Arkeoloji Araştırmaları (Arkeojeofizik)

Yeraltında gömülü arkeolojik yapılar ile katmanların özelliklerinin hasar vermeyen (non-destructive) yöntemlerle belirlenmesi amacıyla dünyada en yaygın kullanılan araştırma yöntemi jeofiziktir. Kültürel örtü toprağı ile mimari yapı elemanlarının karmaşık özellik gösterdiği bazı arkeolojik alanlarda, jeofizik araştırma yöntemlerinin tümleşik (birden fazla farklı yöntemle) uygulanması daha yorumlanabilir ve güvenilir sonuçlar elde edilmesi bakımından önemlidir. Jeofizik yöntemlerin tümleşik olarak uygulanması, gömülü arkeolojik yapıların yerini, derinliğini, boyutunu ve karakterizasyonunu belirlemek için daha faydalı sonuçlar verir. Kullanılan jeofizik yöntemlerin başarısı, aynı zamanda, yeraltındaki katmanlar ile gömülü arkeolojik yapılar arasındaki ilgili fiziksel karşıtlıklara da bağlıdır.

Jeoradar (GPR) yöntemi gibi non-destructive (hasar vermeyen) teknikler kullanarak mevcut gömülü altyapı hatlarının belirlenmesi ve haritalandırılması yapılmaktadır. Bu kapsamda genelde orta merkez frekanslı (270-400 MHz) jeoradar antenler kullanılarak yaklaşık 6 m derinliğe kadar altyapı hatları araştırılmaktadır. Elektrik, su, kanalizasyon, doğalgaz vb. mevcut boru hatları jeoradar yöntemiyle tespit edilmektedir. Ayrıca yüzeyden 1 m derinliğe kadar yüksek merkez frekanslı antenler kullanılarak gömülü internet, data, aydınlatma vb. kablo hatlarının da bu yöntem kullanılarak belirlenmektedir.  Jeoradar (GPR) çalışmaları ülkemizde CORS-TR GPS ölçümleriyle entegre şekilde yapılmaktadır. Bu sayede ± 2 cm hassasiyetle jeoradar çalışmasıyla belirlenen altyapı hatları haritalandırılmaktadır. 

Elde edilen sonuçlar coğrafi bilgi sistemleri (CBS), halihazır, uydu, hava fotoğrafı ve/veya vaziyet planlarına işlenerek işverene sunulmaktadır. Böylece mühendislik veya kazı çalışmaları öncesinde çalışma alanındaki tüm altyapı hatları tek bir plan görülebilmektedir. 

Güzergâh çalışmaları demiryolu, karayolu, metro, tramvay, sulama kanalı vb mühendislik yapılarının yapımı öncesi projelendirilmesinden, yapım sonrası periyodik incelemelerine değin tüm çalışmaları kapsar. Jeofizik yöntemler bu tür araştırmalarda büyük öneme sahiptir. Günümüzde bu tür mühendislik yapıların yapımı öncesinde jeolojik, jeofizik ve jeoteknik çalışmaların tümleşik yapılması ve birlikte yorumlanmasını gerekli kılmaktadır. Böylece yeraltı sorunları daha ayrıntılı ve gerçekçi olarak belirlenebilmektedir. Ayrıca yapım sonrasında yapılacak periyodik jeofizik çalışmalarla hatlarda zaman içinde ortaya çıkabilecek sorunlar önceden belirlenebilecektir.

Günümüzde karayolları, raylı sistemler, liman ve kanallardaki alt/üstgeçit, köprü, viyadük, iksa/istinat duvarı, tünel, menfez vb. sanat yapılarıyla baraj yapılarının doğal koşulların etkisiyle zaman içinde yıpranmaktadır. Büyük öneme sahip bu yapılar üzerinde bozulmuş zonlar oluşmakta ve özellikle donatı sistemlerinde hayati sorunlar belirmektedir. Bu tür değişimler yüksek ayrımlı jeofizik yöntemler (özellikle jeoradar) yardımıyla saptanabilmekte ve böylece sorunlar önemli bir olaya neden olmadan bertaraf edilebilmektedir. Özellikle bu tür yapılar üzerinde yapılacak periyodik incelemeler bu tür zonların üzerinde oluşan bozulmaları zamana bağlı olarak saptamaya olanak sağlamaktadır. Bu çalışmalar yoluyla sanat yapılarındaki donatı sistemleri tüm ayrıntıları ile belirlenebilmekte ve önemli sorunlar oluşmadan çözüm yolları ortaya konulabilmektedir.

Betonarme yapılar yüksek oranda metal donatı ve çimento içerir. Bunların kurallara uygun yapılması binanın ayakta kalması ve deprem sırasındaki davranışı açısından önemlidir. Ancak bazen yetersiz ve yanlış malzeme kullanımı nedeniyle sorunlara sebep olabilir. Özellikle donatı sisteminde oluşacak su ve nem etkileriyle ortaya çıkacak korozyonlar yapıların dayanımlarının azalmasına neden olmaktadır. Bina açısından önemli bir sorun teşkil edecek bu bozulmaların yüksek ayrımlı jeofizik tekniklerle incelenmesi günümüzde önem taşımaktadır. Bu amaçlar doğrultusunda yapılacak jeoradar araştırmalarıyla; beton özellikleri, donatılar içindeki metal barların konumu ve herhangi bir korozyona uğrayıp uğramadığı, içerdiği boşluklar ile kırık ve çatlaklar belirlenebilmektedir. Ayrıca bina içinde görülmeyen diğer olumsuz özellikler de yer ve boyut anlamında incelenerek donatının kalite durumunu denetlemek olası olmaktadır.

Tarihsel yapıların restorasyon ve konservasyon çalışmaları sırasında jeofizik yöntemlerin kullanılması, çalışmalara önemli bir temel sağlamaktadır. Böylece günümüzde ayakta olan kültürel yapıların içerdiği yapısal sorunlar, bulunmamış durumdaki gömülü özellikler ve zemin-yapı ilişkisi yüksek ayrımlı jeofizik yöntemler kullanılarak saptanabilir.

Son yıllarda restorasyon ve konservasyon çalışmalarında jeofiziğin önemi daha belirgin olarak ortaya çıkmaktadır. Özellikle restorasyonu yapılacak yapının ana taşıyıcı öğelerinde ve diğer elemanlarında ortaya çıkan bilinmeyen sorunların irdelenmesi anlamında jeofiziğin önemi büyüktür. Bu amaçla yapılar içindeki yapısal sorunları ya da bilinmeyen bölmeler, odalar, eklentiler ve mezarları ortaya çıkarabilmek için sofistike jeofizik çalışmalar yapılmaktadır. Bu çalışmalar içinde en yaygın kullanılan yöntem jeoradar (GPR) yöntemidir. Ayrıca yüksek ayrımlı jeofizik çalışmalar önemli sanat eserleri üzerinde (heykel, sütun, işlemeli yapı elemanları vb) yapılacak konservasyon çalışmalarında da büyük öneme sahiptir. Böylece olası görülmeyen iç hasarlar ve/veya yapısal değişiklikler ortaya çıkarılabilir. Jeofizik restorasyon ve konservasyon çalışmaları sırasında bozucu herhangi bir etki yaratmadan problemlerin çözülmesinde kullanılan yöntemler bütünüdür.