10.1. Gø5øù

 Kütle hareketi;hiçbir taúÕ\ÕFÕ (rüzgar, su, buzul) etkisi olmaksÕ]Õn yeryüzünün aúD÷Õya do÷ru hareket etmesi, úekil de÷Lútirmesi olarak tanÕmlanabilir.

 Kütle hareketleri, yeryüzünün do÷al úeklinin ve insanlar tarafÕndan meydana getirilen yapÕlarÕn konumlarÕQÕ de÷Lútirir. BunlarÕ çatlatÕr, kÕrar ve kullanÕlmaz hale getirir. Bu tür olaylar büyük yada küçük boyutta, her yerde ve her türlü zeminde olabilir.

 ùevkelime anlamÕ ile zemin yüzeyinin yatayla bir açÕ yapan kitleye denir. Bir baúka ifadeyle, yarmada veya dolguda beliren iniúli yer, bayÕr demektir. Do÷al úevlere Yamaç, insan eliyle yapÕlan úevlere Yarma yada Dolgu úevi denir.

Do÷al úevin kayma veya göçme hareketineHeyelan ve insan eliyle yapÕlan úevlerinkayma veya göçme hareketinedirenç göstermesine ùevin stabilitesi (duraylÕk)denir.

 Baúka bir ifadeyle; yamacÕn, tümünün ya da bir parçasÕQÕn e÷im yönünde hareket etmesi, bir yüzey boyunca kaymasÕ, yer de÷Lútirmesi ya da yol almasÕna Heyelan (yer kaymasÕ) denir.

PProf P

sman Osm sm

Súú ú VR

an kitle d

V

V ú

KAYA

YA

YA

únüaat t t MMüh. M úú

ú çin

eoloji

yatayla bir a eliren iniú i

lere Ya

Jeol eol

Ders

QÕn e÷im esi ya

Not

tlar

t Ö

Yapay Kitle Hareketleri a) Açık maden işletmeleri (50-1000m)

b) Maden ve endüstriyel atıkların depolanması (5-200m) c) Ulaştırma yapıları dolgu ve yarmaları (5-100m) d) Toprak ve kaya dolgu barajlar (20-250m) e) Kentsel atık depoları (5-40m)

f) Sel koruma seddeleri, kanal kazıları (5-50 m) g) Geçici desteksiz kazılar (2-10m)

PProf.

P

sman Osm sm

Súú ú VVR V

ú KAYA YA YA únüaat t t MMüh. M

úú

ú çin

Jeol eoloji eol

Ders _leri

-200 )

Not tlar

t Ö

10.2. KøTLELERøN DENGESøNE ETKø EDEN FAKTÖRLER

 Kütle hareketlerinin ana nedeni yerçekimidir. Ancak, kütle hareketleri incelendi÷inde, hareketi kolaylaúWÕran ve hÕzlandÕran bazÕ yapay ve do÷al nedenlerinvar oldu÷u görülür.

 ùev yada yamaçtaki kütlelerin dengesine etki eden faktörlerin en önemlileri;

 Kaya türlerinin özellikleri (dane büyüklü÷ü, biçimi ve kimyasal bileúimi)

 Jeolojik yapÕ,

 YapÕsal süresizlikler (tabakalar, kÕUÕklar, faylar)

 YeraltÕ ve yerüstü sularÕQÕn durumu

 BasÕnç durumu ve miktarÕ

 BasÕnç do÷rudan kitleye etki yapar. Bileúim, dane úekli-çapÕúekli ve diziliúi, yeraltÕ suyu ve jeolojik yapÕ dolaylÕ olarak etki yapar. Bunlardan herhangi birinde de÷Lúme meydana geldi÷i zaman denge bozulur. Buna ba÷OÕ olarak da bir kitle hareketi meydana gelmiú olur.

Hazırlayıcı etkenler;

yamaç veya şevde güvenlik kaybı getiren, güvenliği kritik noktaya taşıyan olaylardır.

hareketi başlatır.

Kütle hareketlerini etkileyen faktörler

PProf.



 BasÕ

nç

P

Dr.

D

uyu ve je

÷Lúme me

re

Osm sman sm

Súú ú VVR V

ú KAYA YA YA únüaat t t MMüh.

da bir ki

M

úú

ú çin

Jeol eoloji

n faktörler

eol

Ders

Not tlar

t Ö

Yapay nedenler

PProf.

P

. Osm sman sm

Súú ú VVR V

ú KAYA YA YA únüaat t t MMüh. M

úú

ú çin

Jeol eoloji eol D

Not tlar

t Ö

 Kayma Gerilmeyi Arttıranlar

1. Yamaç üstündeki yükler, şev eğiminin artırılması 2. Topuğun kazı, oyulma vs ile boşalması

3. Boşluk suyu basıncında artış 4. Çekme çatlağına dolan su

 Kayma Mukavemetini Azaltanlar

1. Aşınma-yıpranma

2. Su muhtevasının artması; killi matrisin şişmesi 3. Deprem ve benzeri tireşimler; aşırı hareketler 4. Çimentolayıcı maddenin yıkanması

Şevlerin Kaymasına Neden Olan Etkenler

Şevler, zemin kitlesinde ya

yada

dolayı kayarlar.

 Kütle hareketleri kökeni ne olursa olsun kaydırıcı kuvvetlerin, direnen kuvvetlerden fazla olması durumunda belirir.

M Sin  Kütlenin yerçekimi ivmesi (bazen de deprem ivmesi) nedeniyle şevin aşağı zorlanması

M  Cos Sürtünmeden dolayı meydana gelen direnen kuvvet

M  Cos M Sin 

 Şev

Şev açısı M

PProf.

P

Dr. ^{2. S} _{3. Depr} ^{. A}

Çime Osm sman sm

Súú ú VR

d ıcı

V kuv

V ú ^vetl

KAYA YA YA únüaat t t MMüh. M

úú

ú çin

eoloji

ursa olsun

Jeol

urumunda

eol

Ders

Not tlar

t Ö

 Kitle hareketlerinin sÕQÕflandÕUÕlmasÕnda kullanÕlan parametrelerin en önemlileriúunlardÕr:

o Hareketin türü, miktarÕ ve hÕ]Õ

o Hareket eden malzemenin türü, diziliúi, yaúÕ

o Hareket eden kitleninúekli

o Su miktarÕ

o Hareket edenle alttaki temel arasÕndaki ba÷ÕntÕ

o Hareketin nedenleri

o Kohezyon ve içsel sürtünme özellikleri

10.3. KÜTLE HAREKETø TÜRLERø

Do÷ada meydana gelebilecek bazÕ kütle hareketi türleri ve bu hareketlerin oluúumunu kontrol eden faktörler

PProf.

o

P

Dr.

sman Osm sm

Sú ú V V

ú KAYA YA YA únüaat t t MMüh. M

úú

ú çin

Jeol eol

s

Not tlar

t Ö



Kütle hareketlerinin baúOÕcalarÕ úunlardÕr:



Düúme



Devrilme



Kayma



Akma



Çökme ve oturma



Heyelanlar

Devrilme

Kayma Düşme

Akma Yanal yayılma

Zemin Kütle Hareketleri Ayırımı (Varnes)

HAREKET TİPİ İNCE DANELİ İRİ DANELİ

DÜŞME Zemin düşmesi Moloz düşmesi

DEVRİLME Zemin devrilmesi Moloz devrilmesi

DÖNEL KAYMA Zemin göçmesi Moloz göçmesi

DÜZLEMSEL KAYMA az birimli Zemin blok kayması Moloz blok kayması çok birimli Zemin kayması Moloz kayması

YANAL YAYILMA Toprak yayılması Moloz yayılması

AKMA Zemin akması

sünme Moloz akması

KARMAŞIK İki veya fazla tip hareketin karışımı

PProf.

P

Dr.

sman Osm sm

Súú ú VR

e

V V ú ^s)

KAYA YA KAY AY KAY YA únüaat t t MMüh. M

úú

ú çin

eoloji

i Ayırım

Jeol eol

ss D s

DDe Ders rs Ders

Not tlar NNo No No t

Ö

Killi Zemin Yamaç ve Şevlerde (Hutchinson, 1988)

PProf P

Dr.

sman Osm sm

Súú ú VVR V

ú KAYA YA YA únüaat t t MMüh. M

úú

ú çin

Jeol eoloj eol

rs

Not tlar

t Ö

Kütle hareketlerinin sÕQÕflandÕUÕlmasÕ

Toprak akmasÕ

Moloz akmasÕ Çamur akmasÕ

 Deniz, göl ve vadi kenarlarÕndaki falez ve yamaçlardan, ma÷ara tavanlarÕndan yada sivri da÷ doruklarÕndan ço÷u zaman topra÷Õn büyük yada küçük kaya parçalarÕQÕn düútükleri görülür. Özellikle deniz kenarlarÕndaki dik falezlerle, dalga ve rüzgarlarÕn aúÕndÕrmasÕyla kayaçlar çatlaklardan ayrÕlarak aúD÷Õya do÷ru yuvarlanÕrlar. Kaya düúmesinin esas nedenleri; topuk oyulmalarÕ, çatlak ve kÕUÕklarda birbirini izleyen erime ve donma olaylarÕ, hidrostatik basÕnç ile geniúlemeyle yerçekiminin ba÷layÕFÕ daha büyük hale gelmesidir.

 Düşme

PPr P

sman Osm

e hareke

sm

Súú ú VR

rd

V

V

ú

KAYA

YA

yaçlar

as

YYA

únüaat t t MMüh. M úú

ú çin

eoloji

falez ve dan ç

Jeol eol

Ders

ya düúm

er

izleyen e

rs

s

Not

tlar N t

Ö

PPro P

r. Osm sman sm

Súú ú VVR V

ú KAYA YA YA únüaat t t MMüh. M

úú

ú çin

Jeol eol eol

ers

Not tlar

t Ö

 Buradaki hareket, bir dönme hareketidir. Tabiata yapÕlan gözlemlerde çeúitli devrilme türleri tespit edilmiútir. BunlarÕn en belirgin ve en çok rastlananlarÕ, tabakalÕ yapÕlarda görülen bükülme devrilmesi, blok devrilmesi yada bu ikisinin karÕúÕPÕ olan devrilmelerdir.

 Devrilme

Prof.

P

Dr. r.

sman Osm

Osm sm

Súú ú VVR V

ú AYA YA YA únüaat t t MMüh. M

úú

úú çin

Jeol eoloj eol

Not tlar

t Ö

 AyrÕk daneli malzemelerden oluúan zemin örtüsü, içerisindeki su miktarÕna göre bazen hÕzlÕ, bazen de çok yavaú fakat sürekli olarak yer de÷Lútirir. Bu zeminde zaman içerisinde bir deformasyon oluúur. De÷Lúik akma úekilleri vardÕr.

 Yavaú Akma (krip, sünme): YamacÕn yada úevin yüzey kÕsmÕQÕn sürekli fakat çok yavaú yer de÷Lútirmesinekrip denir. Burada hareket, çok yavaú olup ancak devamlÕ yapÕlan gözlemlerde aletsel ölçümlerle anlaúÕlabilir.

Kripin en karekteristik belirtileri, bitki örtüsünün e÷ilmesi, yapÕlarÕn duvarlarÕn ve telefon direklerinin e÷ilmesidir. Kripler; toprak kripi, yamaç kripi ve kaya kripi olmak üzere bölümlere ayrÕOÕr. Zeminde su az bulunur.

 +ÕzlÕ Akma:Yavaú akmayÕ oluúturan toprak ve kayalarda su miktarÕ azdÕr.

Suyun akmasÕ, devamlÕ darbe ve titreúim yada boúluk suyu basÕncÕQÕn ço÷almasÕ, zeminin hareket hÕ]ÕQÕ artÕUÕr ve birikmiú olan malzeme büyük bir KÕzla sürüklenir ve akar. Bu akÕú killi ve siltli zeminlerde çamur akmasÕ, kumlu zeminlerde isekum akmasÕúeklinde kendini gösterir.

 Akma

Pro P

sman Osm sm

Súú ú VR V V ú

KAYA

YA

÷Lútirir. Bu

ekilleri

YA únüaat t t MMüh. M

úú

ú çin

eoloji

in örtüs

Jeol eol

Ders

rs

an^{yap a n}

Not

tlar No

t Ö

Kaya kripi Toprak kripi

PProf P

sman Osm sm

Súú ú VVR V

ú KAYA YA YA únüaat t t MMüh. M

úú

ú çin

Jeol eoloj eol

s

Not tlar

t Ö

Yamaç molozu akmasÕ

PPro P

Dr.

sman Osm sm

Súú ú VVR V

ú KAYA YA YA únüaat t t MMüh. M

úú

ú çin

Jeol eol eol

s

Not tlar

t Ö

 Do÷al bir zeminin, düúey yada düúeye yakÕn bir úekilde hareket etmesine çökme denir. Yük ve çeúitli kuvvetler etkisiyle zeminin ve dolayÕVÕyla üstündeki yapÕQÕn aúD÷Õya do÷ru hareket etmesine de oturma denir. Bu olayda yatay do÷rultu hareketi pek az yada hiç yoktur. Çökme ve oturmalar, yüzeyde bir çok zararlar meydana getirirler. Çökme ve oturma nedeniyle yollar, binalar ve borular çatlar, ekilen arazi ekilemez hale gelir.

 Çökme ve oturmalarÕn do÷al ve suni olmak üzere iki nedeni vardÕr. Do÷al nedenler; yeraltÕnda bulunan tuz, jips (alçÕ taúÕ), kireç taúÕ gibi kütlelerin sular tarafÕndan eritilmesiyle çökmeler ve oturmalar meydana gelir. Suni nedenler ise, insanlarÕn çeúitli faaliyetleri ile meydana gelen çökmelerdir.

BunlarÕn baúOÕcalarÕ arasÕnda, yeraltÕndan fazla miktarda su çekilmesi, zeminin fazla yüklenmesi, yer altÕnda tünel ve kazÕlarÕn yapÕlmasÕ.

 Çökme ve Oturma

 KayaçlarÕn yamaç aúD÷Õ, bir yüzey boyunca hissedilebilir bir úekilde hareket etmesinekaymaadÕ verilir.

 Kaymalar, kayma yüzeylerinin úekline göre kaya kaymalarÕ (ötelenmeli kaymalar) olarak da adlandÕUÕlan düzlemsel kaymalar ile genellikle zeminlerde görülen H÷ri yüzeyli kaymalar (heyelânlar) olmak üzere iki ana grupta toplanÕrlar.

 AyrÕca çoklu ve karmaúÕk kaymalar da meydana gelebilmektedir.

 Kaymalar

PProf.

B zeminin

P of

Dr.

sman Osm sm

Súú ú VR VR V V

ú KA YA YA YA únüaat t t MMüh. M

úú

ú çin

eoloj oloji Jeol eol

D De

tlar Not t

t Ö

 Kaya KaymasÕ: Yerli kayalarÕn tabaka, çatlak, fay veya herhangi bir süreksizlik boyunca, sÕQÕrlÕ bir úekilde, aúD÷Õya do÷ru hareket etmesine kaya kaymasÕveyakaya göçmesidenir. Bu olay daha çok yatay yada e÷ik tabakalÕ aynÕ yada farklÕ kaya türündeki arazilerde oluúur. E÷imli tabakalarÕn aúD÷Õ NÕVÕmlarÕnda yapÕlan kazÕ yada aúÕnma nedeniyle asÕOÕ durumda olan kütlenin D÷ÕrlÕ÷Õ, içsel sürtünmeden fazla oldu÷u andan itibaren yamaç harekete baúlar.

PPro P

r. Osm sman sm

Súú ú VR

veya t

V

V ú

e÷^{÷ik taba}

KAYA KA

YA

ütlenin

et

YA

únüaat t t MMüh. M úú

ú çin

eoloji

aka, çatlak, D÷Õya do

d h

Jeol eol

Ders

D

sÕOÕ durum ren yam

Not tlar

t Ö

 Kaya kaymasÕ ile kaya düúmesi arasÕndaki en önemli fark, kaymada bir düzlemin olmasÕGÕr. Kaya kaymasÕ, düzlemsel ve kama kaymasÕ (kaya kaymasÕ úeklinde meydana gelebilir.

 (÷ri yüzeyli kaymalar (Heyelanlar):Toprak, kil, silt, kum, kaya karÕúÕPÕndan oluúan ayrÕúPÕú ya da az tutturulmuú zeminler ile aúÕUÕ VÕk çatlaklÕ, bloklu, parçalÕ zeminleúmiú kayalarÕn, e÷ri bir yüzey üzerinde, aúD÷Õya ve dÕúarÕya do÷ru hissedilebilir bir úekilde hareket etmesine heyelân adÕ verilir.

PPr P

Dr.

sman Osm sm

Súú ú VVR

kay

V ú

a v

KAYA

YA YA únüaat t t MMüh. M

úú

ú çin

Jeol eoloji

oprak, kil, sil eminler

ü ü

eol

Der

Not tlar

t Ö

 Şevler

ve

şevler olmak üzere ikiye ayrılır.

 Sonlu şevlerde, kayma tiplerine göre

ve

şeklinde üçe ayrılır.

Sonlu şev Sonsuz şev

Malzemenin stabil olmayan hareketinin, şevin kalınlığına göre küçük olması durumunda olur. Hareketler paralel ve şeve tek yönlüdür.

Homojen zeminlerde oluşur.

Düzlemsel (kama) Bileşik (Karma)

Dairesel

Bazen blok kayma olarak da adlandırılır.

Kayma yüzeyleri, zayıf düzlemle karşılaşıldığında meydana gelir.

Zemin Yamaç ve Şevlerde Kayma Yüzeylerinin Olası Yerleri

Yüzeysel şev kayması Topuk şev kayması

Taban şev kayması

PProf.

B ş

emsel (

P

Dr.

D Dr Dr

sman Osm

sm

Súú ú VVR

Yerleri

V ú

KAYA YA YA únüaat t t MMüh. Mü M üü

úú

ú çin

Jeol eoloji

zeylerinin O

eol

Not tlar

t Ö

 Toprak, taú, çamur veya bunlarÕn oluúan bir zeminin bir yüzey üzerinde DúD÷Õya ve dÕúarÕya do÷ru hissedilebilir bir úekilde hareket etmesineheyelan denir. Hareketin hÕ]Õ, yamaç e÷imi ve su miktarÕyla orantÕOÕGÕr. Kayma yüzeyi kaúÕN úeklinde veya daire yayÕ veya hiperbol úeklindedir.

 Heyelanlarda, üst kÕVÕmlar aúD÷Õya do÷ru kayarken, aúD÷Õ NÕVÕmlardaçökme, kabarma ve akma bölgeleri görülür. Bir heyelanda, en üstte heyelan baúlangÕFÕ ve karakteristik gerilme çatlaklarÕ görülür. Bu çatlaklarÕQ úekil ve derinli÷inden, kayma yüzeyinin úekli ve gidiúi tayin edilir.

 Dolma zeminlerde ve yamaç molozlarÕnda heyelanlar çok görülür. Bundan dolayÕ kazÕ ve inúaat yapÕlmadan önce gereken jeoloji ve zemin mekani÷i incelemeleri yapÕlmasÕ zorunludur.

 Heyelanlar

PProf.

P

sman Osm sm

Súú ú VVR V ú

KAYA

YA

yüzeyi

YA

únüaat t t MMüh. M úú

ú çin

Jeol eoloji

n bir

eol

Ders

De

mlard

s

Not

tlar N N

t Ö

 Taç: Heyelanın en üst kısmıdır. Ana aynanın bölgede hareketsiz kalmış kısımı olarak tanımlanır.Taç ta gerilme çatlakları gözlenir.

 Ana (Esas) Ayna: Kayan birimin kütlesinin dik veya dike yakın yüzeyidir.

Esas aynanın önünde kayan bölge içerisinde bir kayma kaması ve ikicil aynalar meydana gelebilir.

 Tepe:Hareket eden kütle ile ana aynanın kesiştiği yerin en üst noktasıdır.

 Ana Kütle:Kayma yüzeyi boyunca hareket eden malzemenin tümüdür.

 Çapraz (Enine) Çatlaklar:Heyelanın topuğunun üst kısmında meydana gelen çatlaklardır. Genellikle kabarma bölgesinde meydana gelir. Kabarma bölgesine karşılık çökme bölgelerinin ögün yapıları ise heyelan gölcükleridir.

 Topuk: Hareket eden kütlenin en son kısmıdır. Heyelan sınıflamalarında malzemenin toplandığı yer olarak tanımlansa da topuk genellikle dairesel kaymalarda kullanılan bir terimdir.

 Heyelanlarda üst kısımlar aşağı doğru kayarken alt kısımlarda çökme, kabarma ve akma bölgeleri gözlemlenebilir. Heyelanların orta kısımlarında genellikle çökmeler meydana gelirken alt kısımlarında kabarmalar meydana gelir.

P

sman sm m

sm

Súú ú VVR

hareke

V ú

KAYA

YA

e ikicil

YA únüaat t M M

úú

ú çin

Jeol eoloji

aynan n bölg lakları g

eol

Ders

eya dik kayma k

üst nokta

müd

Not

tlar

armar

t

Ö

P P

sman sm

sm

Súú ú VVR V

ú KAYA YA YA únüaat t M M

úú

ú çin

Jeol eoloji eol D

ot tlar t

Ö

PPro P

sman Osm sm

Súú ú VVR V

ú AYA YA YA únüaat t t MMüh. M

úú

ú çin

Jeol eoloj eol

Not tlar

t Ö

PPr P

sman Osm sm

Súú ú VVR V

ú KAYA YA YA únüaat t t MMüh. M

úú

ú çin

Jeol eoloji eol

Not tlar

t Ö

(1) Heyelanın tacı (2) Ana ayna (3) Heyelanın tepesi (4) Heyelanın üstü (5) Tali ayna (6) Heyelanın gövdesi (7) Heyelanın eteği (8) Heyelanın ucu (9) Topuk

(10) Kayma/Kopma yüzeyi (11) Kayma yüzeyinin burnu (12) Ayrılma yüzeyi (13) Heyelan kütlesi (14) Kayıp bölgesi (15) Birikim bölgesi (16) Çöküntü (17) Çöküntü kütlesi (18) Birikim (19) Kanatlar

(20) Doğal arazi yüzeyi

Heyelanın Özellikleri

(1) Heyelan kütlesi genişliği (W_d) (2) Kayma yüzeyi genişliği (W) (3) Toplam heyelan uzunluğu (L) (4) Heyelan kütlesi boyu (Ld) (5) Kayma yüzeyi uzunluğu (L_r) (6) Kayma yüzeyi derinliği (D_r) (7) Heyelan derinliği (Dd)

Heyelanın Boyutları

PPro P

sman Osm sm

Súú ú VVR V

ú KAYA YA YA únüaat t t MMüh. M

úú

ú çin

Jeol eoloji eol

Ders

geni

Not

tlar

uğ (L)

t Ö

(1) Etkin heyelan (2) Duraklamış heyelan (3) Uyanmış heyelan

(4) Etkin olmayan heyelan {(5)-(8)}

(5) Gizli heyelan (6) Bitmiş heyelan

(7) Denetim altında heyelan (8) Kalıntı heyelan

Etkin kayma bölgeleri günümüzde kaymaları süren yerlerdir.

Durgun kayma bölgeleri doğmuş, gelişmiş, kaymış ve etkinliğini yitirmiş alanlar olup bu yöreler yüzeyde kayma aynaları ile tanınırlar.

Heyelan Etkinlik Durumu

 Kitle hareketlerinin ve heyelanlarÕn en genel sebebi, yerçekimidir. Fakat bu olayÕ kolaylaúWÕran ve çabuklaúWÕran çeúitli nedenler vardÕr. Bunlar iç ve dÕú nedenler olmak üzere ikiye ayrÕOÕr:

 'Õú nedenler

 ùev ve yamaç eteklerinde yapÕlan kazÕlar

 ùev ve yamaç topuklarÕQÕn sular tarafÕndan oyulmasÕ

 $úÕnma ile úev e÷iminin artmasÕ

 Do÷al ve suni ek yükleme ve yÕ÷ma, yani yüksekli÷in ve úev e÷iminin de÷Lúmesi

 ùevin ve úev üstü örtüsünün kaldÕUÕlmasÕ. A÷aç ve bitkilerin koparÕlmasÕ, yüzey sularÕQÕn sÕzmasÕQÕn kolaylaúWÕUÕlmasÕ

 Çatlak ve kÕUÕklarda sularÕn donmasÕ

 Depremler

 Suni patlamalar ve sarsÕntÕlar

 øç nedenler

 Boúluk suyu basÕncÕQÕn artmasÕ

 ùev malzemesi kohezyonunun azalmasÕ

 Kar ve ya÷mur YASS’nin de÷Lúmesine, úev malzemesinin kÕsmen veya tamamen doygun ve süspansiyon hale gelmesine ve dolayÕVÕyla boúluk suyu basÕncÕQÕn artmasÕna ve içsel sürtünmenin azalmasÕna neden olur. Bundan dolayÕ büyük

Heyelanları Meydana Getiren Nedenler

PPr P

sman Osm sm

Súú ú VR R

V

V ú

KAYA

YA YA únüaat t t MMüh. M

úú

ú çin

eoloji

el sebebi, yevard r. B

ji Jeol

denler

eol

Ders

e úe

Not

tlar

t Ö

1. Jeolojik Nedenler:

• KayaçlarÕn petrografik ve stratigrafik özellikleri

• ZayÕf kayaçlar

• Hassas malzemeler

• AyrÕúPÕú kayaçlar,

• Süreksizlikler (kÕvrÕm, tabakalanma, úistozite, kesme (kayma) zonlarÕ, fay, eklem, vb.)

• KayaçlarÕn permeabilitelerindeki de÷Lúim,

• Do÷al gerilmeler

• Deprem,

• Volkanik aktivite,

• Zemin ve kayaçlarÕn fiziksel ve mekanik özellikleri.

2.øklim koúullarÕ ve kayaçlarÕn hidrojeolojik özellikleri

• Yo÷un ya÷Õú,

• Uzun süreli ya÷Õú,

• KarÕn hÕzlÕ erimesi,

• Buharlaúma,

• Boúluksuyu basÕncÕQÕn derinlikle de÷Lúimi,

• Donma ve çözülme,

• Buharlaúma-terleme,

• Sellenme ve gel-git sonrasÕ suyun hemen çekilmesi,

• Artezyen veya tünek su,

• Yüzeyde sÕcaklÕkla genleúme ve kÕUÕklanma, Heyelanları Meydana Getiren Nedenler

3. Morfolojik Nedenler:

• Tektonik veya volkanik aktivitenin morfolojik etkileri,

• YamacÕn morfolojisi ve e÷imi,

• YamacÕn durumu,

• Önceki heyelanlar,

• Yamaç topu÷u yüzündeki erozyon,

• Yamaç baúÕndaki depolanma,

• SÕ]ÕntÕ erozyonu,

• Erozyon, orman yangÕQÕ veya kuraklÕk ile bitki örtüsünün yok olmasÕ,

•Y amaç topu÷unda nehir erozyonu,

• Yamaç topu÷undaki rüzgar erozyonu,

• Yamaç topu÷undaki buzul erozyonu,

• Yer altÕ erozyonu (erime, borulanma).

4. Yapay Nedenler

‡ ùev topu÷unda veya yüzündeki kazÕlar,

• Yarma ve dolgular,

• Madencilik faaliyetleri,

• OrmanlarÕn yok olmasÕ,

• Sulama,

• Yapay sarsÕntÕlar,

• YamacÕn ve taç kÕsmÕQÕn aúÕUÕ yüklenmesi,

• Rezervuarlara suyun doldurulmasÕ veya çekilmesi,

• Su kanallarÕndan suyun sÕzmasÕ.

Prof.

2.ø

• Yo÷un ya

• Uzun s Ka

a

P P

Dr.

uyu basÕ e çözülme,

erleme

it

Osm

sman sm

Súú ú VVR V

ú KAYA YA YA únüaat t t Müh.

• Buharla

• Sellenm

M

• Artezye eyd

M

úú

ú çin

Jeol eoloji

kileri,

eol

Ders

Not tlar

t Ö

Heyelanda hareketi oluúturan faktörlere örnekler (Krauter, 1990)

Faktörler Etkiler

Tektonik Yamaç e÷imi ve yüksekl÷iniún de÷Lúimi

Erozyon ùev topu÷unda oyulma, akarsu erozyonu ile vadinin derinleúmesi

AyrÕúma Kimyasal ve fiziksel proseslerin etkisiyle kayaç kütlesi ile zeminde gevúeme ve fiziksel parçalanma Yerçekimi kütle kaybÕ nedeniyle kayaç kütlesi ve zeminde fiziksel parçalanma ve gevúeme

Faktörler Do÷al nedenler ønsan etkileri Etkiler

Su düzeyinin de÷Lúimi, yüksek su içeri÷i

Anormal ya÷Õú, donma çözülme ve karlarÕn erimesi

Su borularÕnda veya kanalizasyondan VÕzmalar

.Õvam de÷Lúimi, eklem dolgularÕQÕn plastikleúmesi, eklemlerdeki suyun basÕncÕ, ayrÕúma, hidroliz

Titreúim Depremler

Patlatmalar, delme çalÕúmalarÕ, yol ve demiryolu trafi÷indeki titreúimler

Boúluksuyu basÕncÕnda artÕú, gevúeme, gerilme de÷Lúimi

Yük de÷Lúimi Anormal ya÷Õú, karÕn

erimesi Dolgular, binalar Gerilme de÷Lúimi

'Õú formun de÷Lúimi Fazla miktarda su geliúi Yarmalar Gerilme de÷Lúimi HeyelanÕ tetikleyen faktörlere örnekler (Krauter, 1994)

 Kitle hareketleri ve heyelanlarÕn araúWÕUÕlmasÕ, arazide yerüstü ve yeraltÕ çalÕúmalarÕyla, laboratuarda ise çeúitli deney ve çizimler olmak üzere ikiye ayrÕOÕr.

 Arazi çalÕúmalarÕ: Bu çalÕúmalarda olayÕn meydana geldi÷i yerin dÕú úartlarÕ (morfoloji, iklim, bitki örtüsü vs.) ve iç özellikleri (kaya türü, jeolojik yapÕ, yer altÕ ve yerüstü suyu, hareket eden kitlenin úekli vs) incelenir. Yer altÕ çalÕúmalarÕnda ise kazÕlar, sondajlar ve jeofizik etütler yapÕOÕr.

 Laboratuar çalÕúmalarÕ: Arazide yapÕlan çalÕúmalardan elde edilen sonuçlar, haritalara iúlenir. Kesitler çizilir, ayrÕca toplanan çeúitli örnekler üzerinde incelemeler ve tayinler yapÕOÕr.

Heyelan Etütleri

Prof.

Prof P

düzey

÷Lú mi, yüksek ri÷i

P

Dr.

Dr

i

Osm Os O O O

sman sm

Súú ú VR V V

ú KAYA

YA

ikiye

YA

únüaat t t Müh. Müh M

k de÷Lúimi un de÷

M

úú ú ú

ú çin

eoloji Jeol eol

Ders

arazide zimler olm

geldi÷i ye ri (k

s

Not

tlar N

N

en

t

Ö

I. Ön AraúWÕrmalar

(Raporlar, hava foto÷raflarÕ vb.) II. Arazi incelemeleri

A) Yüzey çalÕúmalarÕ (haritalar, kesitler vb.)

1) Topografya (Kitle hareketinin oluútu÷u alanÕn yüzey úekilleri, yükseklikler, topografya yüzeyinin e÷imi, erozyon úekilleri, heyelan topografyasÕ)

2) øklim (Ya÷ÕúlarÕn türü, miktarÕ, hÕ]Õ ve süresi, bölge sÕcaklÕklarÕQÕn günlük ve mevsimlik de÷Lúimleri, buharlaúma ortalamalarÕ),

3) Bitki örtüsü (Bitki türleri ve kök derinlikleri),

4) SarsÕntÕlar (AlanÕn sismik durumu, saha yakÕQÕnda yapÕlan patlatmalar, yoldan geçen araçlarÕn oluúturdu÷u titreúimler)

5) Litoloji (Kayaç ve zemin türü, suya karúÕ hassasiyetleri)

6) Jeolojik yapÕ (tabaka, çatlak, fay, fissür gibi süreksizliklerin kalÕnlÕklarÕ, açÕklÕklarÕ, dolgu türü ve miktarlarÕ, do÷rultu ve e÷imleri)

7) Hareket eden kitlenin incelenmesi (hareket eden kitlenin genel sÕQÕrlarÕ, hÕ]Õ, yönü, miktarÕ ve tipi, kayma derinli÷i, kayma úekli, enine ve boyuna çatlaklarÕn yerleri, derinlikleri ve açÕklÕklarÕ, yapÕlarda oluúan de÷Lúiklikler)

8) YAS ve YÜS durumu (hareket eden kitle ve civarÕndaki kaynak ve çeúmelerin debileri, YAS seviyesi akÕú yönü ve hÕ]Õ)

B) YeraltÕ çalÕúmalarÕ (KazÕ, burgu, sondaj, penetrasyon deneyleri, jeofizik etüdler) 1) Bitkisel topra÷Õn derinli÷i,

2) Hareket eden kitlenin hacmi, kayma yüzeyi derinli÷i ve úekli, 3) Hareket eden malzemenin ve sa÷lam kÕsmÕQÕn taúÕma gücü, 4) Yer altÕ suyu durumu, derinli÷i, akÕú yönü ve hÕ]Õ,

5) Hareket eden kitle ve sa÷lam temelin direnç ve içsel sürtünme karakteristiklerinin saptanmasÕ,

6) Laboratuvar deneyleri için bozulmuú ve bozulmamÕú örnek alÕnmasÕ, 7) Hareket eden kitlenin hareket yön ve hÕ]ÕQÕn de÷Lúik yöntemlerle saptanmasÕ, 8) Kitle hareketi olan sahanÕn boúluk ve çatlak suyu basÕnçlarÕQÕn saptanmasÕ.

III. LABORATUVAR ÇALIùMALARI

A) Jeolojik Özellikler (Kaya ve zemin türü, dane boylarÕ ve yüzdeleri, mineralojik ve kimyasal bileúimleri, içerdikleri fosiller, ayrÕúma durumlarÕ)

B) Fiziksel özellikler (Birim hacim a÷ÕrlÕk, su içeri÷i, su emmeleri, porozite ve boúluk oranlarÕ, NÕvam limitleri)

C) Mekanik özellikler (BasÕnç, çekme ve üç eksenli basÕnç dirençleri, kohezyon ve içsel sürtünme açÕlarÕ, sÕNÕúma de÷erleri)

D) Elastik özellikler (Elastisite modülü, poisson oranÕ) IV. BÜRO ÇALIùMALARI

Prof.

o of

f

ke

P P

Dr.

D

rumu (

r

sman Osm

sm

Súú ú VR

eyleri, je

V

V ú

KAYA YA YA únüaat t t Müh.

8) YAS ve Y

M Müh

YAS sev

M

úú

ú çin

eoloji

daj, penetras

Jeol eol

Ders

karakteristi

mas

Not tlar

t Ö

 Kitle hareketlerine karúÕ alÕnacak önleyici tedbirler, bu olaylarÕ meydana getiren sebepleri ortadan kaldÕrmakla mümkündür. BunlarÕn baúOÕcalarÕ úunlardÕr:

 Topu÷a yük koyma (A÷ÕrlÕk YapÕlarÕ): Topu÷a yük koymanÕn en basit úekli buraya taú duvar yapmaktÕr. Betonarme istinat duvar, betonayak inúa etmek yada ahúap, beton ve çelik kazÕklarda çakÕlabilir.

Heyelanların Önlenmesi

 ùevlerin korunmasÕ: ùevleri dÕú etkilerden bilhassa yüzey sularÕQÕn girmesinden korumak için, úev yüzleri çimlenir, taú veya betonla örtülür, kaya cÕvatalarÕ takÕOÕr, kademeleme-teraslama ve a÷açlama yapÕOÕr.

PPro P

sman Osm sm

Súú ú VVR

ze

V

ú ú

KAYA

YA K YA únüaat t t MMüh. M

úú

ú çin

Jeol eoloji

lerden bilh mlenir,

ji eol

Ders

D

D

Not tlar

t Ö

 ùevlerin düzenlenmesi: Dengeyi bozacak ek yük ve kazÕlarÕn etkisini yok etmek içinúevin e÷im açÕVÕ küçültülür. Bunun için úevin yüzü tÕraú edilir, daha az e÷imli hale getirilir, yada kademelendirir. Dengeyi bozan üstteki yük, kaldÕUÕr.

 Yüzey ve yer altÕ sularÕQÕn uzaklaúWÕUÕlmasÕ: ùevi aúÕndÕran, örtüyü süpüren ve dengeyi bozan yüzey sularÕ, yüzeysel drenajla uzaklaúWÕUÕOÕr. øçsel sürtünme direncini azaltan (kayma mukavemetini) yeraltÕ sularÕ hendek, yatay sondaj, tünel ve galerilerle direne edilerek ortamdan uzaklaúWÕUÕOÕr.

PProf P

sman Osm sm

Súú ú VVR

ört

V ú

KAYA

YA

y sondaj,

YA únüaat t t MMüh. M

úú

ú çin

Jeol eoloji

sÕ ùevi a enajla u

eol

Ders

Not tlar

t Ö

 Boúluk suyu basÕncÕQÕn azaltÕlmasÕ ve kohezyonun artÕUÕlmasÕ: Sular çevreden uzaklaúWÕUÕldÕkça,basÕnç azalacak, kohezyon artacak, donma ve kaydÕUÕFÕ etki önlenecek. Bundan dolayÕ, bütün heyelanlarda birinci önleyici çare drenajdÕr. AyrÕca zeminler iyileútirilerek (sertleútirilerek) heyelanlar önlenmeye çalÕúÕOÕr. Bu iyileútirmeler çimento, kimyasal maddeler kullanÕlarak veya dondurma ve piúirme yoluyla yapÕOÕr.

a) Sorunlu bölgeden uzaklaşmak

b) Olayları oluşturan sebepleri ortadan kaldırmak: Kaydırıcı kuvvetleri azaltmak, tutucu kuvvetleri arttırmak.

1) Topuğa Ağırlık yapıları Koymak a) İstinat duvarı,

c) Beton ayaklar,

d) Ahşap, çelik, beton kazıklar e) Palplanşlar

2) Şevlerin Korunması a) Çimlendirme,

b) Perdeleme (taş ve/veya beton örtü) c) Püskürtme harç, beton,

d) Çelik levha ve kaya cıvatası, e) Kademelendirme,

f) Ağaçlandırma 3) Şevlerin Düzenlenmesi

a) Şev eğimi azaltılır, b) Kademelendirme,

c) Dengeyi bozan ek yük kaldırılır (Tepe bölgesinden yük alınması), d) Yüzeysel drenaj,

e) YASS; boru hendek, tünel, galeri ve yatay sondaj ile toplanır.

4) Kayma Direncinin Arttırılması

a) YÜS drenajı (Balık sırtı dren, kum dren, çevirme drenleri vb.) b) YAS drenajı (Boru, hendek, galeri vb.)

5) Zeminlerin Sertleştirilmesi a) Çimentolama,

PProf.

P

Dr.

sman Osm sm

Súú ú VVR

altmak,

V ú

KAYA YA YA únüaat t t MMüh. M

úú

ú çin

Jeol eoloji

Kaydırıcı kuvve

eol

Ders

Not tlar

t Ö

66

 Anadolu jeolojisi, topografyasÕ ve iklim koúullarÕ nedeniyle heyelanlar için uygun ortam oluúturmaktadÕr.

 OlayÕn zaman zaman afete varan boyutlarÕ yanÕnda günümüzde yaygÕn olarak süren ulaúÕm yollarÕ inúaatlarÕnda do÷an úev hareketleri konunun önemini ön plana çÕkarmaktadÕr.

 Türkiye genelinde rastlanan metamorfik seriler, kumlu, killiúistler, Kretase fliúleri, ofiyolitik seriler, kumtaúÕ, kil ve marnlardan oluúan karasal Neojen fasiyesler, denizel çökeller,úeyl, zayÕf çimentolu sedimanterler, ayrÕúPÕú kayaçlar, konsolide olmamÕú malzemeler ve akÕFÕ killer heyelan için uygun ortamlarÕ oluúturmaktadÕr.

 Türkiye tümüyle iklimlerin normal seyri halinde yeterli ya÷Õú alan bir bölgededir.

Özellikle Karadeniz gibi bol ya÷Õú alan bölgelerde suyun etkisi büyük olmaktadÕr.

 øç Anadolu ve Do÷u Anadolu ile di÷er bölgelerimizde ya÷mur dÕúÕnda bahar aylarÕndaki kar erimeleri sonucu oluúan sÕ]ÕntÕ ve yüzey sularÕ da önemli heyelanlara neden olmaktadÕr.

 Ülkemiz topo÷rafik yapÕVÕ itibariyle do÷al olarak e÷imli bir yapÕ sunmaktadÕr.

 Tektonik aktivitenin etkin oldu÷u, ülkemizde depremlerde heyelanlarÕn oluúumunda önemli rol oynamaktadÕr.

TÜRKøYE’DE HEYELANLARIN ÖNEMø

PProf.

P

D

sman Osm sm

Súú ú VR

la

V

V

ú

KAYA

YA

mini ön

YA únüaat t t MMüh. M

úú

ú çin

eoloji

ullarÕ ned

j Jeol

ARIN ÖNEM

eol

Ders

a günüm etleri konu

De

tler, Kreta

rs

eojen

s

Not

tlar N

rmaktadÕ

N

ededir.

d

t

Ö

ÖLÇÜTLER HEYELAN BÖLGELERø

Kayaç türü YapÕsal Özellik Yamaç

H÷imi

Ya÷Õú

(mm/yÕl) Heyelan durumu

Deprem durumu

I Heyelan

Riski Yüksek

Plastik kil, gevúek veya tutturulmamÕú silt kum vb. zeminler.

ùeyl, marn, kiltaúÕ, bazÕ úistler, ofiyolitik kayaçlar, evaporitler, volkanik tüfler, çok ayrÕúPÕú

kayaçlar

Birincil ve ikincil Süreksizliklerin yamaç dÕúÕna H÷imli oldu÷u yerler, aktif fay zonlarÕ, genel olarak etkin tektonik kuúaklar

% 30’

(15°)’den fazla

> 1000 mm

Çok sayÕda aktif ve Pasif heyelan

1. ve 2.

derecede deprem bölgeleri

II Heyelan

Riski Orta

KiltaúÕ, úeyl, marn, fliú fasiyesindeki kayaçlar; Tüf vb.

volkanikler; ønce tabakalÕ kireçtaúlarÕ, Ofiyolitik kayaçlar, az ayrÕúPÕú magmatik ve Metamorfik kayaçlar

Geniú kÕvrÕmlar, seyrek süreksizlik içeren, tektonizmadan az etkilenmiú bölgeler

% 15-30

(8° - 10°) 600-1000 mm

Az sayÕda aktif ve pasif heyelan

2. ve 3.

derecede deprem bölgeleri

III Heyelan

Riski Düúük

Orta-iyi çimentolanmÕú ayrÕk kütleler, ayrÕúmamÕú marn, kireçtaúÕ, kumtaúÕ, ayrÕúmamÕú magmatik ve Metamorfik kayaçlar

Yatay tabakalÕ, veya yamaç içine e÷imli, geniú NÕvrÕmlÕ, aktif faylardan uzak bölgeler

0-% 15

(~8° ) < 600 mm Seyrek yerel heyelanlar

3.derecede deprem bölgeleri

TÜRKøYE HEYELAN BÖLGELERø DEöERLENDøRME ÖLÇÜTLERø

Prof.

Prof.

II

eyelan tabak Of

P P

Dr.

D D

ütleler ma

sman Osm

Os

sm

SúVR úKAYA únüaat t t Müh. Müh

Heyelan Riski

üúük ayr kire ayr

M

mag Me

M

úú ú ú

ú çin

Jeoloji

Ders

Notlar

Ö