İklim Değişikliğinin Zemin Stabilitesi Üzerine Etkisi: Kavramsal Bir Değerlendirme

Öz

İklim değişikliği, mühendislik disiplinlerinin tamamında olduğu gibi geoteknik mühendisliği açısından da yeni riskler ve belirsizlikler ortaya çıkarmaktadır. Sıcaklık artışları, yağış rejimlerindeki değişiklikler, kuraklık ve ani yağışlar ile don–çözülme döngülerinin sıklığındaki artış; zeminlerin fiziksel ve mekanik özelliklerini doğrudan etkilemektedir. Bu durum, taşıma gücü, oturma ve sıvılaşma gibi temel geoteknik sorunların gelecekte daha karmaşık hale gelebileceğini göstermektedir. Bu çalışmada, iklim değişikliğinin geoteknik mühendisliğine olası etkileri kavramsal bir çerçeve üzerinden değerlendirilmiştir. Uluslararası literatür taranmış, mevcut bulgular üç ana tema altında sınıflandırılmıştır. Bunlar; iklim değişikliğinin zemin özellikleri üzerindeki etkileri, geoteknik mühendisliği uygulamalarına yansımaları ve altyapı güvenliği ve risk yönetimi açısından doğurabileceği sonuçlardır. Türkçe literatürde konuya doğrudan odaklanan bir çalışmaya rastlanmamış olması, alanın Türkiye bağlamında henüz araştırılmamış olduğunu ortaya koymaktadır. Çalışmanın en önemli katkısı, iklim değişikliği ile geoteknik mühendisliği arasındaki ilişkiyi açıklayan kavramsal bir model önermesidir. Bu model, iklimsel değişkenlerin zemin davranışına ve mühendislik yapılarının güvenliğine etkilerini sebep–sonuç ilişkisiyle ortaya koymakta, gelecekte yapılacak deneysel ve uygulamalı araştırmalar için yönlendirici bir çerçeve sunmaktadır.

Anahtar Kelimeler

• İklim değişikliği
• geoteknik mühendisliği
• zemin mekaniği
• zemin stabilitesi

Impact of Climate Change on Soil Stability: A Conceptual Assessment

Öz

Climate change introduces new risks and uncertainties for geotechnical engineering, as it does for all engineering disciplines. Increased temperatures, changes in precipitation patterns, droughts and sudden rainfalls, and increased frequency of freeze-thaw cycles directly affect the physical and mechanical properties of soils. This suggests that fundamental geotechnical problems such as bearing capacity, settlement and liquefaction may become more complex in the future. This study evaluates the potential impacts of climate change on geotechnical engineering within a conceptual framework. International literature was reviewed, and existing findings were categorized under three main themes: the effects of climate change on soil properties, its implications for geotechnical engineering practices, and its potential implications for infrastructure safety and risk management. The lack of a study directly focusing on this topic in the Turkish literature reveals that the field has not yet been explored in the Turkish context. The most significant contribution of the study is the proposal of a conceptual model explaining the relationship between climate change and geotechnical engineering. This model reveals the effects of climatic variables on soil behavior and the safety of engineering structures through a cause-effect relationship and provides a guiding framework for future experimental and applied research.

Anahtar Kelimeler

• Climate change
• geotechnical engineering
• soil mechanics
• soil stability

Kaynakça

1. AFAD (2018). Türkiye Sıvılaşma Potansiyeli Çalışmaları ve Mikro-Bölgeleme Raporları.
2. AFAD (2020). Türkiye Yeraltı Suyu ve Zemin Davranışı Değerlendirme Raporu. Arel, E. (2011). Effects of Soil Stabilization on Compaction and Strength. Construction and Building Materials.
3. Andersson-Sköld, Y., Hultén, C., Rankka, K., Nilsson, G., Rydell, B., Lind, B., Ottoson, E., Rosqvist, H., Starzec, P. (2006). Geotechnical approaches to climate change adaptation. AIR POLLUTION 2006, DOI:10.2495/AIR06043
4. Balaam, N. P., Booker, J. R. (1981). Analysis of Stone Columns in Soft Ground. Géotechnique.
5. Braˇcko, T. Žlender, B., Jelušiˇc, P. (2022). Implementation of Climate Change Effects on Slope Stability Analysis. Appl. Sci. 2022, 12, 8171. https://doi.org/10.3390/ app12168171
6. Bridges, C. A. (2024). Climate change impacts on geotechnical infrastructure. In Geotechnical Engineering Challenges to Meet Current and Emerging Needs of Society. DOI:10.1201/9781003431749-553
7. Chen, W., Liu, Q., Wang, E. (2022). The Effect of the Water Table on the Bearing Capacity of a Shallow Foundation. Applied Sciences, 12(13), 6571. https://doi.org/10.3390/app12136571
8. He. Q., Tan. F., Peng. Z., Tao. L., Jiao. Y., Liu. S., Peng. H. (2022). Genesis Analysis of Ground Collapse in Wuhan Based on 3D Geological Model. Front. Earth Sci. 10:934452. DOI: 10.3389/feart.2022.934452

9. Illés, Z. (2022) Effect of climate change on earthworks of infrastructure: statistical evaluation of the cause of dike pavement cracks Illés and Nagy Geoenvironmental Disasters (2022) 9(20). DOI: 10.1186/s40677-022-00221-6
10. IPCC. Climate change 2013, The Physical science basis, IPCC Fifth Assesment report, [online]. http://www.ipcc.org//