“I must now conclude my lay
By telling the world fearlessly without the least dismay,
That your central girders would not have given way,
At least many sensible men do say,
Had they been supported on each side with buttresses,
At least many sensible men confesses,
For the stronger we our houses do build,
The less chance we have of being killed.”
-William McGonagall
Yukarıdaki şiir, 1879’da senesinde Tay Köprüsü’nün çökmesi sonucu yaklaşık 60 kişinin ölümüne neden olan kazanın ardından yazılan Tay Bridge Disaster (Tay Köprüsü Faciası) isimli şiirden bir alıntıdır. Bu şiirin önemi, insanların güvenlik önlemlerinin yetersizliği nedeniyle hayatlarını kaybetmemeleri için dayanıklı yapılar inşa etmenin gerekliliğine dikkat çekmesinden ileri gelir. Maalesef, Tay Köprüsü faciası, yetersiz mühendisliğin nasıl trajik vakalara neden olduğunun sadece bir örneğidir ve dünya bunun gibi daha pek çok mühendislik kazalarına tanıklık etmiştir. Konu yapısal kusurlara geldiği zaman, örneğin köprülerin, tünellerin vs çökmesi, inşaat mühendisliği değerlendirme kriterleri önemli bir rol oynar. Bu gibi afetlerin nedenlerini anlamak ve sorgulamak geleceğin inşaat mühendislerinin geçmiş deneyimlerin bilgisine sahip olmasını, aynı hataları tekrar etmemesini ve sonuç olarak önceden tanımlanan problemlere mantıklı çözümler sunarak inşaat mühendisliği hatalarından kaynaklı ölüm oranlarını -umulur ki- azaltmalarını sağlayacaktır. Bu bağlamda, inşaat mühendisliği hatalarını üç kategori altında incelemek mümkündür: tasarım hataları, yapı hataları ve doğal risk etkenlerini yanlış veya eksik hesaplamak.
Tasarım Kusurları
Tasarım kusurları, inşaat mühendisliğindeki kusurların en yaygın olanlarındandır. Bu kusur yapıya aşırı yükleme yapma, kalıptaki hatalar şeklinde gözlemlenebilir. Tasarımdaki küçük bir hata, önceden fark edilip engellenmediği takdirde birçok insanın ölümüne neden olabilir. Böyle bir olay 1907 senesinde Kanada’da, Quebec Köprüsü’nün inşaatı sırasında yaşandı. Bu olay nedeniyle 75 kişi hayatını kaybetti ve bu kazayı araştırmakla görevlendirilen kraliyet komisyonu 1908’de kazaya ilişkin bir rapor yayınladı. Bu rapora göre bu kazanın temel nedeni, köprünün tasarımı ile yapısı arasındaki uyuşmazlıktı. Rapor şu önemli ifadeleri içerir:
- Quebec Köprüsü’nün yıkılmasının nedeni alt kirişin yıkılmasından kaynaklanmaktadır. Bu kirişler, kusurlu tasarımları nedeniyle çökmüştür.
- 29 Ağustos 1907’de yaşanan can kayıpları, projeden sorumlu olan kişilerin daha iyi muhakeme yapabilmeleri halinde engellenebilirdi.
- Köprünün varsayılan tasarımı, yapının büyüklüğüne göre adapte edilmemiştir, bu nedenle köprü için daha uygun bir tasarım benimsenmelidir.
Bu hükümlerden de görüleceği üzere Quebec Köprüsü, tasarımındaki eksiklikler nedeniyle çökmüştür ancak madalyonun öbür tarafında tasarımdaki bu hata, inşaat sahasında gerçekleşen pek çok problemin bir yansımasıdır. Tasarımdaki kusur, projenin danışman mühendisi olan Theodere tarafından ölü yüklerin yanlış hesaplanmasından kaynaklanır. Ek olarak Theodore’un sorgulanamaz otoritesi ve inşaat alanını nadiren ziyaret etmesi tasarımdaki belki de önemsiz olarak görülebilecek bir kusurun bir faciayla sonlanmasına neden oldu. Projede sorumlu kişiler görevlerini hakkıyla yerine getirebilselerdi, 75 kişinin hayatının kurtarılması söz konusu olabilirdi. Bu hatada, çıkarılacak pek çok ders bulunur, bunların en basiti ama en önemlisi ise bir inşaat mühendisliği projesinde verilen kararların, yapılan hesaplamaların ve projedeki değişikliklerin etkisini iyi hesaplamak zorunludur. Aksi halde, onlarca kişinin hayatı olumsuz yönde etkilenebilir.
Yapısal Kusurlar
Tasarım kusurlarına ek olarak yapısal kusurlar da inşaat mühendisliği alanında yaygın olarak görülen kusurlardandır; bir yapının inşasında kullanılacak malzeme yanlış seçilebilir veya yapının üzerine oturtulacağı zemin seçimi doğru olmayabilir. Bu tip kusurlar genel olarak tek başına var olmazlar ve diğer hataların bir kombinasyonu şeklinde ortaya çıkar. Yapısal kusurlara bir örnek olarak 12 Mart 1928’de ABD’deki St. Francis Barajı’nın çökmesi örnek verilebilir. Kuşkusuz bu ABD tarihindeki en yıkıcı mühendislik kazalarından biridir. Resmi olarak kazada ölenlerin sayısı 385 olarak belirtilse de tam sayı kesin olarak hala bilinmemekte; bazı ölü bedenler okyanusta kaybolmuş ve bir daha bulunamadı, bazıları ise kazanın gerçekleşmesinden yıllar sonra ancak ortaya çıktı.
Bu kazanın nedeni pek çok kurum ve insan tarafından araştırıldı ve hepsinin vardığı sonuç genel olarak aynıdır. Bu araştırmalardan biri, Los Angeles Sorgu Yargıcı tarafından gerçekleştirilmiştir ve yargıç, kazanın nedenini barajın üstüne edildiği toprağın elverişsizliği olarak belirlemiştir. Jackson ve Hundley’ye göre, kaza hakkında yapılan araştırmaların hepsi sonuç olarak göçmenin ilk olarak barajın sağ dayanağının hemen altındaki kırmızı konglomera taşında başladığını ileri sürer. Bu yargıyı destekleyen valinin ifadesine göre kırmızı konglomera kuru olduğunda bile yeterince dayanıklı bir taş değildir ve barajdan taşa su gitmesi bu taşı daha da güçsüz kılmış ve sonuç olarak kazaya neden olmuştur. Projenin genel müdürü ve baş mühendisi olay gerçekleşmeden bir gün önce inşaat alanında inceleme yapmış ve akıntıyı fark etmiştir ama bunun çok önemli olmadığını düşünerek herhangi bir eylemde bulunmamıştır. Sonraki gün aksini ispatladı. Bir kez daha insanlar, yetkili kişilerin aldırmazlığının bedelini canlarıyla ödemiştir. Oysa bu facia ve kaybedilen insan hayatları, önceden mevcut koşullar yeterli ölçüde incelense ve gerekli önlemler alınsaydı önlenebilirdi.
Doğal Risk Faktörleri
Tasarım ve yapı kusurlarından başka inşaat mühendisliği facialarında etkin rol oynayan başka bir etken de doğal risk faktörlerinin yanlış hesaplanmasıdır. Bir inşaat mühendisliği yapısından üzerine düşen dikey, yatay ve boylamsal yükleri taşıması beklenir. Yatay yükler deprem ve rüzgar gibi doğal elementlerden kaynaklı kuvvetlerin oluşturduğu yüklerdir. Proje aşamasında, bir yapının karşılaşacağı bu üç yük derinlemesine incelenir ve yapının taşıyabileceği maksimum yükler üzerinden bir risk faktörü ortaya çıkarılır. Doğal afetlerin tahmin edilemez yapısından dolayı bunu tayin etmekte bazen mühendisler zorluklarla karşılaşabilir. Sonuç olarak bu risk doğru olarak belirlenmezse buna göre inşa edilen bir yapının çökmesi olasıdır.
Bunun yıkıcı bir örneği 1975 senesinde Çin’de gerçekleşen Banqiao Barajı’nın çökmesidir. 4 ve 8 Ağustos 1975 tarihlerinde gerçekleşen sağanak yağış ve fırtına nedeniyle Henan eyaletindeki ikisi büyük barajlar olmakla birlikte 62 baraj yıkıldı; bu iki büyük baraj toplamda 26000 kişinin ölümüne neden olan Banqiao Barajı ve Shimandan Barajı’dır. Barajlar, hesaba katılmayan iklim etkileri nedeniyle çöktü. Xu, Zhang ve Jia’ya göre kazanın asıl nedeni yeterli olmayan taşkın kontrolü kapasitesiydi. Banqiao Barajı’nın tasarımı, bin yılda bir gerçekleşebilecek bir sele karşı koyacak şekilde yapılmıştı ancak 1975’teki sel 10000 senede bir gerçekleşebilecek bir olaydı. Banqiao Barajı faciasının önlenip önlenemeyeceği hala bir tartışma konusuyken en azından kazadan önce kazanın etkilerini hafifletmek mümkündü.
Erken bir uyarı veya acil durum müdahalesi sisteminin olmayışı kazanın çok daha ciddi bir hal almasına neden oldu çünkü Banqiao Barajı’nın çökmesiyle birlikte diğer barajlar da yıkıldı ve böyle bir senaryoyu engellemek için öncesinden bir plan yapılmamıştı. Doğal etkenler, tahmini zor olsa ve risk her zaman var olsa da olası her durumu değerlendirmeye almak ve projeyi buna göre tehlike riskini olabildiğince minimize ederek şekillendirmek her inşaat mühendisinin bir görevidir.
Nedenleri 3 başlık altında özetleyebiliriz
Sonuç olarak, pek çok farklı formda gözlemlenebilseler de inşaat mühendisliği kazalarının nedenlerini üç başlık altında gruplandırmak mümkündür: tasarım kusurları, yapı kusurları, doğal risk faktörlerini yanlış veya eksik hesaplamak. Bu kusurlara sebebiyet veren hatalar proje aşamasında, inşa aşamasında veya proje tamamlandıktan sonra gerçekleşebilir. Bu nedenle bir kusurun gerçekleşme ihtimali her daim vardır. İnşaat mühendislerinin bu aşamadaki rolü proje hakkında bilgisinin tam olmasıdır; bu da inşa aşamasında gerekli gözlemleri yapmak, fark edilen deformasyonlara veya kusurlara gereken önemi vermek, hesaplamalarının doğru olduğuna emin olmak ve en önemlisi yapının yıllar boyu ayakta kalacak şekilde inşa edilmesi gibi ayrıntıları içerir.
Bir inşaat mühendisi, küçük bir hata veya ihmalin birçok insanın hayatını etkileyeceğinin bilincinde olduğu için süreç boyunca muazzam bir sorumlulukla başa başadır. Ancak unutulmamalıdır ki inşaat mühendisliği harikalarının sayısı inşaat mühendisliği kazalarının sayısından çok daha fazladır. Risk vardır ve her zaman var olacaktır ama inşaat mühendisi bir mükemmeliyetçidir ve pek çok risk ve tehlike arasından kendisine başarıya giden bir yol yaratmasını bilir.
İTÜ MÜHENDİSLİĞE HAZIRLIK KULÜBÜ
MEHTAP KOÇAN
Daha fazla içeriğe göz atmak isterseniz buraya tıklayabilirsiniz.
