23:26:02

Sorunlu Ya da Zor Arazilerde İnşaat Yapmak Ne Kadar Akılcı?..

Geliştiricilerin genellikle ‘zorlu’ arazilerden uzak durmasının iyi nedenleri vardır. Potansiyel olarak yüksek zemin maliyetleri ve uzun süren belirsizlik dönemleri, uygulanabilir bir projeyi hızla sonu belirsiz bir kumara dönüştürebilir. Bununla birlikte, ‘sorunlu bir arazi’ gibi görünen bu durum, teknik zorlukları üstlenmeye istekli inşaatçılar için bazen kılık değiştirmiş bir nimete de dönüşebilir…

Temellerin birincil rolü, binayı iyi bir taşıyıcı zemine – başka bir deyişle, binayı destekleyebilecek zemine – sabitlemektir. Ahşap iskeletli evler gibi nispeten hafif yapıların bile zemin hareketine karşı koymak için güvenli bir şekilde ‘yerine sabitlenmesi‘ gerekir.

Sorun şu ki, geleneksel hendek temeller yaklaşık 2 metre derinliğin altında ekonomik olmamaya başlar. Dolayısıyla, sağlam zeminin yetersiz olduğu yerlerde, evinizi doğanın tahribatından korumak için biraz daha sofistike bir şeye ihtiyaç duymanız muhtemeldir. Bu da normalde tasarım aşamasında bir yapı mühendisine danışmak anlamına gelir. ‘Özel’ temellere duyulan ihtiyaç, geleneksel bir yapı için üç veya dört gün olan zemin çalışmaları için harcanan süreyi belki de iki veya üç haftaya kadar uzatabilir – bu da projenin bu aşaması için toplam maliyetinizin iki katından fazla artması anlamına gelir.

Zorlu  Arazi Tanımı Nelerden Oluşur?
Zemin çalışmalarının artmasının üç ana nedeni eğimli araziler, ağaçların yakınlığı ve/veya varlığı ve ‘kötü zemin‘dir.

Oldukça düşük eğimler bile komplikasyonlara yol açabilir. Drenaj ve erişimin tasarlanmasında dikkatli olunması ve tepeden aşağı inen yüzey suyunun binanın etrafına kanalize edilmesi gerekecektir. Kural olarak, saha ne kadar dik olursa maliyet de o kadar artar ve zemini tutmak için genellikle 1:25’ten fazla eğimlerde yüksek maliyetli istinat duvarları gerekir.

Ancak en önemli karar, binanın nereye konumlandırılacağıdır. Seçeneklerden biri, düz bir taban oluşturmak için kazı yaparak tepenin içine inşa etmektir. Alternatif olarak, yükseltilmiş alanın altına inşa edilen destek duvarları ile binayı dışarı doğru genişletmeye karar verebilirsiniz. Her iki seçeneğin de zemin çalışması maliyetlerinize fazladan ekleme yapması muhtemeldir.

Uzlaşma yöntemi, evi bir dizi basamakla eğime uydurarak iki seviyeli bir düzen oluşturmaktır. Bu, kazı miktarını azaltacaktır, ancak yine de toplam inşaat maliyetinize yüzde 10 kadar artı maliyet ekleyebilir. Bununla birlikte, eğimli araziler, zemin seviyesinin üzerinde inşa ederken boşluğu doldurmanın uygun maliyetli yolu olarak bir bodrum katını dahil ederek ekstra alan ekleme fırsatı sağlayabilir.

Yetişmiş ağaçların korunması, planlamacıları ve hoşnutsuz komşuları yatıştırmaya yardımcı olurken, bir mülkün ‘çevre değerine’ çok şey katabilir. Sorun şu ki, söğüt ve kavak gibi susuzluklarıyla ünlü türler, büzülebilir kil gibi alt topraklarda zemin dengesizliğine neden olabilir.

Genel bir kılavuz olarak, geleneksel temeller üzerindeki binaların tek ağaçlara, ağacın olgunluk dönemindeki yüksekliğinden daha yakın olmaması veya ağaç grupları için bir buçuk kat daha yakın olmaması önerilir. Temel derinliklerini belirlemek için, ağaçların temellerden uzaklığını not etmenin yanı sıra, alt toprağın büzülebilirliğini ve türlerin su ihtiyacını da göz önünde bulundurmanız gerekir.

Ağaçların kesilmesi de sorunlara neden olabilir. Bir alanın temizlenmesini takip eden birkaç yıl boyunca, killi topraklar ağaçlar tarafından artık alınmayan nemi emerek kademeli olarak genişleyebilir. Temel tasarımının buna izin vermesi gerekir.

Kök bariyerleri temelleri korumak için faydalı bir yöntem olabilir. Bu, ağaç ile bina arasında en alt köklerden yaklaşık bir metre daha derine – hendekler tipik olarak yaklaşık 4 metre derinliğindedir – dar bir hendek kazılmasını ve içine yaklaşık 4 mm kalınlığında büyük sert plastik levhaların yerleştirilmesinden oluşur.

‘Kötü Zemin‘
Zeminin harekete eğilimli olmasının birkaç nedeni vardır:

Hacim değişikliği: Büzülebilir killer mevsimsel hacim değişikliklerine maruz kalır, ancak bu nadiren yüzeyin bir metre altına kadar uzanır. Kuraklık ve yoğun yağış dönemleri ile birlikte yakınlardaki ağaçlar ve çalılar sorunları daha da kötüleştirir.

Don kabarması: Yaylı veya bataklık zemin, toprağın donduğunda genişleyebileceği yüksek bir su tablasının göstergesidir. Ancak, yüzey yeraltı suyu nadiren yarım metreden daha derinlerde donar.

Yapılaşmış zemin: Daha önce yapılaşmış ‘kahverengi alan’* arazisi, eski temeller, kanalizasyonlar ve kuyular gibi her türlü dehşeti içerebilir. Eski endüstriyel kullanımlar veya çöplükler de zehirli kimyasallar veya metan gazı ile ilgili potansiyel riskler barındırabilir, bu nedenle yerel otoritenin kirlenmiş arazi kayıtlarına başvurulması tavsiye edilir. Ancak bazı durumlarda çözüm, sülfüre dayanıklı çimento kullanmak gibi nispeten basit olabilir.

Sağlam olmayan zemin: En kötüsü, geçmişteki kazı veya madencilik faaliyetleri zemini oldukça dengesiz hale getirmiş olabilir ve yeni temeller potansiyel olarak periyodik, öngörülemeyen çökmelere maruz kalabilir.

Temel Çözümler
Zorlu arazilerde inşaat yapmak normalde aşağıdaki çözümlerden birini içerir:

Yumuşak kumlu killer gibi taşıma kapasitesi düşük zeminlerde en basit çözüm biraz daha derin kazmaktır. Standart bir hendek temeli yeterince derinse, tabanı mevsimsel değişikliklerden etkilenmeyen sağlam bir zeminde desteklenmelidir, kiriş ve blok zeminler ise yüzey üzerinde olumlu bir şekilde köprü kurabilir.

Ancak killi arazilerde, zemin doygun hale gelip kurudukça temellerin kenarlarındaki zemin periyodik olarak genleşmeye ve büzülmeye eğilimli olacaktır. Bu nedenle, yanal basınca direnmek için hendeklerin kenarları, kilin bağımsız olarak büzülmesine veya şişmesine izin veren esnek bir kayma membranı ile kaplanabilir.

Ayrıca, daha geniş temeller inşa etmek yükün daha geniş bir alana yayılmasına yardımcı olabilir, ancak bu, kaymayı önlemek için çelik takviye gerektirebilir. Ve gördüğümüz gibi, daha derin hendek temellerinde aşağıdaki ‘mühendislik’ çözümlerinden birine geçmek kısa sürede daha ucuz, daha kolay ve daha güvenli hale gelmektedir.

Kazıklar, çevredeki zeminden gelen sürtünme direncinin yardımıyla binayı güvenli bir şekilde sabitlemek için sert ana kayaya derinlemesine delinmiş beton kolonlardır. Bu yöntem, kiralanan mini kazık makineleri kullanılarak kurulan daha ucuz kısa delikli sistemlerin ortaya çıkmasından bu yana konut yapımında çok daha yaygın hale gelmiştir. Ağaçların korunmasını ve kahverengi alan arazilerinin geliştirilmesini teşvik eden planlama gereklilikleri sayesinde artık geleneksel hendeklerden sonra en yaygın kullanılan temel türüdür.

Kazık ve halka kiriş temeller

Kazıklar ana duvarların altına, köşelere ve kesişme noktalarına yaklaşık her 2,5 metrede bir yerleştirilir. Sağlam tabakaya ulaşıldığında, ana duvarları desteklemek için yatay betonarme halka kirişlerin (diğer adıyla ‘zemin kirişleri’) monte edildiği mantar benzeri ‘kazık başlıkları’ ile tepeleri kapatılabilir. Dört ana tip mini kazık (‘mikro kazık’) sistemi vardır:

Burgulu kazık killi topraklarda yaygın olarak kullanılır ve bir ‘burgu’ – kesici bıçaklara sahip dönen bir şaft – ile 24 metreye kadar derinlikte delikler – 200 mm ila 600 mm çapında – açılmasını içerir. Delik açıldıktan sonra burgu geri çekilir ve delik çelik takviyeli betonla doldurulur. Bu en ucuz ve en yaygın yöntemdir ve neredeyse titreşimsizdir. Erişimin çok kısıtlı olduğu sahalarda, hafif el burgusu tripodları 300 mm’ye kadar çapta ve 13 m derinliğe kadar sondaj yapabilir.

Sürekli uçuşlu burgu (CFA) kazıkları dengesiz veya su taşıyan zeminlerde kullanılır. Burgulu kazıklardan temel farkı, delme parçalarının içinin boş olmasıdır, böylece burgu geri çekilirken beton doğrudan deliğin dibine pompalanabilir.

Çakma kazıklarda çelik muhafaza kullanılır ve ıslak, dengesiz veya kirlenmiş zeminler için uygundur. CFA yönteminden daha ekonomik olan bu kazıkların boyutları 150 mm ila 320 mm arasında değişmektedir. Gövde önce küçük bir pilot deliğe yerleştirilir ve ardından hidrolik bir kazık çakıcı üzerinde uygun bir ağırlık kullanılarak zemine itilir. Bu yöntemin bir avantajı, çok az veya hiç atık oluşturmaması, nakliye ve bertaraftan tasarruf sağlaması ve böylece karbon ayak izini azaltmasıdır.

Vidalı kazıklar – helisel kazıklar olarak da bilinir. Dev ahşap vidalara benzer – bu içi boş boru şeklindeki çelik kazıklar önceden kazı yapılmadan makine ile zemine sarılır. Ana faydası hızlı kurulum ve minimum toprak deplasmanı ve bertarafıdır.

Radye, tüm binanın altına uzanan büyük ve sürekli bir betonarme levhadır. Yükün tüm ayak izine dağıtılmasıyla – karda yürürken normal ayakkabı yerine palet benzeri geniş alana sahip bir ayakkabı kullanılırsanız kara daha az batarsınız – birim alan başına düşen yük azaltılır ve bu da radyeyi, madencilik geçmişi olan alanlar gibi zemin dengesizliğinin olduğu yerlerde uygun hale getirir.

Binayı sabitlemeye çalışmak yerine, çökme durumunda sal, hareketi emecek ve üstüne oturan binanın yapısını koruyacak şekilde tasarlanmıştır. Sallar zayıf alanlar arasında köprü kurabildiğinden, sıkıştırılabilir dolgu arazilerinde, aşırı büzülmeye eğilimli yeraltı suyu veya kil bulunan sahalarda ve yüzeyin derinliklerinden akan dereler gibi öngörülemeyen jeolojik koşullara sahip alanlarda da sıklıkla kullanılırlar.

Radye temeller

Geleneksel ‘düz sallar’, hem yukarı hem de aşağı doğru bükülmeye karşı direnç sağlamak için üstte ve altta bir çelik takviye kütlesi ile tek tip kalınlıkta bir levhadan oluşur. Alternatif ‘geniş burun’ tasarımı sıkıştırılabilirliği zayıf olan zeminlerde kullanılır. Burada ana duvarları destekleyen radyenin kenarları daha kalın ve daha derin inşa edilir ve metal ‘kafeslerle’ güçlendirilir. İnşaat çok kalın bir beton zemin döşemesine benzer, ancak doğrudan zemine dökülebilir veya ince taneli malzeme yatağı üzerinde ‘yüzebilir’.

Radye temellerin ayrıca betona dökülen bileziklerden geçirilebilen servis borularını ve drenajları kırmadan olası zemin hareketlerini karşılaması gerekir. Radye temellerin ana dezavantajı, büyük ölçüde tüketilen yüksek mukavemetli beton ve çelik miktarından kaynaklanan yüksek maliyettir.

Tampon temeller münferit ‘noktasal yükleri’ taşımak üzere tasarlanmıştır. Bu temel türü, çelik çerçeve veya geleneksel direk ve kiriş gibi iskelet yapılara sahip binalar için uygundur; burada çerçeve, zemindeki sürekli şeritler üzerine oturan dış duvar yerine bir dizi küçük beton ped üzerinde desteklenebilir. Bununla birlikte, kazıklı temellerde olduğu gibi, beton pedler arasında uzanan betonarme zemin kirişleri inşa ederek pedleri değiştirmek mümkündür, bu da onları hafif panel ahşap çerçeve binaları desteklemek için uygun hale getirir.

Ped temeller
İnşaat nispeten basittir.

İlk olarak yaklaşık bir metre derinliğinde bir dizi büyük delik açılır. Tipik olarak bunlar 600 mm’lik merkezlerde birbirine oldukça yakın aralıklarla yerleştirilir ve köşelerde ve duvarın daha ağır yüklü kısımlarının altında – örneğin, pencere ve kapı açıklıklarının her iki tarafında – bulunur.
Delikler normalde makine ile kazılır; basit bir mekanik sondaj makinesi yaklaşık 1,4 m derinliğe kadar inebilir.
Çukurların her birinin dibine ayrı ayrı kare veya dairesel pedler dökülür.
Çelik direkler daha sonra üstüne cıvatalanabilir veya her bir ped temeline tuğla veya betonarme iskeleler inşa edilebilir.
Bu sistemin bir avantajı, inşaat sürecinin yetkin bir kendi kendini inşa eden kişinin yetenekleri dahilinde olmasıdır. Ayrıca, nispeten az miktarda beton kullanıldığı için oldukça çevre dostu bir temel sistemidir.

Yastıklar zayıf topraklara uygun olabilir ve ayrıca fore kazıkların bazen aşılmaz moloz veya sert çakıl cepleri tarafından engellendiği, uçların – dişlerin – koptuğu ve burguların sıkıştığı sorunları önlemek için de kullanılabilir. Dezavantajı ise sürecin çok yoğun emek gerektirmesidir.

İnşaat Sisteminizin Etkisi
Kazıklı temeller normalde yük taşıyıcı desteğin yüzeyin birkaç metre altında olduğu sahalar için en ekonomik çözümdür, örneğin toprak veya derin köklü bitki örtüsüne sahip büzülebilir kil gibi. Ancak zeminin dengesiz olduğu yerlerde, yüzeyde etkili bir şekilde ‘yüzen’ betonarme bir sal daha güvenli bir seçenektir.

Uygun temel türü, seçtiğiniz ev inşa yönteminden de etkilenecektir. Geleneksel yığma duvarlar normalde standart hendek veya radye temeller üzerine inşa edilir, çünkü bunlar sürekli olarak düz bir taban sağlar. Ancak, halka kirişli kazıklı temel sistemleri de hem ahşap karkas hem de geleneksel yığma duvarlar için uygun olabilir.

Tampon temeller, çelik dikmelerden veya direk ve kiriş duvarlardan gelen noktasal yükler için uygundur. Rutubet ve çürüme sorunlarını önlemek için, geleneksel ahşap karkas yapılar muhtemelen en iyi halka kirişlerden inşa edilen kısa taban duvarları üzerinde desteklenir.

Modern panel ahşap karkas yapılar yığma yapılardan çok daha hafiftir, bu nedenle teorik olarak daha az temel gerektirmelidir. Ancak gördüğümüz gibi, en önemli şey evin ağırlığı değil, yükün hareket etmeyecek sağlam bir zemine dayanmasıdır. Bu kutucuk işaretlenebildiği sürece, temeller taşıdıkları yükler için aşırı mühendislik gerektirmemelidir.

Ahşap karkas duvarlarda – ya da şantiyeye prefabrik olarak gelen herhangi bir şeyde – bir başka faktör de, şantiyede hataları telafi etmek için daha az imkân olduğundan, temellerin daha yüksek bir doğruluk derecesine – artı veya eksi 5 mm – sahip olması gereğidir.

Bu içeriği beğendiyseniz lütfen çevrenizle paylaşınız…