Zemin etüdü çalışmalarında kaya birimlerine ulaşıldığında, kayanın niteliğini anlamanın en doğrudan yolu ondan sürekli bir numune almaktır. Karotlu sondaj, elmas veya sert metal uçlu bir karotiyerle kayanın silindirik parçalar hâlinde kesilerek yüzeye çıkarılmasıdır. Çıkarılan bu silindirik numunelere karot denir. Karotlar, kayanın cinsini, ayrışma derecesini, çatlak sıklığını ve dayanımını değerlendirmek için temel veri kaynağıdır.
Karotlu Sondaj Nasıl Yapılır?
Dönen tij dizisinin ucundaki karotiyer, kayayı halka şeklinde keserek ilerler; ortada kalan silindirik kaya parçası karotiyerin iç tüpüne girer. Belirli bir ilerleme (manevra) sonunda iç tüp yüzeye alınır ve karotlar sırasıyla karot sandığına yerleştirilir.
Kırıklı veya zayıf kayalarda karotun bozulmadan alınabilmesi için çift veya üçlü tüplü karotiyerler tercih edilir. Tel halatlı (wireline) sistemlerde ise iç tüp, tijler kuyudan çekilmeden yüzeye alınabildiği için özellikle derin kuyularda zaman kazandırır ve kuyu duvarının bozulmasını azaltır.
Karot Çapları: NQ, HQ ve PQ
Karot çapları uluslararası kabul görmüş harf kodlarıyla ifade edilir. Tel halatlı sistemlerde en sık kullanılan boyutlar ve yaklaşık karot çapları şöyledir:
- NQ: yaklaşık 47,6 mm
- HQ: yaklaşık 63,5 mm
- PQ: yaklaşık 85 mm
Büyük çaplı karot, özellikle kırıklı ve zayıf kayalarda daha yüksek verim sağlar ve laboratuvar deneyleri için daha uygun numune verir. Küçük çap ise daha hızlı ilerler ve derin kuyularda avantajlıdır. Seçim; kayanın niteliğine, kuyu derinliğine ve yapılacak deneylere göre yapılır. RQD ölçümü için yaygın kabul, NQ veya daha büyük karot çaplarının kullanılmasıdır.
TCR, SCR ve RQD Nedir?
Her manevra sonunda karotlar ölçülür ve üç temel parametre hesaplanır:
TCR – Toplam Karot Verimi
Manevrada elde edilen toplam karot uzunluğunun manevra uzunluğuna oranıdır ve yüzde olarak ifade edilir. Kırıntı ve parçalar da dahil, kuyudan çıkan tüm malzemeyi dikkate alır. Düşük TCR, çok kırıklı veya ayrışmış bir zona ya da boşluklara işaret edebilir.
SCR – Sağlam Karot Verimi
Tam çaplı, silindirik yapısını koruyan karot parçalarının toplam uzunluğunun manevra uzunluğuna oranıdır. Kırıntı ve tam çapını kaybetmiş parçalar hesaba katılmaz.
RQD – Kaya Kalitesi Göstergesi
Deere tarafından geliştirilen RQD, uzunluğu 10 cm ve üzerinde olan sağlam karot parçalarının toplam uzunluğunun manevra uzunluğuna oranının yüzde olarak ifadesidir:
- RQD (%) = (10 cm ve üzeri karot parçalarının toplam uzunluğu / manevra uzunluğu) × 100
Ölçüm karotun ekseni boyunca yapılır. Sondaj işlemi veya karotun sandığa yerleştirilmesi sırasında oluşan mekanik kırıklar doğal süreksizlik sayılmaz; bu kırıkların iki yanındaki parçalar tek parça olarak değerlendirilir. Bu ayrımın doğru yapılması, deneyimli bir arazi mühendisliği gerektirir.
RQD değerine göre kaya kalitesi yaygın olarak şöyle sınıflandırılır:
- %0–25: Çok zayıf
- %25–50: Zayıf
- %50–75: Orta
- %75–90: İyi
- %90–100: Çok iyi
RQD, RMR ve Q gibi kaya kütlesi sınıflama sistemlerinin de girdilerinden biridir. Ancak tek başına kayanın dayanımını veya süreksizliklerin durumunu anlatmaz; ayrışma derecesi, süreksizlik yüzeylerinin özellikleri ve laboratuvar deneyleriyle birlikte değerlendirilmelidir.
Karot Sandığı, Etiketleme ve Fotoğraflama
Karotların doğru saklanması ve belgelenmesi, verinin güvenilirliği için en az sondaj kadar önemlidir. İyi bir uygulamada:
- Karotlar sandığa, derinlik sırası korunarak ve belirlenen okuma yönünde yerleştirilir,
- Her manevranın başlangıç ve bitiş derinlikleri ara takozlarla işaretlenir,
- Kayıp karot bölümleri boş bırakılmaz, takozla gösterilir,
- Sandık üzerinde proje adı, kuyu numarası, sandık numarası ve derinlik aralığı açıkça yazılır,
- Sandıklar, ölçek ve etiket görünür şekilde, düzgün ışıkta fotoğraflanır; fotoğraflar raporun ekinde yer alır.
Karot fotoğrafları, raporu inceleyen proje ekibinin sondaj loglarını görsel olarak doğrulamasını sağlar ve ileride yapılacak ek değerlendirmeler için kalıcı bir kayıt oluşturur.
Hangi Projelerde Kritik Öneme Sahiptir?
- Tüneller: Kaya kütlesi sınıfı, kazı yöntemi ve destek sisteminin belirlenmesinde karot verileri esas alınır.
- Köprü ayakları ve viyadükler: Temel seviyesindeki kayanın ayrışma derinliği ve taşıma kapasitesi, kazık boylarını doğrudan etkiler.
- Barajlar: Temel kayasının geçirimliliği ve süreksizlik yapısı, karotlu sondajlar ve kuyularda yapılan basınçlı su (Lugeon) deneyleriyle birlikte incelenir.
- Yol ve demiryolu yarmaları: Şev stabilitesi değerlendirmelerinde süreksizliklerin yönü ve sıklığı önemlidir.
- Yüksek yapılar: Kaya üzerine oturan temellerde ayrışmış zonun kalınlığı karotlarla belirlenir.
Maden Karot Sondajı
Maden aramalarında karotlu sondajın amacı biraz farklıdır: burada öncelik, cevherleşmenin varlığını, kalınlığını ve tenörünü belirlemek için temsil edici numune almaktır. Kuyular genellikle daha derindir, eğimli olarak açılabilir ve tel halatlı sistemlerle yürütülür. Karotlar jeolojik olarak loglanır, fotoğraflanır ve analiz için ikiye bölünerek örneklenir. Aynı kuyulardan elde edilen RQD ve süreksizlik verileri, ilerleyen aşamalarda ocak ve yeraltı tasarımı için de değerlidir.
Sık Sorulan Sorular
RQD ile TCR arasındaki fark nedir?
TCR kuyudan ne kadar malzeme çıktığını gösterir; RQD ise çıkan malzemenin ne kadarının 10 cm ve üzeri sağlam parçalardan oluştuğunu gösterir. TCR yüksek olsa bile kaya çok kırıklıysa RQD düşük çıkabilir.
Hangi karot çapını seçmeliyim?
Kayanın niteliği, kuyu derinliği ve planlanan laboratuvar deneyleri belirleyicidir. Kırıklı ve zayıf kayalarda daha büyük çap genellikle daha iyi verim sağlar.
Karot sandıkları ne kadar saklanmalıdır?
Süre proje sözleşmesine ve idarenin şartlarına göre değişir. Sandıkların en azından rapor onaylanıp proje tasarımı tamamlanana kadar düzenli şekilde korunması önerilir.
Karotlu sondaj zemin (toprak) tabakalarında da yapılır mı?
Zemin tabakalarında genellikle SPT'li sondaj ve örselenmemiş numune alımı tercih edilir; kaya seviyesine ulaşıldığında karotlu ilerlemeye geçilir.
Galen Zemin olarak jeoteknik amaçlı ve maden amaçlı karotlu sondajları Türkiye'nin her yerinde yürütüyoruz; projeniz için teklif almak isterseniz bizimle iletişime geçebilirsiniz.
