Yerel bilgi
Ankara'nın zemini tek tip değil.
Kentin tepelerini volkanik kayalar, ovalarını killi çökeller ve genç alüvyonlar kaplıyor. Aynı ilçede birkaç yüz metre arayla taşıma gücü kat kat değişebiliyor. Bu sayfa, Ankara'da yapı yapan herkesin bilmesi gereken zemin gerçeklerini kaynaklarıyla topluyor.
Ankara Kili
Ankara'nın yaklaşık üçte ikisi, literatürde Ankara Kili olarak bilinen Üst Pliyosen–Pleyistosen yaşlı killi birim üzerinde kuruludur. Kırmızımsı kahve renkli, katı, aşırı konsolide ve fisürlü olan bu kil; Sincan, Etimesgut, Batıkent, Demetevler, Yenimahalle, Balgat, Çukurambar, ODTÜ ve Beytepe gibi geniş bir alanda yüzeylenir.
İçerdiği simektit (montmorillonit) grubu kil mineralleri nedeniyle su aldığında şişer, kuruduğunda büzülür. Birim içindeki yaygın slickenside ve saç çatlağı ağı, örselenmemiş numune alımını zorlaştırır — bu yüzden laboratuvar sonuçlarının güvenilirliği doğrudan numune kalitesine bağlıdır.
| Parametre | Aralık | Ortalama |
|---|---|---|
| Likit limit | %24 – 126 | %57,1 |
| Plastik limit | %5 – 67 | %22,8 |
| Plastisite indisi | %4,4 – 88 | %34,2 |
| Doğal su muhtevası | %1,2 – 72 | %28,8 |
| Drenajsız kayma dayanımı | 4,9 – 467 kPa | 107 kPa |
| Ön konsolidasyon basıncı | 48,8 – 588 kPa | 205 kPa |
Kaynak: Şahin & Koçkar (2023), Jeoloji Mühendisliği Dergisi 47.
Dikkat edilmesi gereken bir ayrıntı: SPT değerleri derinlikle artar, ancak yüzeyden 10 metreye kadar olan kesimde beklenenden yüksek değerler görülür. Bu, kuruma ve çatlamaya bağlı görünür bir dayanımdır ve tek başına değerlendirilirse yanıltıcı olabilir.
Şişen zemin ve hasar mekanizması
Ankara'nın yarı kurak iklimi (yıllık ortalama yağış 419 mm) killi zeminlerde mevsimlik bir şişme–büzülme çevrimi yaratır. Ölçümler, kurak dönemde zeminin su içeriğinin ilk yaklaşık 1,8 metrede büzülme limitinin altına indiğini ve aktif şişme zonunun yaklaşık 2 metre olduğunu gösteriyor.
Hafif yapıların temelleri ise çoğu zaman bu zonun içinde, 1 metre civarında kalır. Bahçe duvarlarındaki çatlama, kapı ve pencerelerdeki burulma, yollarda ve beton platformlarda kabarma buradan doğar. Gölbaşı'nda yapılan ölçümlerde yüksek plastisiteli killerin şişme basıncı 65–250 kPa, şişme yüzdesi %3,5–9,0 aralığında bulunmuştur.
İyi haber şu: risk keşif aşamasında doğru tanımlandığında büyük ölçüde yönetilebilir. Temelin aktif zonun altına indirilmesi, etkin drenaj ve su yalıtımı, bitki köklerinin temel etki alanından uzak tutulması ilk yaklaşımlardır. Gölbaşı killerinde ağırlıkça %5 ve üzeri kireç katkısının şişme yüzdesini ortalama %91, şişme basıncını ortalama %73 azalttığı ölçülmüştür.
Deprem: tehlike arttı, algı değişmedi
Ankara sık sık "güvenli" olarak anılır. Hakemli literatürdeki tablo bunun tersini söylüyor. 2018 Türkiye Deprem Tehlike Haritası ile Çankaya, Altındağ, Etimesgut, Keçiören, Mamak, Sincan, Yenimahalle ve Gölbaşı gibi merkez ilçelerde beklenen en büyük yer ivmesi değerlerinde %50'ye varan artışlar tespit edilmiştir.
Güncel mevzuat
"1., 2., 3. derece deprem bölgesi" sınıflandırması 1 Ocak 2019'da yürürlükten kalkmıştır. Yerine koordinat bazlı en büyük yer ivmesi ve spektral ivme katsayıları geçmiştir. Hâlâ bu eski dili kullanan içeriklere itibar edilmemelidir.
Kenti etkileyebilecek fay kaynakları da az değil: Kuzey Anadolu Fay Sistemi yaklaşık 115 km, Balaban 30 km, Küredağ 46 km, Kesikköprü ve Salanda 60 km, Çeltikçi 70 km, İnönü-Eskişehir ve Tuz Gölü fay kuşakları 90 km uzaklıktadır. 2005 ve 2007 Afşar-Bala depremleri (Mw 5,2–5,7) bu potansiyelin somut göstergesidir. Ayrıca MTA'nın kendi paftalarında Ankara il sınırları içinde Bala ve Çamlıdere fayları Holosen fayı olarak haritalanmıştır.
Zemin sınıfı, tasarım ivmesini kaça katlar?
TBDY 2018'de zemin sınıfı yalnızca bir etiket değil, tasarım ivmesini doğrudan çarpan bir katsayıdır. Ankara'nın ivme bandında yerel zemin etki katsayıları şöyle işler:
| Zemin sınıfı | FS (kısa periyot) | F1 (1,0 s) |
|---|---|---|
| ZC | 1,3 | 1,5 |
| ZD | 1,6 | 2,4 |
| ZE | 2,4 | 4,2 |
TBDY 2018 Tablo 2.1 ve 2.2, düşük SS bandı için.
Ankara havzasının büyük bölümü ZD, Ankara Çayı vadi tabanlarındaki genç alüvyon ise ZE sınıfındadır. Yani zemin sınıfı, tasarım ivmesini kaya durumuna göre iki ila dört katına taşıyabilir. Ankara'da zemin etüdünün tasarıma katkısı bu yüzden belirleyicidir.
Bir uyarı daha: Ankara Çayı havzasında Kuvaterner örtü kalınlığının yer yer 300 metreye ulaştığı, mühendislik taban kayası seviyesinin 30 ile 200 metre arasında değiştiği ölçülmüştür. Bu tür derin ve değişken havzalarda tek başına Vs30 yeterli olmayabilir; zeminin hakim titreşim periyodu da ölçülmelidir.
İlçe bazında zemin karakteri
Aşağıdaki tablo bölgesel kaynaklardan derlenmiştir ve genel eğilimi gösterir. Parsel bazında karar için saha etüdü zorunludur.
| İlçe | Hakim jeolojik birim | Dikkat edilmesi gereken |
|---|---|---|
| Keçiören | Miyosen volkanikleri (andezit, tüf, aglomera) | Kaya düşmesi riski; eğimli alanlarda şev duraylılığı |
| Altındağ | Volkanikler ve eski temel kayaları | Heyelan ve kaya düşmesinde en riskli ilçe; dolgu alanları |
| Mamak | Mamak formasyonu (aglomera, tüf, andezit-bazalt) | Heyelan, kaya düşmesi; İmrahor vadisinde kontrolsüz dolgu |
| Çankaya | Ankara Kili; güneyde grovak | Şişen kil; hafif yapı ve bahçe duvarı hasarları; derin kazı şevleri |
| Yenimahalle | Ankara Kili ve alüvyon | Yüksek yeraltı suyu; ZD zemin sınıfı; şişme potansiyeli |
| Etimesgut | Ankara Kili; gölsel kireçtaşı-marn | Ölçülen en düşük Vs30 değerlerinden biri; kalın kil paketleri |
| Sincan | Ankara Kili; alüvyon | Ova Çayı yakınında çok kalın alüvyon; oturma ve büyütme |
| Gölbaşı | Gölbaşı formasyonu (az tutturulmuş, ayrışmış) | Yüksek şişme basıncı; Mogan çevresinde heyelan; sığ yeraltı suyu |
| Polatlı | Neojen çökeller; Sakarya alüvyonu | Yüksek yeraltı suyu; alüvyonda oturma ve taşıma gücü |
| Elmadağ | Elmadağ formasyonu; Bozdağ bazaltı | Çatlaklardaki killerde şişme; bazaltta blok düşmesi |
Kaynaklar
- Şahin, G. & Koçkar, M.K. (2023), Jeoloji Mühendisliği Dergisi 47, 149–164
- Koçkar, M.K., Akgün, H. & Rathje, E. (2010), Soil Dynamics and Earthquake Engineering 30(1-2), 8–20
- Koçyiğit, A. (2009), Harita Dergisi S.141, 1–12
- Özmen, B. (2023), Afet ve Risk Dergisi 6(3), 710–722
- Karabıyıkoğlu, S. & Dikmen, Ü. (2022), Afet ve Risk Dergisi 5(1), 196–215
- Öztürk, Ünsal & Akbaş (2015), Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Dergisi 30(2), 309–318
- Ergüler, Z.A. & Ulusay, R. (2003), Engineering Geology 67, 331–352
- TMMOB Jeoloji Mühendisleri Odası, Ankara İlinin Jeolojik Özellikleri ve Afet Tehlikeleri
- Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY 2018), RG 18/3/2018–30364 mükerrer