Derin Kazı

Derin Kazı ve Rotterdam Kruisplein Otoparkı Örneği

Kazı derinliğinin 6.0 metreden büyük olduğu kazılar derin kazı olarak kabul edilmektedir. Derin kazı yapılması halinde kazıyı etrafında bulunan çevre yapılara karşı desteklemek için hem proje aşamasında hem de uygulama aşamasında bu konuda tecrübeli bir ekipten destek alınmalıdır. Şehirlerdeki hızlı nüfus artışı ile birlikte şehir merkezlerinde inşaat yapmaya uygun alanlar azalmıştır. Alanların azalmasıyla birlikte şehir merkezlerinde ortaya çıkan otopark, alışveriş merkezleri, metro ve altyapı vb. ortak kullanım ve ihtiyaç alanlarının yeraltında olması zorunluluğu ortaya çıkmaktadır. Bu zorunluluktan dolayı Türkiye’de derin kazı yapılan inşaat sayısında artış olduğu görülmektedir.

Derin kazı yapılması bir ihtiyaç haline gelse de projelendirilmesi ve uygulanmasında çok dikkatli ve özenli olunmalıdır. Çünkü kazı yapılacak alanın etrafında yer alan çevre yapılarını (elektrik, su, doğalgaz vb. hatların) direkt tehlikeli hale getirebilecek bir yöntemdir. Derin kazı yapılacak alanda uygulanacak iksa sisteminin seçimi çok önemlidir. Özellikle iksa sistemi inşaatın yapılacağı alanın etrafındaki yapılara karşı istinat olacaktır. Çeşitli iksa sistemleri olmakla birlikte, geçirimsiz duvar olarak da bilinen panel panel imalatı yapılan diyafram duvarlar çok kullanılan iksa sistemidir. Diğer iksa sistemlerine örnek olarak zemin çivisi ve püskürtme beton ve fore kazık verilebilir.

Hollanda’nın Rotterdam Kruisplein Otoparkı Derin Kazı Örneği

Rotterdam’ın merkezinde, Kruisplein otoparkı Hollanda’nın en derin otoparkıdır. 2009 yılında inşaatına başlanan ve en derini yüzeyden (zeminden) tam olarak 20 m’ye derinliğe ulaşan toplam beş katta 760 araçlık park alanı sağlayacak. İstinat duvarı yaklaşık 40 m derinliğe ulaşan diyafram duvar olarak tasarlanmıştır. Rotterdam ve Hollanda’nın başka yerlerindeki diyafram duvar tipi kazılarda bazı büyük sızıntılar (kaçaklar) nedeniyle, Kruisplein otopark projesinde sızma riskini azaltmak için önlemleri belirlemek ve hazırlamak amacıyla ekstra çaba gösterilmiştir. İşlem parametrelerinin mevcut saha kayıtları dahil diyafram duvarın kapsamlı bir değerlendirmesi yapılmıştır.

Değerlendirme sonucuna göre diyafram duvarın yeterli kalitede olduğu sonucuna varılmıştır. Bugüne kadar büyük bir sızıntı oluşmamıştır. Diyafram duvarlar, Rotterdam’da 90’lı yıllardan beri Willem Demiryolu tünel inşaatında düzenli olarak uygulanmaktadır. Kuru koşullarda derin kazılara imkan sağladığından yeraltı alt yapı projeleri için uygun bir inşaat yöntemidir. Projenin tasarımı, 20 m derin kazı yapabilmek için 40 m derinlikteki diyafram duvarlardan oluşmaktadır. Kruisplein otoparkının kazı alanı 5000 m²’dir. Alandaki zemin kotu yaklaşık deniz seviyesinde yer almaktadır. Deniz seviyesinin altındaki 5-17 m derinliğinde katmanda organik kil katmanı, bu katmanın altında 35 ile 40 m derinliğe kadar kum katmanı bulunmaktadır. Yeraltı su seviyesi deniz seviyesinin yaklaşık 2 m altındadır.

Projeden esas sorumlu tasarımcı ve inşaattan sorumlu olan yüklenici firmadır. Yüklenici firma nasıl risklerin olduğunu bunlarla ilgili azaltıcı önlemlerin planını sunmakla zorunludur. Diyafram duvarlı bir duvarda sızma olasılığı azdır, ancak yeraltı su seviyesinin çıkması durumunda çok ciddi durumlar oluşabilir. Kazıklar deniz seviyesinden 17 m aşağıda bulunan kum tabakasında inşa edilmiştir. Kum tabakasından sızmaların olmasının birkaç nedeni olabilir; Diyafram duvarların panellerinin iyi bağlanmaması. Panelin temelinin sağlam katmana iyi bağlanmaması. Panel betonunun, diyafram duvarında zayıf noktalar oluşturacak kil, pit veya kum içermesi. Panel betonunun, diyafram duvarında zayıf noktalar oluşturacak bentonit içermesi.

Diyafram duvar yapım sürecindeki kalite kontrolü

Panellerin dikeyliği, hem enine hem uzunlamasına derinliğin %0,5’i dahilinde olmalıdır. Bir panelin açıktaki yüzünün yatay sapmaları 100 mm’den az olmalı. Bitişik panellerin beton yüzeyleri, beton dökmeye başlamadan önce bentonit parçalarından temizlenmelidir. Kazı çukurunda beton yükselmesinin maksimum oranı Halocene kil ve pit katmanlarda 16 mm/saat olmalıdır.

Diyafram duvar ile katlar arasında iyi bir bağlantı sağlanmalıdır. Sözleşmeye göre bir sızıntı durumunda hızlı hareket edebilmek için bina çukurunun etrafına uyku kuyuları olarak adlandırılan dört adet kuyu deliği açılmıştı. Kazı planı, gece boyunca oluşabilecek sızıntı olasılığını en aza indirecek diyafram duvar panelinin yapım sırasını tanımlar. Diyafram duvarının inşası ve bina inşaatının kazılması için hazırlanacak denetim planı, kazı sırasında erken aşamada kusurların tespit edilmesi anlamına gelir. Afet planı, diyafram duvarının inşasına bağlı riskleri ve (potansiyel) sızıntı veya tehdit edici bir felaketin olduğu andaki mevcut hafifletici önlemleri açıklar.

Diyafram duvarların su geçirmezliğini kontrol etmek için 2010 Haziran’ında pompalama testi yapılmıştır. Sonuç olarak su geçirimsizliği ile ilgili diyafram duvar kalitesi olumlu sonuçlanmıştır. Hem yüklenici hem de Rotterdam şehir kontrolörleri yapılan saha gözlemleri ile her panelin inşaat süreçlerini düzenli olarak takip edip, olağan dışı durumları tespit etmeyi amaçlamışlardır. Bazı paneller için yeraltı engelleri ile karşılaşılmıştır. Hannink ve Thumann’ın yaptığı çalışmada panellerin imalat sıraları detaylı şekilde incelenmiştir. Panellerin kazı başlangıç saatleri, çelik stop-endlerin kuyuya indirilmesi, kazının bitiş saati, demir donatının konması, beton dökümüne başlanma saatleri ile her panelin ne kadar sürede yapıldığı incelenmiştir.

Betonun ilerleme raporlarından hesaplanabilen panel kalınlığı incelenmiştir. İncelenen veriler ışığında şunlar tespit edildi; Su sızdırmazlığında oluşan hasarlar Beton yüzeyinin temizlenmemesi Duvar kalınlığında azalma Panellerin üst üste gelmesi. Bu artan risklere karşı çözüm olması için önlemler tanımlanmıştır.

Genel olarak diyafram duvar panellerinin kaliteleri yeterlidir. Artan sızma riski ile bina çukurunun çevresi boyunca bir seri hassas nokta tanımlanmıştır. Bir seri önleyici tedbir alındığında, sızmayla ilgili risk profillerinin kabul edilebilir seviyede olduğu sonucu çıkarılmıştır. Pompa testleri diyafram duvar su geçirimsizliğini kontrol etmek için çok önemlidir. İnşaat sürecinin denetlenmesi, diyafram duvarının yürütme verilerinin kaydedilmesi ve bu verilerin sonraki analizleri ile birlikte önemli bir hafifletici önlem olarak ortaya çıkmıştır.