SONDAJ TEKNİĞİ
Sondajın Tanımı ve Açıklaması:Bir delici uç yardımı ile yeryüzünden itibaren içeriye doÄŸru belirli çap ve derinlikte dönen borular ile veya darbeli tel, halat ve delici uç ile kuyular açılmasına SONDAJ denir.Sondaj sistemi ikiye ayrılır:
A. Rotary (dönerek çalışan) sondaj sistemi,
B. Percussion (darbeli) sondaj sistemi.
Bu sıralama sondajın yukarıdaki tanımını kapsamaktadır. Sondajda bir delici, yani bir matkap bulunur. Rotary sistemde; kuyuda matkaba baÄŸlı bir borular sistemi vardır. Darbeli sistemde ise yine bir matkap bulunduÄŸu halde kuyudaki delme iÅŸlemi sondaj makinasına baÄŸlı çelik tel halat veya sondaj çubukları yardımı ile yapılır. Çalışma sisteminin farklı olması nedeni ile, sondajlar farklı ÅŸekilde çalışan makinalar ile yapılır. Darbeli sondajlar derinliÄŸi az sondajlardır. Bu nedenle derin sondajlarda Rotary sistem tercih edilir. Fakar her iki sondaj sisteminin birbirine üstün tarafları vardır.
1.SONDAJLARIN AMAÇLARI:Sondajlar genellikle aÅŸağıda açıklanan amaçlar ile yapılır:A. Karot ve sediman numune alınarak jeolojik tabakaları saptamak, kayaçlar ile ilgili bilgi almak.Karot ve sediman numuneler ile sondajlarda rastlana tabakalar incelenir, alınan numuneler laboratuara gönderilerek tahlil ettirilir. Analizleri yapılır, gerekli deneyler yapılır, fosiller belirlenir, bu fosiller yardımı ile tabakların yaÅŸları saptanır veya numuneler üzerinde gerekli araÅŸtırmalar yapılır.B. Madenlerin veya malzeme ocaklarının varlığının doÄŸrultusunu, yatımını, derinlik ve miktarını saptamak..C. Su aramak ve üretmek,
D. Petrol aramak ve üretmek,
E. DoÄŸal gaz aramak ve üretmek,
F. Jeotermal kaynak aramak ve üretmek,
G. Drenaj,
H. Enjeksiyon (yer altı beton baraj inşaatı),
I. Dinamit lağımı açmak ve beton kırmak,
İ. Havalandırma bacası inşaatı,
J. Maden kazalarında can kurtarma işlemleri,
K. Yer altı nükleer denemeleri,
L. Zeminin taşıma kapasitesinin saptanması ve zemin mekaniÄŸi deneyleri için sondaj yapmak.
Bunlar genellikle temel sondajlardır. Temel sondajların yapılma amaçları; baraj, köprü, tünel, termik ve nükleer santral, fabrika, çok katlı bine gibi yapıların oturacağı zeminin incelenmesi ve taşıma kapasitesinin saptanmasıdır. Bunun için tabakaların özellikleri, su içerikleri, su kaçırma derecesi, vs. gibi fiziki ve jeolojik veriler toplanarak deÄŸerlendirilir. Bunun yanında mühendislik amaçlı sondajlarda ayrıca aÅŸağıdaki iÅŸlemler yapılır;
Standart Penetrasyon deneyleri yapılır,
Bozulmuş ve bozulmamış numuneler alınır,
Vane, dilatometre veya presyometre deneyleri yapılır,
Alüvyonun durumu incelenir ve permeabilite deneyleri yapılır,
Ana kayanın durumu belirlenir,
Hafriyat durumu incelenir, zemin sınıflandırılır ve hafriyat sınırı saptanır,
Kuyular arası sismik araştırma yapılır,
2.Sondaj ÇeÅŸitleri:Yukarıda ikiye ayırdığımız sondaj sistemleri hakkında burada kısaca açıklama yapılacaktır.
A. Rotary Sondaj Sistemi:GeliÅŸmiÅŸ bir sondaj sistemidir. Darbeli sisteme göre Rotary sistem ile yapılan sondajlarda daha çok ilerleme yapılır. Özellikle diÅŸli matkapların kullanılması ile bütün formasyonlarda bu sistem ile sondaj yapmak mümkündür. Rotary sistem ile yapılan sondajlarda kesici ve öÄŸütücü bir matkaba, dönme hareketi verecek bir makinaya, kesilen zemin üzerinde matkabın basıncını muhafaza ettirecek bir tertibata ve matkap kesintilerini dışarı atabilecek bir sisteme gereksinim vardır. Bu faktörler kesici aletin, kesilen formasyonun içerisine girmesini saÄŸlar ve sondaj deliÄŸini açar. Her sondajda matkap mümkün olduÄŸu kadar sabit bir hızla döndürülmeli ve sabit bir basınç altında düzgün bir ÅŸekilde çalıştırılmalıdır.
B. Darbeli Sondaj Sistemi:Bu sistem ile yapılan sondajlarda ağır bir matkabın ve sondaj çubuÄŸunun eÅŸit aralıklar ile indirilip kaldırılması sonucunda oluÅŸan darbe kuvveti ile sondaj deliÄŸinde rastlanan formasyon parçalanır ve zemin gevÅŸetilir. GevÅŸetilmiÅŸ bu zemin ve yeni kesintiler bir çamur kovası veya kum kovası (Bailer) ile kuyudan çıkarılır. Kuru bir kuyu açarken matkap kesintilerinin atılamsında zayi olan suyu telafi etmek amacı ile su ilave edilmelidir. Sert kayalarda kuyu, genellikle muhafaza borusu olmadan açılabilir. Fakat yumuÅŸak, heyelana ve yıkılmaya müsait veya sertleÅŸmemiÅŸ formasyonlarda ise sondaj yapabilmek için muhafaza borusu kullanılır. Darbeli sondaj genellikle bir kule, kablolu vinç, aletleri kaldırmak ve indirmek için bir darbe sistemi ve motordan oluÅŸur.
SONDAJIN TARÄ°HÇESÄ°
Ä°lk sondajların M.Ö. 1700 yıllarında Çinliler tarafından yapıldığı söylenmektedir. Su ve tuz elde etmek amacı ile açılan bu sondajların 500 m. Gibi o zamanki teknik olanaklar için çok fazla derinliklere indiÄŸi ve açılmalarının 10 yıldan fazla sürdüÄŸü sanılmaktadır. Kimi kaynaklara göre ise Çinlilerin 1200 m derinliÄŸe kadar sondaj yaptıkları bilinmektedir. Bununla birlikte Mısırlıların Piramitlerini inÅŸaa eden küçük delikler açmak için ilk sondaj makinalarını kullandıkları da bilinmektedir.Uzun süre geliÅŸim göstermeyen sondajcılık endüstri çağının baÅŸlaması ile önem kazanmış ve petrolün teknolojiye girmesi ile bir dönüm noktasına gelmiÅŸtir.
Petrolün ilk kez sondaj ile bulunduÄŸu 1859 yılı modern sondajcılığın baÅŸlangıç tarihi sayılabilir. Petrolün artan önemi sondajcılığı etkilemiÅŸ ve zamanla gerek kullanılan donanımlar ile gerekse uygulanan yöntemler ile günün teknik olanaklarına uygun deÄŸiÅŸimler gerçekleÅŸtirilmiÅŸtir. Ä°lk uygulanan sondaj yöntemi olan “ Kablolu Sondaj Yönteminden “ sonra Döner sondaj yönteminin bulunması ve açık deniz sondajlarının yapılmaya baÅŸlanması sondaj tekniÄŸinin geçirdiÄŸi önemli evrimler olarak sıralanabilir.
