Genel

Heyelan Nedir? Nasıl Oluşur? Heyelan Çeşitleri Nelerdir?

Heyelan ya da toprak kayması, zemini kaya veya yapay dolgu malzemesinden oluşan bir yamacın yer çekimi, eğim, su ve benzeri diğer kuvvetlerin etkisiyle aşağı ve dışa doğru hareketidir. Kayalardan, döküntü örtüsünden veya topraktan oluşmuş kütlelerin, çekimin etkisi altında yerlerinden koparak yer değiştirmesine heyelan denir. Bazı heyelanlar büyük bir hızla gerçekleştikleri halde bazı heyelanlar daha yavaş gerçekleşirler. Heyelanlar yer yüzünde çok sık meydana gelen ve çok yaygın bir kütle hareketi çeşididir. Aşınmada önemli rol oynarlar. Büyük heyelanlar aynı zamanda topoğrafyada derin izler bırakırlar. Türkiye’de en fazla görülen yerler Karadeniz Bölgesinde özellikle Doğu Karadeniz şerididir.

Eğimlerin fazla olduğu sahalarda heyelan riski artmaktadır. Bazı sahalarda fay yamaçları dik eğimlerin oluşmasına neden olarak heyelanları kolaylaştırırlar. Yine insanlar kanallar ve yollar açarak ya da yol ve maden kazılarından çıkan toprakları denge açısına erişmiş bulunan yamaçlar üzerine atarak heyelan oluşumuna neden olan koşulları hazırlarlar. Gevşek unsurların denge açısını herhangi bir nedenle aştığı durumlarda heyelan oluşur. Toprağın çökmesidir.

Heyelan ve Erozyon Arasındaki Farklar

Erezyon ve heyelan sürekli birbiriyle karıştırılır, erozyon ve heyelanın aynı şey olduğu sanılır. Aslında oluşumları, süreleri ve yol açtığı sonuçlar birbirinden farklıdır. İşte, heyelan ve erozyonun arasındaki en farklar;

Erozyonda aşınma söz konusuyken heyelanda ise toprak kayması söz konusudur.

Erozyon için uzun bir zaman dilimi gereklidir ancak heyelan aniden olabilir.

Heyelan insanların ölümlerine sebep olurken erozyonda bu durum dolaylıdır.

Erozyonu önlemek için ağaç dikimi doğrudan bir faktör iken heyelanda bu dolaylı etkilidir.

İki doğal olayın etki alanı birbirinden farklıdır. Heyelan en çok yağış alan yerlerde olurken erozyon kurak alanlarda daha belirgindir.

Erozyonun oluşumunda insanoğlu doğrudan bir etkiye sahipken, heyelanda ise dolaylı bir etki söz konusudur.

Heyelanın oluştuğu yerlerde killi topraklar hakimken erozyonda bu durum etkili değildir.

Tabakaların uzanış yönü heyelanı etkilerken erozyonda ise etkili değildir.

Heyelanın Oluşmasını Etkileyen Faktörler

3. Kuvvetli Eğim

Eğim, heyelanı ve toprak kaymalarını oluşturan en önemli faktörler içinde yer alır çünkü eğimin artmasıyla kütlerler daha kolay yer değiştirir. Karadeniz, Akdeniz ve Doğu Anadolu bölgelerindeki eğimin ve yükseltinin fazla olması heyelanın en çok bu yerlerde görülmesine neden olur. Eğimin az olduğu İç Anadolu, Güneydoğu Anadolu ve Marmara bölgelerinde heyelan olaylarına daha az rastlanılır.

4. Yağış

Yağış artması toprak kaymasını da artırır çünkü yağışlarla kar ve buz erimeleri sonucu tabakaların arasına sızan sular sürtünmeyi azaltarak kütlelerin kaymasına neden olur. Ülkemizdeki heyelan olayları çoğunlukla yağışın ve toprak neminin fazla olduğu dönemlerde oluşur.

3. Kaya ve Toprakların Özellikleri

 

Arazilerdeki killi taş ve toprakların bol miktarda su emerek yumuşaması, toprakların gözenekli yapıda olması tabakaların arasında su sızmalarına neden olur. Bu durumun görüldüğü yerlerde heyelan olayları fazladır. Suyu emmeyen, sert toprakların bulunduğu arazilerde heyelan oluşumu daha azdır. Bundan yola çıkarak kil topraklarının en fazla olduğu Karadeniz için ülkemizde en çok heyelan olaylarının olduğunu söyleyebiliriz.

4. Yerçekimi

Yamaçta bulunan kütleler yerçekimine bağlı olarak aşağıya doğru çekilir. Çekim gücü ile birlikte kütleler harekete geçer.

5. Doğal Afetler- Beşeri Diğer Faktörler

Deprem, sel gibi doğal etkenler de heyelan riskini artırmaktadır. Aynı zamanda yol çalışmaları, tünel yapımı gibi yamaçların doğal dengesini bozan yapımlar da heyelana neden olmaktadır.

Heyelan Çeşitleri Nelerdir?

Dengeyi etkileyen tüm özellikler gözönünde tutulduğunda, doğal ya da yapay yamaçlarda heyelan çeşitleri 6 ana gruba ayrılır. Bunlar;

1. Düşme

 

 

Aşırı konsolide olmuş killer ve kayaçlarda ayrışma veya aşınma sonucunda oluşan heyelan çeşididir. Çatlaklara su, buz girmesi, sıcaklık değişimleri ve özellikle deniz, göl gibi dalga ve rüzgar etkilerine açık yamaçlarda, aynı türdeki kayaç veya zeminlerin süreksizlikler boyunca ayrışıp, serbest kalan blokların düşey hareket yapmasıdır. Düşme türü heyelanın belirgin özeliği düşey ve çok hızlı olmasıdır.

Dik falez ve yamaçlardan ya da sivri dağ doruklarından çoğu zaman toprağın, büyük ya da küçük kaya parçalarının yerçekimi etkisi altında serbest düşmeye uğraması sonucunda sıçrama, sekme ya da yuvarlanma yoluyla meydana getirdikleri hareket tipine düşme adı verilir

Kaya ve toprak düşmeleri aniden ve çok hızlı meydana gelirler ve bu nedenle hasar ve ölümle sonuçlanan olaylara neden olabilirler. Bu nedenle, özellikle dağlık bölgelerden geçen yollarda kaya düşmesinin oluşma ihtimalini gösteren uyarı levhaları bulunmaktadır.

Eğer bir kaya veya toprak düşmesi aktif halde veya çok kısa bir süre önce meydana gelmişse, kopmuş olduğu ana yar üzerinde taze ve düzgün olmayan izleri gözlemek mümkündür. Bu izler, ana kütlenin çatlak sistemine ve tabakalanmasına uyan bir düzensizliktir.

Kaya düşmesinin esas nedeni; topuk oyulmaları, çatlak ve kırıklarda birbirini takip eden erime ve donma olayları, hidrostatik basınç sonucu genişleme ile yerçekiminin bağlayıcı kuvvetlerden daha büyük hale gelmesidir. Kaya düşmeleri çoğu zaman yataya yakın tabakalı yumuşak kayaçlar üzerinde asılmış durumda bulunan çatlaklı masif kayalarda meydana gelir.

2. Devrilme

Yamaç içine eğimli olan süreksizliklerde görülen bir duraysızlık türüdür. Devrilme olayının nedeni blokların ağırlık vektörünün taban dışına düşmesidir. Ayrıca blokların en/yükseklik oranı devrilme üzerinde etkili olur.

Devrilme türü yenilmeler düşmelere benzer, ancak bu tür duraysızlıklarda yenilme blokların ağırlık merkezlerinin daha altındaki nokta veya eksenler etrafında şev önüne doğru dönmeleri sonucunda gelişir. Bu tür yenilmeler özellikle şist ve sleyt türü kayalar ile kolonsal yapıya sahip kaya kütlelerinde yaygın olarak gözlenir, ancak bu diğer kaya türlerinde meydana gelmeyeceği anlamına gelmez. Bu tür yenilmelerin meydana geldiği şevlerde eğimi şevin içerisine doğru olup süreksizliklerin devamlılığı oldukça yüksektir.

3. Kayma

Makaslama yenilmeleri sonucunda, bir veya daha fazla bloğun tanımlanabilen bir kayma yüzeyi boyunca şev aşağı hareket etmesi olayına kayma denir. Kayma ile denge kaybı, bir veya birkaç yüzey boyunca kitle içinde uyanan kayma direncinin azalması sonucu oluşur. Kayma bir düzlemde olursa, kayan kütlede deformasyon çok olmaz. Kayma yüzeyi eğri olursa, kayma sonucunda kütlede kırılma ve büyük şekil değiştirmeleri görülür.

3.1. Dönel Kayma

Kütlenin bir merkez çevresinde moment yaratacak biçimde dönme hareketi göstermesidir. Homojen, yumuşak killer ve sıkıştırılmış yapay şevlerde tipik hareket olarak görülür. Kütle hacmi kısıtlı ise hareket bir kaşık biçiminde oluşur. Heyelan kütlesinde önemli bir şekil değişikliği görülmez. Malzeme türüne, kayma yüzeyinin şekline ve hesaba yaklaşım yöntemlerine göre çeşitli alt gruplara ayrılır.

a-Genel şekilli kayma

Kayma yüzeyi helezondan birkaç doğruyla gösterilecek şekle kadar değişebilir.

b-Dairesel kayma

Doğada hiçbir zaman oluşmamasına karşılık sayısal çözümde kolaylık sağlaması bakımından ayrılmaktadır. Bu tür kayma, homojen yapay şevlerde oluşur. Yüksekliğine oranla sonsuz sayılabilecek uzunlukta bir kütle kaydığında kayma yüzeyi silindir şeklinde kabul edilir. Dairesel kaymalar, belirgin içbükey dairesel makaslama yüzeyleri boyunca kütle hareketini tanımlar. Bu türden yenilmeler çoğunlukla dolgular gibi homojen malzemelerde gelişirler ve hızları genellikle yavaş veya orta derecededir. Kayma sonundaki geometri, geriye doğru yatmış bir kayan kütle ile açıklanabilir. Dairesel kaymalar; daha çok zeminlerde (kil, şilt, kum gb.), ileri derecede eklemli kaya kütleleri ile ileri derecede aynşmış kayalarda meydana gelirler.

c- Ardışık kayma

Dairesel kaymanın özel bir türü olarak görülür, kayan hacmin büyük ve zemin direncinin düşük olduğu durumlarda hareket sert taban üstünde oluşursa gövde dilimlenir.

d- Karışık kayma

Dönel kaymanın alt sınıflarından bir veya birkaçının birlikte izlendiği yamaç hareketidir.

3.2. Düzlemsel Kayma

Öncelikle tabakalı kayaçlarda ve ortamda tek veya daha fazla süreksizlik yüzeyinin bulunması durumunda oluşur, duraysızlığın kaynağı kayma dirençlerindeki farklılıktır. Dönel hareketten farklı olarak dengeyi bozan kuvvetlerdeki zaman ya da hareket miktarlarında çökme sonucu kopmalar tipik belirti olup, kütlede aşırı deformasyonlar izlenmez. Ötelenmeli kaymalar, oldukça düz kayma yüzeyleri boyunca kütle hareketleri şeklinde tanımlanabilirler. Bu yüzeyler genellikle zayıf zonlar ve tabaka düzlemleri olup kalınlık/uzunluk oram genellikle 0.1’ den daha küçüktür. Zayıf bir düzlem üzerinde şev aşağı harekete düzlemsel kayma, iki süreksizliğin meydana getirdiği bir kama kütlesinin kesişme hattı boyunca şev aşağı harekete ise kama türü kayma adı verilir. Kimi zaman ise, birden fazla yüzey üzerinde hareket söz konusu olabilir. Bu tür duraysızlıklara ise iki veya çok yüzeyli kayma adı verilir.

a- Blok kayması

Kütle ve yamaçlarda harekete olanak sağlayan zayıf tabakanın varlığı, topukta kazı, su düzeyinin yükselmesi gibi nedenlerden ötürü oluşur.

b- Kama kayması

Kayaçtaki iki veya üç çatlak sisteminin uygun biçimde kesişmesiyle oluşur. Blok ve kama kaymalarında önemli delormasyonlar gelişmez.

c- Heterojen yamaçla kayma

Şevlerdeki farklı malzemelerde görülen kayma hareketidir. Tipik örneği, baraj gölünde su seviyesinin hızla düşmesi sonucu kaya dolgunun kil çekirdek üzerinden kaymasıdır.

d- Yüzeysel kaymalar

Ayrışmış kil veya rezidüel malzemenin ana kayaç üzerinde hareketi sonucu oluşur.

e- Aktif blok kayması

Zayıf tabaka üzerinde bulunan yamaçta, bu tabakada ıslanma sonucunda kayma direncinde azalma ya da topukta kazı veya aşınma sonucu malzeme kaybı şeklinde oluşur.

4. Yayılma (Yanal yayılma)

Çekme ve makaslama deformasyonlarının birlikte izlendiği heyelan türüdür. Belirgin bir kayma yüzeyi veya bölgesi bulunmaz. Kayaçlarda, altta oluşan kilin kayma direncindeki azalma ile üstteki kayaç tabakalannın yanlara doğru hareket etmesi, hassas killerde ise titreşim, su etkisi gibi nedenlerle ortamın sıvılaşarak yayılması sonucu oluşur.

Yayılmalarda (veya yanal yayılmalar) bloklar birbirlerinden ayrılırlar ve parçalar halinde hareket ederler. Bu tür yenilmeler sıklıkla yumuşak ve hassas killerin altlarındaki sağlam malzeme üzerindeki yanal hareketleri sonucunda gelişir. Yayılmalar yaygın olarak yaklaşık düzden orta düzeyde şev eğimlerine kadar değişen şevlerde gelişirler ve genellikle nehir/göl kıyılarında sona ererler. Uzun mesafelerde etkin hareketleri ve geniş alanları etkilemeleri nedeni ile yıkıcı olabilirler. Bu nedenle çoğu zaman özellikle köprülerde olmak üzere önemli yapılarda hasara neden olmaları mümkündür. Hareket genel olarak ansızın başlar ve önceden belirtisi yoktur.

5. Akma

Belirgin özelliği son derece yavaş olması ve sonuçta plastik davranış göstermesidir. Kumda, kilde, yamaç molozunda ve ana kayaçta görülebilir. Geçmişte buzul altında kalmış ve içinde kum ve şilt bulunan killerde toprak ve çamur akmaları tipik harekettir. Kum akması, yamaçlarda yağış ve titreşim sonucu oluşur. Moloz akması yüzeyin bitki örtüsünden yoksun olduğu kurak bölgelerde görülür.

Akma, pekişmemiş toprak malzemesini viskoz (kıvamlı) bir sıvı şeklinde yamaç aşağı hareket etmesi olarak tanımlanabilir. Bu tür yenilmede, kayma yüzeyi boyunca hareket eden tanımlanabilir bloklar söz konusu değildir. Görünür hız dağılımları ve yer değiştirmeler yüksek viskoziteli sıvılardaki duruma benzer. Hareket eden kütle içindeki kayma yüzeyleri çoğunlukla görülmez ya da çok kısa ömürlü olur. Kaya blokları, toprak ve bozuşmuş kaya parçaları karışımından ibaret olan katı malzemenin daha fazla su alması sonucunda, şev aşağı hareketle debris akmaları meydana gelir ve bunlar oldukça büyük yıkıcı etkiye sahiptirler. Akmaların yüksek hızları ve uzun mesafelerde hareket edebilme kabiliyetleri nedeni ile bu tür yenilmeler, şev duraysızlıkları içinde en tehlikeli ve yıkıcı duraysızlık türü olarak sınıflanabilirler. Akmalar çoğunlukla yağış veya kar erimeleri sonucunda tetiklenirler.

Yamacın ya da şevin yüzeysel kısmının, sürekli fakat çok yavaş yer değiştirmesine ise krip (yavaş akma) denir. Burada hareket genellikle çok yavaştır, ancak devamlı yapılan gözlem ve aletsel ölçümlerle anlaşılabilir. Hareket hızı senede 2-3 cm kadar olabilir. Kripin en karakteristik belirtileri; bitki örtüsünün eğilmesi, duvarların ve telefon direklerinin düşeyden sapması, tabaka uçlarının dışarıya doğru kıvrılması ve tabakaların aşağı doğru akmasıdır.

6. Karmaşık

Yukarıda anlatılan beş çeşit heyelanın iki veya daha fazlasının birlikte izlendiği yamaç hareketidir.

Heyelan tipleri

Genel olarak heyelan terimi ile açıklanan bu hızlı kütle hareketleri asıl heyelanlar, göçmeler ve toprak kaymaları olmak üzere üç gruba ayrılabilirler.

Asıl heyelanlar

Bunların oluşumunda su, hazırlayıcı bir rol oynar. Fakat asıl heyelan kütlesi, su ile hamurlaşmış halde değildir. Kuru bir kütle halinde, fakat kaymaya uygun bir zemin üzerinde yer değiştirmiştir. Bu tip heyelanlar Türkiye’de sık sık oluşurlar. Bu heyelanların en büyük olanları, genellikle bol yağışlı ve dik eğimli sahalarda, özellikle kuvvetle yarılmış, nemli ve litoloji bakımından da elverişli olan Kuzey Anadolu dağlık alanında oluşmuştur. Geyve, Ayancık, Sinop çevresi, Maçka, Of-Sürmene ve Trabzon-Sera heyelanları bunların başlıcalarındandır.

Sera Heyelanı, Trabzon şehrinin 10 km kadar batısında Sera Köyü yakınlarında 1950 yılında oluşmuştur. Heyelanın oluşmasından bir hafta kadar önce, Sera vadisinin dik yamaçlarında derin yarıklar oluşmuş, topoğrafya küçük ölçüde bazı değişikliklere uğramıştır. Fakat asıl heyelan, birkaç dakika gibi kısa bir zaman içinde ve şiddetli bir gürültü ile birlikte oluşmuştur.

Bir kısmı akış şekilleri gösteren, fakat asıl olarak kayma yüzeyleri boyunca yer değiştiren kütlenin ortalama uzunluğu 650 m. genişliği 350 m., kalınlığı ise 65 m. kadardır. Böylece Sera heyelanı sonucunda 15 milyon m³ hacminde kaya ve döküntü yer değiştirmiştir. Bu heyelan kütlesi Sera deresinin vadisini tıkamış ve burada 4 km. uzunluğunda, ortalama 150 m. genişlikte ve 55 m. derinliğinde oldukça büyük bir set gölü oluşmuştur.

Araştırmalar, bu heyelanın oluşumunda normalden daha fazla yağışlı geçen kış mevsimi ile karların hızla erimesine neden olan Föhn karakterinde güney rüzgarlarının etkisi olduğunu göstermektedir. Bu yolla zemine çok fazla oranda su sızmıştır. Zaten bu sahada çözülme çok derinlerde olduğu gibi, andezitik kayalar ve yastık lavlar derin diyaklazlarla yarılmış, aralarındaki bağlar gevşektir. Bu durum, su ile doygunlaşan arazinin kaymasını ayrıca kolaylaştırmıştır. Bundan başka, yamaç eğimlerinin çok fazla olması ve özellikle Sera deresinin yamacın alt kısmını oyması heyelanın oluşumunda rol oynamış olmalıdır.

Göçmeler

Heyelanın hareket bakımından farklı bir başka tipini oluştururlar. Bu tip heyelan bir kaşığa benzeyen konkav kopma yüzeyleri boyunca dönerek yer değiştiren kısımlardan oluşur. Kayan kısımlardan her biri, geriye doğru çarpılır. Bunu sonucunda, kayan kütlelerin ilksel eğimleri değişir ve bunların yüzeyleri kopma yarasının bulunduğu tarafa doğru yeni bir eğim kazanır. Yamaçların alt kısımlarının akarsular, dalgalar gibi etkenler tarafından fazla oyulması göçme şeklindeki heyelanların başlıca sebebidir. Fazla oyulmasının asıl sebebi göçlerin ağır hasar vermesidir.

Falezlerin ve yamaçların gerilemesi, menderes halkalarının büyümesi sırasında alttan oyma sürecine bağlı olarak sık sık göçmeler oluşur. Göçmüş kütleler veya bloklar büyük oldukları durumda, bunlar arasında küçük göller veya yamaçlarda taraçalara benzer sahanlıklar oluşur. Küçük ve Büyük Çekmece göllerinin kenarlarında ve bu iki göl arasındaki deniz kıyısı boyunca bu tür göçmelerin tipik örnekleri yaygındır.

Korunmanın yolları

Arazi çalışmaları yapılmalı, heyelan riskinin olduğu yerler yerleşime açılmamalıdır.

Yamaçların doğal dengesini bozmadan açılan drenaj kanalları açılarak geçirimli tabakaların fazla su almaları önlenmelidir.

Heyelan ihtimali olan yamaçlarda yol ve kazı çalışmaları dikkatli bir şekilde yapılmalıdır. Yamacın etek kısımlarına istinad duvarları yapılması gerekir.

Yamaç dengesi bozulmaması için toprak örtüsü korunmalıdır.

Yamaçlara set yapılması,

kütlenin kaymasına neden olan kısmının kazılması,

Zemin sertleştirilmesi,

Ağaç dikilmesi vb.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.