Zeminde Sıvılaşma
Sıvılaşma Nedir?
Depremin oluşturduğu dalgaların etkisi ile gevşemiş, suya doygun daneli zeminler taşıma kapasitesi yönünden zayıflarlar. Daneli zeminlerin bu duruma gelmesi zeminde sıvılaşma meydana getirir. Deprem dalgası oluştuğunda daneli tabakalardan geçen su, daneli zeminin yer değiştirmesine yol açar. Bu değişim ise daneler arasında bulunan su, yol bulamadığında boşluk suyu basıncı yükselir. Bu basınç eğer üst katmandaki basınç değerine ulaşırsa daneli tabaka sıvı tabaka şekline bürünür ve sıvılaşma başlar.
Sıvılaşma için neler gerekir?
- Temel açıldıktan sonra zemine yakın yerler yaklaşık ilk 3 ile 5 metre arası zemin suyunun olması
- Yine temel açıldıktan sonra zemin çalışması yapılırken derinlerde yaklaşık 10 ile 20 m arası suya rastlanırsa
- İnşa yapılacak bölge birinci dereceden deprem bölgesi ise
- Kumlu, siltli toprak
- Depremin şiddeti ve depremin süresi de sıvılaşma için gerekli şartları hazırlar.
Zeminde sıvılaşmayı önleyebilecek bazı çalışmalar yapılabilir. Bunun için zemin enjeksiyon sistemi kullanılabilir. Enjeksiyon sistemi ile zemine kimyasal enjekte edilerek daneli zemin araları doldurulur. Böylece enjekte edilen kimyasal malzeme şişer ve suya karşı direnç gösterir. Bu direnç sayesinde zemin sıkılaşır ve zemin yük taşıyacak hale gelir.
Bir depremde sıvılaşma olabileceğini tahmin etmek zordur. Zeminin türünü, yoğunluğunu ve yeraltı su seviyesinin ne kadar derinlikte olduğunu belirledikten sonra sıvılaşma potansiyelinin ne derece olabileceği ölçülebilir.
Yeraltı su seviyesinin yüksek olması, sıkışmamış kum ya da siltlerin sıvılaşma riski oldukça fazladır. Zeminde sıvılaşma riski yeraltı su seviyesinin yüzeye 10 metreden daha yakın olması ile artar. Genelde su seviyesinin 20 metreden daha derinde olduğu yerlerde sıkı zemin vardır ve sıvılaşma oranı azdır. Bir başka deyişle sıkılık derecesi %35’den küçük olan zeminler gevşek zemin olarak adlandırılır. Suya doygun olmaları sonucu sıvılaşmaya karşı hassaslaşırlar. Sıvılaşmayı önlemek için ilk önce arazinin sismik haritası çıkarılmalı ve sıvılaşma tehlikesinin olup olmadığı önceden kontrol edilmelidir.
Zeminde sıvılaşmaya en büyük örnek 1999 yılında meydana gelen Marmara Depremi’dir. Çoğu binalar yan yatmış ya da tamamen göçük halinde toprağın içine gömülmüştür. Zeminde sıvılaşmanın en büyük kanıtı ve yaşanmışlığı Marmara Depremi’dir.