INS13204

GENEL JEOFİZİK VE

JEOLOJİ

Yrd.Doç.Dr. Orhan ARKOÇ

e-posta : orhan.arkoc@klu.edu.tr

Web : http://personel.klu.edu.tr/orhan.arkoc

15/29/2017

BÖLÜM 9

KÜTLE HAREKETLERİ

25/29/2017

9.1. Giriş

• Kütle hareketleri, bir arazi üzerinde, yamaçlarda görülen her türlü yer

değiştirme hareketine verilen genel isimdir.

• Kütle hareketleri, yeryüzünün az veya çok eğimli yüzeylerini oluşturan

yamaçlarda ya da insanlar tarafından açılan kazı şevlerinde görülür.

• Ayrıca yeraltı boşluklarında görülen çökmeler de zemin yüzeyinde bu tür

hareketlere neden olabilir.

• Kütle hareketleri, yamaç eğimi, jeolojik ve tektonik yapı ile kayaçların

zemin özellikleri, kimyasal bileşim, ayrışma derecesi başta olmak üzere

su, iklim koşulları, bitki örtüsü, titreşimler, yamaçların aşırı yüklenmesi ve yer

çekimi kuvvetine bağlı olarak oluşabilmekte, inşa edilen yapıların konumunu

şeklini değiştirip, insanlara zarar verebilmektedir.

5/29/2017 3

• Kütle hareketlerinin nedenleri;

• A-Doğal nedenler: yamaç eğiminin değişmesi, yağış , suya doygunluk,

litolojik özellikler, bitki örtüsünün olmaması, donma ve çözülme, deprem ve

erozyon vb..

• B- Yapay nedenler: yol yamaçlarında oluşturulan şevlerde, tünel, baraj ve

kanal yapımı nedeniyle vb..

5/29/2017 4

• Yamaç veya şevlerin duraylılığının (denge, stabilite) sağlanması mühendislik

çalışmaları sırasında büyük önem kazanmakta, jeoloji, inşaat, çevre ve

harita mühendislerini de yakından ilgilendirmektedir.

5/29/2017 5

• Bu tür olaylar, olayın meydana geldiği yere, hareket eden malzemenin türüne,hızına ve şekline, kayma yüzeyinin olup olmamasına ya da hareket yüzeyininşekline göre özel isimler alır.

• Bu parametrelere göre kütle hareketleri genel olarak

• 1) Düşme

• 2) Devrilme

• 3) Akma

• 4) Kayma [düzlemsel ve eğri yüzeyli (heyelân) kayma]

• 5) Çökme ve oturma

• 6) Karmaşık kütle hareketleri vb.isimlerle anılırlar.

5/29/2017 6

5/29/2017 7

• Zemin veya kayalardan oluşan yamaç ve şevlerin özelliklerinin birbirlerinden

çok farklı olması nedeniyle bunların mühendislik jeolojisi açısından dikkatlice

incelenmesi gerekir.

• Ayrıca kütle hareketleri incelemelerinde, yüzey ve yeraltı jeolojisini içeren

jeolojik araştırmalar yanında mühendislik jeolojisi çalışmaları içinde yer alan

araştırma çukuru, yarma, sondaj ve laboratuar çalışmaları yapılmalı, jeofizik

çalışmalar ile de desteklenerek geoteknik çalışmalar gerçekleştirilmelidir.

5/29/2017 8

5/29/2017 9

9.2.1. Düşme

•

Düşme; değişik büyüklükteki zemin ya da kaya

parçalarının, dik yamaçlardan (uçurum) ya da

dağ doruklarından aşağıya düşmesi olarak

tanımlanır.

• Düşme, dik yamaçlarda birbirleriyle tekrarlanan

ve düşeye yakın çatlak takımlarını içeren

kayalarda veya zemin-kaya ardalanmalı

(tekrarlanmalı)

ortamlarda daha sık görülür.

5/29/2017 10

• Düşmenin esas nedeni, dik yamacı

oluşturan kayaçta, çatlak ve kırıklarda

birbirini izleyen donma ve erime olayları,

yamaç topuğu oyulmaları,

yapışma direncinin azalması, boşluk

suyu basıncının artması ve yer

çekimidir.

• Düşen malzemenin türüne göre, olaya

kaya düşmesi, blok düşmesi ya da

toprak düşmesi gibi adlar verilir.

5/29/2017 11

9.2.2. Devrilme

• Süreksizlik içeren kayaların orijinal

konumlarının bozularak aşağı doğru

dönerek yıkılmalarına devrilme denir.

• Devrilme çeşitleri; blok devrilmesi,

bükülme devrilmesi ya da her ikisinin

karışımı olan blok-bükülme devrilmesi

şeklinde oluşabilir.

5/29/2017 12

9.2.3. Akma

• Yamaçlarda kayaçların ayrışması

sonucu oluşmu kumlu, killi zeminlerde,

toprak ya da taş -toprak karışımından

oluşan tutturulmamış ya da gevşek

tutturulmuş yüzeysel örtünün, su

miktarının artması sonucunda bazen

çok hızlı bazen de yavaş, yamaç aşağı

hareketine akma denir.

• Akan malzeme, su içeriği artışıyla

bazen bir sıvı gibi akar bazen de çok

yavaş fakat sürekli olarak yer değiştirir .

5/29/2017 13

Yavaş akma (krip):

• Zemin, ayrışmış /çatlaklı kaya veya yüzey

molozu gibi yamacın yüzeysel kısmının,

yamaçtan aşağıya doğru sürekli, fakat çok

yavaş ve gözle fark edilemeyecek bir hızda

(senede yaklaşık 1 cm - 3 cm) yer

değiştirme hareketine yavaş akma veya

krip adı verilir.

5/29/2017 14

Hızlı akma:

• Yukarıda açıklanan krip olayının oluştuğu toprak ve

kayalarda su miktarı azdır.

• Su miktarının artması ve darbe-titreşim (deprem gibi) etkisi

sonucu boşluk suyu basıncının artması, zeminin duraylılığı

üzerinde olumsuz bir etkiye neden olur.

• Bu durumda, birikmiş olan malzeme gözle görülebilecek

şekilde büyük bir hızla ve âdeta bir sıvı niteliğinde yamaç

aşağı akışa geçer. Hızlı akma, akan malzemenin niteliğine

göre; moloz akması (iri çakıl ve bloklar), kum akması,

toprak akması ve çamur akması gibi adlar alır.

5/29/2017 15

9.2.4. Kayma

• Kayaçların yamaç aşağı, bir yüzey boyunca hissedilebilir bir şekilde hareket

etmesine kayma adı verilir.

• Kaymalar, kayma yüzeylerinin şekline göre kaya kaymaları (ötelenmeli

kaymalar) olarak da adlandırılan düzlemsel kaymalar ile genellikle

zeminlerde görülen eğri yüzeyli kaymalar (heyelânlar) olmak üzere iki ana

grupta toplanırlar.

5/29/2017 16

9.2.4.1. Düzlemsel kaymalar

• Yerli kayaların zayıflık zon veya düzlemlerinden oluşan tabaka, çatlak,şistozite gibi süreksizlikler üzerinde ya da fay yüzeyleri boyunca sınırlı bir şekilde aşağı doğru hareket etmelerine “düzlemsel kaymalar” denir.

• Kayma tek bir süreksizlik düzlemi ya da bir fay düzlemi üzerinde (düzlemsel kayma) olabileceği gibi kesişen iki süreksizlik düzleminin meydana getirdiği bir kama kütlesinin (baklava dilimi biçimli), bu iki düzlem üzerinde ve kesişme hattı boyunca aşağı hareket etmesiyle kama tipi kayma oluşur.

5/29/2017 17

9.2.4.2. Heyelânlar (eğri yüzeyli kaymalar)

• Toprak, kil, silt, kum, kaya karışımından oluşan ayrışmış ya da az tutturulmuş

zeminler ile aşırı sık çatlaklı, bloklu, parçalı zeminleşmiş kayaların,

eğri bir yüzey üzerinde, aşağıya ve dışarıya doğru hissedilebilir bir şekilde

hareket etmesine heyelân adı verilir

5/29/2017 18

5/29/2017 19

• Bir heyelânda, gerekli mühendislik önlemleri alınmadan, heyelântopuğunun yerinden kaldırılması, kayma işleminin tetiklenip yenidenbaşlamasına neden olabilir.

• Heyelânlar, özellikle kontrolsüz yapay dolgular ve dik yamaçları oluşturan fiziksel-kimyasal olarak çok ayrışmış zemin niteliği taşıyan kayalar ile zemin ve yamaç molozlarında bilhassa aşırı yağışlardan sonra çok sık meydana gelmektedir.

• Bu tür güzergâhlarda kazı ve inşaat yapılmadan önce gerekli jeolojik ve geoteknik çalışmaların eksiksiz yapılması gerekmektedir.

5/29/2017 20

9.2.5. Çökme ve oturma

• Jeolojik anlamda; kayaçların yataya yakın

bir arazide herhangi bir

düzleme bağlı olmadan, düşey ya da

düşeye yakın bir şekilde hareket

etmesine çökme, yük ve çeşitli kuvvetler

etkisi ile kayaçların dolayısı ile üzerindeki

yapının aşağıya doğru hareket etmesine

de oturma adı verilir.

5/29/2017 21

• Oturmada hareket genellikle yavaştır. Çökme tarifi, bazı araştırmacılar

tarafından, oturma ile aynı anlamda da kullanılmaktadır.

• Çökme ve oturmalar sonucunda zemin yüzeyinde binalar, yollar ve borular

çatlar, akarsu yatakları ve yeraltı su akiferlerinin durumu değişir, sonuçta mal

ve can kaybı gibi zararlar meydana gelir.

• Bu nedenle bu tür hareketlerin olması muhtemel ya da hareketlerin görüldüğü

sahalarda devamlı ve hassas ölçümlerin yapılması gerekir.

• Ölçümlerle hareketin yönü, miktarı, zamana bağlı olarak saptanır ve grafiklerle

gösterilir.

5/29/2017 22

• Çökmenin doğal ve yapay olmak üzere iki tür nedeni vardır.

• Yer altında bulunan ve suya hassas jips, tuz, kireçtaşı gibi kayaçların sular

tarafından eritilip mevcut alandan uzaklaştırılması ile oluşan çökmeler (örn.

dolin, obruk vb.) ve oturmalar 'doğal nedenler'i;

• yer altından su alınması, bataklık sahaların kurutulması, sularının drene

edilmesi, maden çıkarılması, tünel yapımı için yer altında yapılan kazılar ya da

zeminin yüklenmesi gibi insanlar tarafından gerçekle tirilen çe itli faaliyetler

'yapay nedenler'i oluştururlar

5/29/2017 23

9.2.5.1. İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ AÇISINDAN

OTURMA KAVRAMI • Zeminler boşluklu bir malzeme oldukları için hacimsel sıkışabilme

özelliğine sahiptirler.

• Yeni yapılan dolgular gibi zemin kütleleri kendi ağırlıkları altında sıkışabildiği

gibi, bütün zeminlerde uygulanan dış yükler altında sıkışma meydana

gelebilmektedir.

• Bir proje sahasında yüzeyden itibaren yer alan zemin tabakalarının toplam

sıkışması sonucu zemin yüzünde veya temel altında meydana gelen düşey

yer değiştirme toplam oturma, değişik noktalar arasında oluşan oturma

miktarları arasındaki farklar ise farklı oturma olarak bilinmektedir.

5/29/2017 24

• Bu nedenle zemine oturan bina, köprü ayağı, baraj vb. bütün mühendislik

yapılarının tasarımında temel zeminine aktaracakları gerilmeler etkisi

altında meydana gelecek oturmaların da dikkate alınması gerekmektedir.

• Genel olarak tekil temeller altında meydana gelecek oturma miktarının 25 mm

de erini a maması tavsiye edilirken, killi zemin tabakalarına oturan radye

temeller altında 100 mm değerine kadar toplam oturmalara izin

verilebilmektedir.

5/29/2017 25

9.2.6. Karmaşık kütle hareketleri

• Doğada meydana gelen kütle hareketlerinin bazılarında, kütle hareketi

türlerinin birkaçı bir arada oluşabilir.

• Birden fazla türde meydana gelip, birbiri ardı sıra bir arada görülen kütle

hareketlerine karmaşık kütle hareketi denir.

5/29/2017 26

9.3. Kütle Hareketlerinin Nedenleri

• Kütle hareketlerinin oluşumundaki temel

faktör yer çekimi etkisinin kayma

yönündeki bileşenidir.

• Buna ilâveten, kayacın litolojisi, kimyasal

özelliği, bünyesinde yer alan

süreksizlikler, yeraltı suyu, dış yükler ve

gerilme dağılımları kütle hareketinin

oluşumunu kontrol eden temel faktörler

içerisinde yer alır.

5/29/2017 27

5/29/2017 28

9.4. Kütle Hareketlerinin Önlenmesi

• Kütle hareketlerine karşı alınacak önlemlerin en başında, bu olayları meydana

getirecek sebepleri ortadan kaldırmak gelmektedir.

• Bunun için temelde yapılması gereken, kaydırıcı kuvvetleri azaltmak ve

kaymaya karşı koyan kuvvetleri arttırmaktır.

5/29/2017 29

• Yamaç ve şevlerde stabiliteyi

sağlayıcı çözümlerin başında,

yamaç eğiminin, şev

yüksekliğinin ve yükün

azaltılması, kademelendirme

yapılması (*palye), topuğa yük

konulması veya dayanma

yapılarının (istinat duvarları,

palplanşlar) inşaası, drenaj ve

eğik yüzeylerin püskürtme

beton ile sıvanması gibi

önlemler sayılabilir.

5/29/2017 30

BÖLÜM 9

KÜTLE HAREKETLERİ

315/29/2017

INS13204

GENEL JEOFİZİK VE

JEOLOJİ

Yrd.Doç.Dr. Orhan ARKOÇ

e-posta : orhan.arkoc@klu.edu.tr

Web : http://personel.klu.edu.tr/orhan.arkoc

325/29/2017