Zeynep Dilara Akyürek / Milliyet.com.tr – Nepal ağustos ayının son haftasını, tarihin en büyük felaketini yaşayarak geçiriyor. Bir buz kütlesinin çöktüğü, aşırı yağışların kısa sürede toprağa düştüğü, depremlerin hissedildiği ve sonunda barajların çökmesiyle yeryüzünü büyük su kütlelerinin bastığı felakette yüzlerce insan hayatını kaybetti. Kayıpların sayısı ve felaketin maddi boyutu ise henüz hesaplanamıyor. Ancak tüm bu felaketler peş peşe gelirken dikkat çeken şey, bazı binaların tüm o su kütlesi ve taşınan kaya ile molozlara rağmen ayakta kalmayı başarmasıydı. Peki ama bu binalar sadece şanslı mıydı? Yoksa onları ayakta tutacak bir sistemle inşa edilip felakete meydan okuyabilmiş miydi? Kastamonu’daki felaketten Nepal’e uzanan ince ve hayati çizgideki yaşam mücadelesini ve inşaatla ilgili detayları masaya yatırıyoruz. Orta Doğu Teknik Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü Öğretim Üyesi Prof. Dr. Kemal Önder Çetin ve AFAD Kütle Hareketleri Bilim Kurulu Üyesi Özyeğin Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü Öğretim Üyesi Doç. Dr. Derya Deniz, Nepal’de ayakta kalan yapıların sırrını ve Türkiye’deki kritik eşiği Milliyet.com.tr’ye anlattı.
Bölgenin 23 Ağustos ve 27 Ağustos tarihlerindeki uydu görüntüsü, felaketin boyutlarını gözler önüne seriyor. (Harita: PBC)
KORİDORDAN KAÇMAK HAYAT KURTARIR! ‘BUNA KAZIKLI TEMEL BİLE DAYANAMAYABİLİR’
Nepal’de sel suları akmak için kendi yolunu bulmuştu yüksekten inen su, dağların arasında bulunan tüm yapıları da söküp götürmüştü. Ancak bazıları şaşırtıcı şekilde kayaların ve molozun kolonlarını dövmesine rağmen ayakta kalmayı başarmıştı. Bunlar çok mu sağlamdı yoksa sadece yapılması gerektiği gibi olan sıradan yapılar mıydı? Bazen de ne kadar sağlam olursa olsun altındaki toprağın bir anda kaydığı yapılar sel sularına karışıp dev enkazlar haline geliyordu. Peki ama en azından bu tür afetlere daha hazır ya da dayanıklı yapılar inşa etmenin yolu ne? Doç. Dr. Derya Deniz, akış koridorundan kaçmakla başlayan kuralları ve teknikleri şöyle anlattı:
“Akış koridoru içerisinde veya akış yatağının belirli bir mesafesi içerisinde yapılaşmak doğru değildir. Öncelikli yaklaşım, her zaman yapıyı bu yüksek tehlike bölgelerinin dışında konumlandırmak ve taşkın etkilerine mümkün olduğunca maruz bırakmamaktır. Yapılaşmaya izin verilen bir alansa, projede ilk olarak bir tehlike analizi yapılır. Taşkın özelinde, yapının bulunduğu bölgede taşkının yayılım alanı, akış derinliği ve hızı, sediment ve moloz konsantrasyonu, beklenen oyulma derinliği gibi özellikler belirlenmeli. Bu koşullar altında taşkının yapı üzerinde oluşturabileceği yükler ve diğer etkiler ortaya konulmalı. Bu değerlendirmeler sonucunda, gerekirse yapı kotunun yükseltilmesi, uygun bir derin temel sistemi kullanılması ve temel çevresinde oyulmaya karşı koruma sağlanması gibi önlemler değerlendirilebilir. Taşıyıcı sistem açısından ise, süreklilik, dayanıklılık ve yedeklilik (statikçe belirsiz, yani indeterminate bir sistem) önemli. Örneğin moloz çarpması sonucu bir kolonun veya dış duvarın hasar görmesi durumunda, yapıdaki yükler alternatif taşıyıcı elemanlara yeniden dağıtılabilecek kapasitede olmalı, bu hasarın bütün yapının göçmesine yol açmasını önleyecek şekilde taşıyıcı sistemin tasarlanması gerekir.”
Pek çok etki üst üste gelince yapılar üzerindeki yıkıcı etki artıyordu. Üstelik Nepal’de yaşananlar sadece sel veya büyük toprak kaymalarının eseri değildi. Mühendislik hizmeti almamış yapıların çokluğu da tabloyu kötüleştirmişti. Prof. Dr. Kemal Önder Çetin şöyle anlattı: “Netleşmemiş ilk bulgulara göre büyük bir buzul kütlesinin kopması ile oluşan heyelanın geçici bir sedde arkasında gölleşmesi ve bilahare yıkılan bu tür geçici sedde ve seddelerin tetiklediği katı madde oranı hacimce yüzde 40–60'a kadar çıkabilen bir molozlu sel, kısmen hiperkonsantre akım. Bölgede devam eden Muson yağmurlarının da bu süreci beslediği unutulmamalıdır. Sudan çok daha yoğun ve yıkıcı bu molozlu akımının yoğunluğu suyun yoğunluğunun iki katına çıkabilir, hızı dik vadilerde 8–12 m/s'ye ulaşabilir; dinamik basıncı ise 60–150 kPa mertebesine erişerek depremler sırasında ortaya çıkan yatay yüklere eşdeğer hatta daha üzerinde seviyelere ulaşabilir. Bu yükler betonarme bir çerçevenin dolgu duvarlarını sökebilir, ancak iyi bir mühendislik hizmeti almış perdeli bir sistemi tek başına devirmesi veya temelinden sökmesi beklenmez. Yapıların hasar görmesinin asıl sebebi üç etkinin üst üte binmesidir: birincisi akımın taşıdığı blokların noktasal darbesi taşıyıcı kolonları veya perdeleri kırabilir; ikincisi temel altındaki zeminin oyulması, üçüncüsü hidrostatik basınç ve kaldırma kuvvetidir.”
Nepal'in Nuwakot bölgesindeki Devighat mevkiinde, Tadi Nehri üzerinde meydana gelen sel baskını sebep olduğu can kayıplarının yanında köprüler gibi altyapı unsurlarını da yerle bir ederek yardım çalışmalarını da güçleştirmekte. (Fotoğraf: AP)
Zemin mi kötü bina mı? Yapıların yıkılmadan sürüklendiği durumlarda ise sorun sadece binada olmayabilir. Peki binanın bulunduğu zeminden bir bütün olarak ayrılmasını önleyecek sistem nedir ve kesin olarak kurtuluş yolu mudur? Doç. Dr. Derya Deniz şöyle anlattı:
“Ani taşkın veya moloz akışı altında bir yapının büyük ölçüde bütünlüğünü koruyarak bir blok halinde hareket ettiğini görüyorsak, burada özellikle temel-zemin etkileşimi ve yapının global stabilitesi sorgulanmalıdır. Bu durumda erozyon ve oyulma sonucu zemin taşıma gücü kaybı, yanal zemin kaybı gibi sebeplerle üst yapının kayması, devrilmesi oluşabilir. Eğer ana problem temel çevresindeki erozyon veya oyulma ise yapının zemine daha güvenli şekilde bağlanması ve temel çevresinin korunması önem kazanır. Bu amaçla fore kazıklar, kazıklı radye temel veya uygun şekilde tasarlanmış derin temel sistemleri kullanılabilir. Ancak Nepal’de gördüğümüz kadar yüksek enerjili bir taşkın/moloz akışı söz konusu olduğunda, kazıklı temel sistemi bile tek başına yeterli olmayabilir. Çünkü böyle bir olayda, yıkılan köprü ve ayaklarında gördüğümüz gibi, kazıkların kendisi de yanal moloz çarpması, oyulma ve çok yüksek hidrodinamik kuvvetlere maruz kalabilir.”
NEPAL’DE SELE MEYDAN OKUYAN BİNALAR! ‘YIKILMAMASI SAĞLAM OLDUĞUNU GÖSTERMEZ’
Nepal’in her yeri çamur, moloz ve sel sularıyla kaplanmamıştı. Afet geniş bir bölgeye yayılmış da olsa bazı yerler daha az etkilenmişti. Bu da hasarın yer yer daha az olmasını açıklıyordu. Sel sularının akış yolunda olan yapılar suyla taşınan dev kaya ve molozun etkisiyle yerle bir olmuştu. İnsanlar kaybolmuş, yüzlerce insan ve canlı hayatını kaybetmişti. Afetin boyutu öyle büyüktü ki belki de kurtulmak için tek çare kuş olup kanatlanmaktı. Peki ama içinde yaşayanların hayatta kaldığı binaların sırrı neydi?
“Yıkılmamış olmak mutlaka yapının sağlam olduğu anlamına gelmez. Bazı yapılar gerçekten daha iyi tasarlanmış olabilir. Ancak bazıları da sadece daha düşük seviyede bir tehlikeye maruz kalmış veya şanslı olabilir. Burada yapının nehir yatağına veya yüksek hızlı akış koridoruna olan mesafesi çok önemlidir. Genel olarak yapı akıştan ne kadar uzaksa, maruz kaldığı hidrodinamik kuvvet ve moloz çarpma riski de o kadar azalır, erozyon etkisinden de uzaklaşmış olur. Dolayısıyla yalnızca binanın fotoğrafına bakarak ‘bu bina daha sağlam olduğu için ayakta kaldı’ demek doğru olmaz. Zemin koşulları, temel sistemi, bina kotu, nehre uzaklık, akış yönü, akış hızı ve yapının geometrisi birlikte değerlendirilmelidir.” -Doç. Dr. Derya Deniz
Planet Labs tarafından 28 Ağustos'ta çekilen ve 29 Ağustos'ta yayınlanan bu uydu görüntüleri, sel ve toprak kaymalarının bölgeyi vurmasının ardından Çin-Nepal sınırı ve Gyirong Limanı/Rasuwagadhi sınır karakoluna dair bir önce-sonra tablosu göstermekte. (Fotoğraf: Planet Labs PBC / AFP)
Prof. Dr. Kemal Önder Çetin: “Ayakta kalan her yapı doğru yapıldığı için değil, bazen sadece doğru yerde olduğu için ayakta kalmış olabilir. Birincisi ve en belirleyici husus konumdur. Ana akım hattının dışında, akarsu terasının bir üst kademesinde ya da membada bir kaya çıkıntısının gölgesinde kalan yapılar sistematik olarak kurtulmuş olabilir. İkincisi temel sistemidir. Sağlam kayaya gömülü veya derin temelli (kazıklı) yapılar. Üçüncüsü taşıyıcı sistemdir. Üç doğrultuda da perde sürekliliği sağlanmış, zemin veya bodrum katları rijit bir betonarme kutu gibi çalışabilen yapıların bu tür yanal itkiler ve de temelde oluşabilecek farklı oturmalara direnebildiği biliniyor.”
BOZKURT’TAKİ FELAKET ÇOK ŞEY ÖĞRETTİ! ‘TAŞKINLAR DA DEPREM KADAR ZARAR VERİYOR’
11 Ağustos 2021 tarihinde Kastamonu'nun Bozkurt ilçesinde meydana gelen sel felaketinin ağır sonuçları olmuştu. Dere yatağına yapılmış yapıların bir bir çöktüğü, köprülerin sulara kapılıp sürüklendiği büyük bir afetti. Batı Karadeniz tarihinin en ağır doğal ve mühendislik afetlerinden biri olmasıyla da ayrı bir boyutu olan Bozkurt Sel Felaketi, bölgeye 48 saatte düşen aşırı yağışlar (metrekareye 300 kg üzeri) sonucunda Ezine Çayı’nın taşmasıyla yaşanmıştı. İlçe merkezini tamamen sular altında bırakan selde hayat kurtaracak pek çok kural da atlanmıştı. 72 kişiyi hayattan koparan felaket sonrası kimse o insanları geri getirmeyecekti. Maddi kayıplar ise bir miktar düzeltilebilirdi. Ancak ortaya çıkan fiziki ve altyapısal mal kaybı boyutu ilçeyi adeta haritadan silecek seviyeye ulaşmıştı. Bu durum çok önemli bir detayı da ortaya koyuyordu: Sigorta!
“Türkiye’nin afet risk yönetiminde yalnızca depremi değil; taşkın, sel, heyelan ve diğer doğal tehlikeleri birlikte ele alan çoklu afet yaklaşımına ihtiyacı var. Bu noktada DASK’ın ve ilgili kurumların attığı adımlar önemli. Özellikle Zorunlu Afet Sigortası (ZAS) kapsamında deprem yanında taşkın , heyelan ve diğer doğal tehlikelerin de değerlendirilmesi, sigorta sisteminin daha kapsamlı bir risk yönetimi aracına dönüşmesi açısından çok önemli bir adım.” Doç. Dr. Derya Deniz sözlerine şöyle devam etti:
“İlginç bir bilgi de paylaşayım: Türkiye’de taşkınların neden olduğu ekonomik kayıplar, toplamda deprem kaynaklı ekonomik kayıplarla karşılaştırılabilecek boyutlara ulaşabiliyor. Bunun önemli bir nedeni, depremlere göre taşkınların çok daha sık meydana gelmesi. Tabii ki can kaybı açısından baktığımızda, özellikle büyük depremlerin etkisi çok daha ağır olabiliyor. Ancak ekonomik kayıplar açısından taşkınların oluşturduğu toplam yükü de kesinlikle göz ardı etmemek gerekiyor. Ayrıca, bence sigorta sistemi yalnızca afet olduktan sonra hasarı karşılayan bir mekanizma olmamalı. Aynı zamanda risk azaltmayı teşvik eden ve insanları daha güvenli yapılar oluşturmaya yönlendiren bir araç olmalı. Örneğin, risk azaltıcı yapısal önlemler alan veya belirli güvenlik kriterlerini sağlayan yapıların daha düşük sigorta primleriyle teşvik edilmesi düşünülebilir. Benzer risk-temelli sigorta uygulamalarının farklı ülkelerde örnekleri de mevcut.”
Prof. Dr. Kemal Önder Çetin: “Türkiye'nin, geliştirmeye açık yanları olmakla birlikte, Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (2018) gibi ayrıntılı, yapı ölçeğinde ve yük bazlı bir deprem yönetmeliği vardır. Taşkın için ise maalesef mühendislik tasarımına yönelik eşdeğeri seviyede bir yönetmeliğimiz yoktur. Mevzu bahis olan bu yönetmeliğin uluslararası karşılığı Amerika İnşaat Mühendisleri Odası ASCE 7 yönetmeliğinin taşkın yükleri bölümü ile yine aynı odanın ASCE 24 taşkına dayanıklı tasarım standardıdır. Benzeri bir yönetmeliğin ülkemize de kazandırılmasını öneririm.”
SEL OLMASINA GEREK YOK! SÜREKLİ NEMLİ VE SUYA MARUZ KALAN YAPILAR TEHLİKEDE
Rutubet ve suya maruz kalan donatılar paslandıkça kalınlıklarını ve dayanımını kaybediyor. 6 Şubat depremlerinden sonra yayınlanan raporlarda, 16 mm'lik nervürlü demirlerin korozyon nedeniyle incelerek 8 ila 10 mm seviyesine kadar düştüğü ve çekme kapasitesini tamamen yitirdiği tespit edilmişti. Temel ve bodrum katlarında su yalıtımı yapılmayan veya yıllarca biriken yeraltı ve sızıntı sularının tahliye edilmediği binalarda, özellikle kolon ve perde ayaklarındaki demirlerin adeta eridiği gözlemlenmiştir. Deprem anında binaların ilk olarak bu korozyona uğramış bölümlerden yani bodrum/zemin kat kolonlarından kırılarak göçtüğü belirlenmişti. Malatya Baydoğan Apartmanı ve Özelif Sitesi de bu şekilde adım adım yıkıma gitmişti. Peki Türkiye’de bu risk var mı? Doç. Dr. Derya Deniz:
“Hâlihazırda dere yatağında veya taşkın riski yüksek bölgelerde bulunan yapılar açısından uzun süreli veya sıkı sık suya maruz kalma kesinlikle dikkate alınması gereken bir durum. Bunun için yapının doğrutan dere yatağında veya suda olması da gerekmiyor. Uzun süreli nem etkisi de özellikle donatı korozyonu açısından önemli. Korozyon sonucunda beton çatlayıp dökülebilir, donatı kesitinde kayıp oluşabilir ve beton-donatı aderansı azalabilir. Bunların tamamı taşıyıcı sistemin uzun dönem performansını olumsuz etkileyebilir. Özellikle Türkiye gibi deprem tehlikesi yüksek bir ülkede, bu durum yapının deprem performansı açısından da önemli bir dezavantaj oluşturabilir. Burada dere yatağında bulunmanın bir başka önemli dezavantajı da, sadece taşkın açısından değil, zemin koşulları nedeniyle deprem açısından da ek riskler oluşturabilmesi. Özellikle dere yataklarında bulunan alüvyon zeminler, deprem sırasında zemin davranışı ve yer hareketinin büyütülmesi açısından ayrıca dikkate alınmalı. Daha yumuşak ve gevşek alüvyon zeminler, bazı koşullarda deprem dalgalarının büyütülmesine neden olabilir ve yapının maruz kalacağı deprem talebini artırabilir. Bunun yanında suya doygunluk, zeminin davranışını ve taşıma kapasitesini etkileyebilir.”
Nepal'in Nuwakot bölgesinde Trishuli'de meydana gelen sel baskını ve heyelanın ardından bir ekskavatör (solda), insanların evlerinden eşyalarını toplamalarına yardımcı oluyor. Fotoğrafın da çekildiği 29 Ağustos tarihi itibariyle yaklaşık 3 bin kişi hala kayıp ve Nepal-Tibet sınırını vuran ani seller ve toprak kaymalarının ardından en az 633 kişinin ise yaşamını yitirdiği doğrulandı. (Fotoğraf: AFP)
‘Uygun zemine doğru yapı’ ilkesi 4 kelimeden ibaret değil. Burada insanların ve canlıların güvenliğine dair çok şey yatıyor. Çünkü gerçekten yapısal olarak doğru ve sağlam bir bina inşa edilmiş olsa da, uygun zemine yapılmazsa yıkım kaçınılmaz olabilir. Bu nedenle yapıyı inşa etmek için zemin özellikleri incelikle değerlendirilmeli ve yapıyı ayakta tutacak detaylar buna göre belirlenmeliydi. Ayrıca dere yataklarındaki yapılar için de risk azımsanamazdı. Prof. Dr. Kemal Önder Çetin bu noktada dere yataklarında bulunan yapılara dikkat çekerek, “Uzun süre suya maruz kalan ve yalıtımı olmayan betonarme sistemlerde donatı korozyonu yaşanabiliyor. Islanma ve kuruma çevrimleri betonun kılcal boşluklarına klorür ve oksijen taşırken korozyon hızlanarak önce paspayını çatlatarak koruyucu beton kabuğu döker, sonra iki kritik şeyi birden azaltır: Donatının kesit alanını azaltır, yani çekme dayanımını ve daha da tehlikelisi, beton-donatı kenetlenmesini yani aderansı. Aderans kaybı bir betonarme elemanın sünek davranıştan gevrek davranışa geçmesi demektir ki ülkemizde yakın dönem depremlerinde hiçbir uyarı vermeden toptan göçen yapıları
