Su setleri, su taşkınlarını nasıl önlüyor?
Güncelleme Tarihi:
Oluşturulma Tarihi: Şubat 11, 2006 00:00
ABD’de Katrina kasırgasının silip süpürdüğü New Orleans’ı deniz ve sulardan koruma setlerinin nasıl yıkıldığı saptandı.. Sular, setleri en dibinden yıkıyor... İşte size su setlerinin nasıl koruduğu ve en sık yapılan hatalar üzerine Scientific American’da yayımlanan bilgiden bir özet.
Katrina kasırgası 29 Ağustos 2005 tarihinde Louisiana’yı sabahın erken saatlerinde vurdu. Aynı günün akşamı New Orleans’ı çevreleyen setler ve sel sularını durdurmak için inşa edilen duvarlar yıkılmış, tüm kent sular altında kalmıştı. O tarihten sonra dört inceleme ekibi setlerin nasıl yıkıldığını araştırmaya başladı.
Araştırmalarını sürdüren Amerikan İnşaat Mühendisleri Birliği’ne (ASCE) bağlı teftiş grubu Amerikan Senatosu’na sunduğu raporda, "Çok sayıda hatalı mekanizma" tespit ettiğini ve bunların set sistemi boyunca "düzinelerce gedik" açtığını belirtiyor.
Sık görülen hatalar
En sık görülen hatalar, nehirler ve göllerin kenarlarındaki topraktan yapılmış tüm setlerde görülen ortak hatalardır. Bu mekanizmalar dünyanın dört bir yanında görülen set kusurlarında da geçerlidir. Sorunun temelinde, su basıncının setlerin temelini zayıflatması yatar.
Bunun çözümü sağlam bir temeldir. Setler sel düzlüklerine inşa edilir. Bu alanlarda toprak nemli ve millidir. Setin inşa edilmesi için belirlenen hat, toprağın cinsine ve hangi noktalarda kuvvetli olduğuna bağlı olarak seçilir.
Setlerin yapımına, toprağın özelliklerini ortaya çıkartmak için gerçekleştirilen saha araştırmalarından ve sondaj çalışmalarından sonra başlanır. Mühendisler, daha sonra, toprak elde etmek için, seçilmiş hat boyunca sığ hendekler ve çukurlar kazarlar. Burada dikkat edilmesi gereken en önemli nokta setin altından veya set duvarından su sızıntısını engellemektir. Yeni yapılan su setleri, yüzey tamamlanmadan önce genellikle bir veya iki yıl oturması için beklenir.
Teftiş kurulları önemli
Setin yüksekliği, temelinin derinliği, malzemesinin cinsi, malzemenin sıkıştırılma derecesi (tabakaların üzerinden ağır makineler geçirilerek yapılır) ve eğim kaplaması büyük ölçüde projeye ayrılan paranın miktarına bağlıdır.
Setler tamamlandığı zaman teftiş raporları ile tasarımı, inşaat kalitesi değerlendirilir. Aynı Meksika Körfezi ve New Orleans’taki setlerin çöküş nedenlerini araştıran teftiş kurulları gibi.
A) Setler topraktan yapılmış bariyerlerdir. Kumlu topraklar sağlamdır ancak suyu geçirir; killer zayıftır, ancak suyu geçirmez. Set tasarımı çeşitlilik göstermekle birlikte, ideal olarak sağlam topraklarla temeller, killi topraklarla kenar kısımlar inşa edilir. Meyilli yüzeyler çimen, kaya parçaları veya çimento ile kaplanır. Bütün bu malzemelerin her biri, erozyona karşı giderek artan bir koruma sağlar.
B) Sel duvarları doğrudan kanallar boyunca veya setleri genişletmek için yeterli alanın olmadığı durumlarda setlerin üzerine inşa edilir. I-Duvarları yığma çelik levhalar ile yerine tutturulur. Tersyüz edilmiş T-duvarları ise beton ayaklara tutturulur. Bunlar yanal kuvvetlere daha büyük bir direnç gösterir ve temel erozyonlarını azaltır. New Orleans’ta olduğu gibi I-duvarlarının yıkılma olasılığı, T-duvarlarından daha fazladır.
C) Süper setler mükemmel bir koruma sağlar. Bunlar Japonya’da depremlere karşı dayanıklılığını artırmak için konvansiyonel setleri güçlendirir. Ayrıca bunlar o kadar geniştir ki (setlerin yüksekliğinin 30 katı), varolan binaların pek çoğu yer açmak için yıkılmak zorunda kalır.
D) Gedikler çeşitli şekillerde açılır. Sel suları setlerin üzerinden aşıp, tabanda oyuklar açar. Bu şekilde yanal destek azaldığı için duvar çöker (a). Temel toprağı yüksek gözenek (su) basıncı oluşturur ve makaslama direncini yitirir. Böylece duvar, altındaki ıslak tabakanın üzerinde yana doğru kayar (b). Yüksek su basıncının yol açtığı sızıntı, aşınabilir toprakta "borular" yaratır. Bunlar da duvarın altında tüneller oluşturur. Sonuçta temelin altı oyulduğu için duvar çöker (c).
BUNLARI BİLİYOR MUSUNUZ?
Sıvılaşma: Depremler setleri sallayarak yerinden oynatır. Bu özellikle temelin kumlu veya milli olduğu topraklarda görülür. Sarsıntılar, bir çırpıcıda (blender) olduğu gibi suya doymuş toprağı sıvılaştırır. Set veya duvar metrelerce, yüzey üzerinde yanal olarak kayar ve yapı yırtılır.
Birleşme noktaları: Genellikle gediklerin açılmasına uygun zemini hazırlar. ASCE’nin keşif ekibinder Francisco Silva-Tulla, "Geçiş noktaları büyük sorun yaratır. Bunlar zayıf noktalardır" diyor. Geçişler, genellikle setlerin sel duvarlarıyla, sel kapılarıyla, köprü dayanaklarıyla birleştiği yerlerde oluşur.
Erken uyarı: Bakım ekibi veya acil durum yetkilileri bir setteki zayıf bölümleri biliyorlarsa, bu bölgeyi güçlendirirler veya bölgenin boşaltılmasını sağlayabilirler. Kaliforniya’daki Kane GeoTech şirketinden yetkililer Tyler Adası’na bazı "akıllı setler" inşa ettiler. Bu setlerde mekanizma şöyle işler: Suyun basıncını ölçen piezometreler nehir kıyısına, setin orta hattına ve karaya bakan ayağına yerleştirilir.
Koaksiyel kablo (yüksek frekanslı sinyaller taşımak için özel olarak üretilen kablo) sensorları da yerleştirilir. Bütün cihazlar görülebilir bir ölçüm kutusuna bağlanır. Bir teknisyen verileri okur ve bunları gerekli merkezlere gönderir. Ölçümler birkaç dakikada bir alınır. Piezometre basıncındaki değişiklikler, olası tünelleşme riskini gösterir. Bu arada koaksiyel kablolar setin kaymaya başladığını veya gediklerin açılmaya başladığını haber verir.
Araştırmalarını sürdüren Amerikan İnşaat Mühendisleri Birliği’ne (ASCE) bağlı teftiş grubu Amerikan Senatosu’na sunduğu raporda, "Çok sayıda hatalı mekanizma" tespit ettiğini ve bunların set sistemi boyunca "düzinelerce gedik" açtığını belirtiyor.
Sık görülen hatalar
En sık görülen hatalar, nehirler ve göllerin kenarlarındaki topraktan yapılmış tüm setlerde görülen ortak hatalardır. Bu mekanizmalar dünyanın dört bir yanında görülen set kusurlarında da geçerlidir. Sorunun temelinde, su basıncının setlerin temelini zayıflatması yatar.
Bunun çözümü sağlam bir temeldir. Setler sel düzlüklerine inşa edilir. Bu alanlarda toprak nemli ve millidir. Setin inşa edilmesi için belirlenen hat, toprağın cinsine ve hangi noktalarda kuvvetli olduğuna bağlı olarak seçilir.
Setlerin yapımına, toprağın özelliklerini ortaya çıkartmak için gerçekleştirilen saha araştırmalarından ve sondaj çalışmalarından sonra başlanır. Mühendisler, daha sonra, toprak elde etmek için, seçilmiş hat boyunca sığ hendekler ve çukurlar kazarlar. Burada dikkat edilmesi gereken en önemli nokta setin altından veya set duvarından su sızıntısını engellemektir. Yeni yapılan su setleri, yüzey tamamlanmadan önce genellikle bir veya iki yıl oturması için beklenir.
Teftiş kurulları önemli
Setin yüksekliği, temelinin derinliği, malzemesinin cinsi, malzemenin sıkıştırılma derecesi (tabakaların üzerinden ağır makineler geçirilerek yapılır) ve eğim kaplaması büyük ölçüde projeye ayrılan paranın miktarına bağlıdır.
Setler tamamlandığı zaman teftiş raporları ile tasarımı, inşaat kalitesi değerlendirilir. Aynı Meksika Körfezi ve New Orleans’taki setlerin çöküş nedenlerini araştıran teftiş kurulları gibi.
A) Setler topraktan yapılmış bariyerlerdir. Kumlu topraklar sağlamdır ancak suyu geçirir; killer zayıftır, ancak suyu geçirmez. Set tasarımı çeşitlilik göstermekle birlikte, ideal olarak sağlam topraklarla temeller, killi topraklarla kenar kısımlar inşa edilir. Meyilli yüzeyler çimen, kaya parçaları veya çimento ile kaplanır. Bütün bu malzemelerin her biri, erozyona karşı giderek artan bir koruma sağlar.
B) Sel duvarları doğrudan kanallar boyunca veya setleri genişletmek için yeterli alanın olmadığı durumlarda setlerin üzerine inşa edilir. I-Duvarları yığma çelik levhalar ile yerine tutturulur. Tersyüz edilmiş T-duvarları ise beton ayaklara tutturulur. Bunlar yanal kuvvetlere daha büyük bir direnç gösterir ve temel erozyonlarını azaltır. New Orleans’ta olduğu gibi I-duvarlarının yıkılma olasılığı, T-duvarlarından daha fazladır.
C) Süper setler mükemmel bir koruma sağlar. Bunlar Japonya’da depremlere karşı dayanıklılığını artırmak için konvansiyonel setleri güçlendirir. Ayrıca bunlar o kadar geniştir ki (setlerin yüksekliğinin 30 katı), varolan binaların pek çoğu yer açmak için yıkılmak zorunda kalır.
D) Gedikler çeşitli şekillerde açılır. Sel suları setlerin üzerinden aşıp, tabanda oyuklar açar. Bu şekilde yanal destek azaldığı için duvar çöker (a). Temel toprağı yüksek gözenek (su) basıncı oluşturur ve makaslama direncini yitirir. Böylece duvar, altındaki ıslak tabakanın üzerinde yana doğru kayar (b). Yüksek su basıncının yol açtığı sızıntı, aşınabilir toprakta "borular" yaratır. Bunlar da duvarın altında tüneller oluşturur. Sonuçta temelin altı oyulduğu için duvar çöker (c).
BUNLARI BİLİYOR MUSUNUZ?
Sıvılaşma: Depremler setleri sallayarak yerinden oynatır. Bu özellikle temelin kumlu veya milli olduğu topraklarda görülür. Sarsıntılar, bir çırpıcıda (blender) olduğu gibi suya doymuş toprağı sıvılaştırır. Set veya duvar metrelerce, yüzey üzerinde yanal olarak kayar ve yapı yırtılır.
Birleşme noktaları: Genellikle gediklerin açılmasına uygun zemini hazırlar. ASCE’nin keşif ekibinder Francisco Silva-Tulla, "Geçiş noktaları büyük sorun yaratır. Bunlar zayıf noktalardır" diyor. Geçişler, genellikle setlerin sel duvarlarıyla, sel kapılarıyla, köprü dayanaklarıyla birleştiği yerlerde oluşur.
Erken uyarı: Bakım ekibi veya acil durum yetkilileri bir setteki zayıf bölümleri biliyorlarsa, bu bölgeyi güçlendirirler veya bölgenin boşaltılmasını sağlayabilirler. Kaliforniya’daki Kane GeoTech şirketinden yetkililer Tyler Adası’na bazı "akıllı setler" inşa ettiler. Bu setlerde mekanizma şöyle işler: Suyun basıncını ölçen piezometreler nehir kıyısına, setin orta hattına ve karaya bakan ayağına yerleştirilir.
Koaksiyel kablo (yüksek frekanslı sinyaller taşımak için özel olarak üretilen kablo) sensorları da yerleştirilir. Bütün cihazlar görülebilir bir ölçüm kutusuna bağlanır. Bir teknisyen verileri okur ve bunları gerekli merkezlere gönderir. Ölçümler birkaç dakikada bir alınır. Piezometre basıncındaki değişiklikler, olası tünelleşme riskini gösterir. Bu arada koaksiyel kablolar setin kaymaya başladığını veya gediklerin açılmaya başladığını haber verir.