SSI modellemesi kullanılarak Pompey Sütunu altındaki antik Serapeum tünellerinin FEA yapısal stabilite değerlendirmesi

Ünlü Bir Sütunun Altındaki Gizli Tüneller

İskenderiye’nin kalbinde, Pompey Sütunu olarak bilinen tek bir dev granit sütun eski bir tapınağın kalıntıları üzerinde yükselir. Birçok ziyaretçi, doğrudan altında yumuşak ve kolay zarar görebilen bir kaya içine oyulmuş narin bir Yunan tüneller ağı ve onun bir yan kütüphanesinin bulunduğunu fark etmez. Bu çalışma, gelişmiş bilgisayar simülasyonları ve kaya testleri kullanarak basit ama acil bir soruyu araştırıyor: iklim değişikliği daha yoğun yağışlar ve yükselen denizlerle geldiğinde, bu yeraltı dünyası büyük anıtı yukarıda güvenle ne kadar süre taşıyabilir?

Kırılgan Bir Zeminde Antik Bir Anıt

Araştırma, Pompey Sütunu’nun altında uzanan Serapeum tünelleri ve ilgili yeraltı boşluklarına odaklanıyor; sütun 285 ton ağırlığında, sert Aswan taşından kesilmiş bir granittir. Tüneller, calcarenit olarak adlandırılan, sütundan çok daha zayıf olan yumuşak, gözenekli bir kireçtaşı benzeri kayada kazılmıştır. Yüzyıllar boyunca rüzgâr, tuz, nem ve kimyasal reaksiyonlar bu kayayı yavaşça aşındırdı. Bugün, daha şiddetli fırtınalar, ani sel olayları ve iklim değişikliğiyle ilişkili daha yüksek yeraltı su seviyeleri bu bozulmayı hızlandırıyor. Bu bileşim—yaşlanan, zayıflamış tüneller üzerinde dinlenen muazzam bir taş sütun—arkeolojiyi zarar vermeden riski değerlendirebilecek modern araçların test edilmesi için ideal bir saha oluşturuyor.

Toprağı Dokunmadan Okumak

Böyle bir miras alanında sondaj ve ağır testlerin sınırlı olması gerektiğinden, yazar yeraltının bir resmini mevcut haritalar, önceki keşifler ve bölgeden alınan kaya numuneleri üzerinden topladı. Laboratuvar testleri, hem yumuşak calcarenitik kayanın hem de sert granitin ne kadar dayanıklı ve deformasyona yatkın olduğunu, sıkışma veya kesme altında nasıl çatladıklarını da içerecek şekilde ölçtü. Bu ölçümler, uzmanlaşmış bir geoteknik yazılımla oluşturulmuş iki boyutlu bir bilgisayar modeline aktarıldı. Bu sanal kesitte sütun, temeli, tüneller ve çevreleyen kalın toprak bloğu yeniden yaratıldı; böylece yerçekimi, sütunun ağırlığı ve basit deprem etkileri uygulanarak bunların etkileri ayrıntılı biçimde izlenebildi.

Gerilme, Deformasyon ve Küçük Hareketleri İzlemek

Simülasyon, sütunun yükünü taşırken tüneller çevresinde kuvvetlerin nerede yoğunlaştığını gösteriyor. En yüksek ezilme benzeri kuvvetler, sütunun tam altında tünel çatıları ve keskin köşelerinde ortaya çıkıyor—tam da kayanın zaten en zayıf ve en çok hava koşullarına maruz kalmış olduğu yerler. Burada kaya laboratuvarda ölçülen dayanımın yaklaşık üçte ikisi düzeyinde çalışıyor ve model, malzemenin zaten akma gösterdiği ve elastikten ziyade plastik davranış sergilediği küçük bölgeleri açığa çıkarıyor. Ancak tünellerin daha derin bölümlerinde, kaya her yönden sıkıştırılıyor ve sistemi bir arada tutmaya yardımcı olan güçlü bir “kıskaç” etkisi oluşuyor. Şaşırtıcı şekilde, model tarafından öngörülen sütunun toplam düşey hareketi bir milimetreden az—mühendisleri genellikle endişelendirecek düzeylerin çok altında.

Şimdilik Stabil, Ama Dar Bir Güvenlik Marjı

Genel stabiliteyi değerlendirmek için çalışma, kayanın mevcut dayanımını çöküşün başlayacağı dayanımla karşılaştıran bir emniyet faktörü hesaplıyor. Yaklaşık 1.55 değerindeki bu oran, bugünkü statik yükler altında tünellerin yaygın kabul gören emniyet sınırının hemen üzerinde olduğunu gösteriyor. Ancak bu tampon, bu kadar kültürel değere sahip bir anıt için ince; özellikle yumuşak kaya nem, tuz ve sıcaklık değişimleri nedeniyle zayıflamaya devam ediyor. Modelde tanımlanan aynı kritik noktalar—tünel kubbeleri ve köşeler—tam da ek dayanım kaybı veya bir depremin oluşturacağı sarsıntının sistemi başarısızlığa itebileceği yerlerdir.

Simülasyondan Koruma Planlarına

Çalışma, Pompey Sütunu altındaki Serapeum tünellerinin ani bir çöküşün eşiğinde olmadığını, ancak hassas bir dengede yaşadıklarını sonuçlandırıyor. Uzun vadeli aşınma ve iklim kaynaklı taşkınlar doğal desteği yavaşça aşındırıyor ve zamanla emniyet marjını daraltıyor. Yazar, korumanın suyun içeri girmesini engellemeye, stres altındaki tünel bölgelerini yakından izlemeye ve gerektiğinde nazik, geri döndürülebilir güçlendirmeler planlamaya odaklanması gerektiğini savunuyor. Karmaşık kaya testlerini ve bilgisayar modellerini eyleme geçirilebilir eşiklere dönüştürerek bu çalışma, yalnızca bu ikonik İskenderiyeli yapının değil, dünya çapında tarihi anıtların altında saklı diğer yeraltı miras alanlarının da korunmasına yönelik bir yol haritası sunuyor.

Atıf: Hemeda, S. FEA structural stability assessment of the ancient Serapeum tunnels beneath Pompey’s Pillar using SSI modelling. npj Herit. Sci. 14, 294 (2026). https://doi.org/10.1038/s40494-026-02506-7

Anahtar kelimeler: Pompey Sütunu, yeraltı mirası, tünel stabilitesi, iklim değişikliği etkileri, geoteknik modelleme