Karayolu tünellerinin projelendirilmesi aşamasında kullanılan kayaç parametreleri ile kaya sınıflama sistemleri arasındaki ilişkinin araştırılması

Tünel tasarımları, yapısı çok karmaşık olan jeolojik birimlerin özel etkileşimlerinden dolayı farklı disiplin mensubu teknik elemanların bir arada çalışmasını gerektirir. Uzmanların kısa zamanda hem ekonomik hem de güvenli bir tünel tasarımı yapabilmesi için teknik anlamda aynı dilden konuşmaları gerekmektedir. Bu amaçla standartlar ve şartnameler oluşturulmuş olup, farklı alanlardan uzmanlar bir araya gelerek daha kısa sürede en doğru, güvenli ve ekonomik tünel tasarımı yapabilirler. Ülkemizde bulunan tünellerin kazı ve desteklemesi Karayolları Genel Müdürlüğü (KGM) tarafından hazırlanmış olan Karayolları Teknik Şartnamesine (KTŞ) göre yapılmaktadır. Bu sınıflandırma kaya kütle davranışını yansıtmaktadır. Tünelde uygulanacak olan destek sistemi RMR ve Q sınıflamaları ile ilişki kurulan KTŞ sınıfları ile belirlenmektedir. Tünel yapım kararı alındıktan sonra tünelin açılabilmesi için yapılması gereken çalışmalar; zaman alıcı, çok detaylı, tünel hattını resmeden ve buna bağlı olarak da en iyi inşa yönteminin seçilmesi ve uygulanmasını gerektiren bir işlemler bütünüdür. Bu aşamaların titizlik ve hassasiyetle yapılması hem tünel açımı sırasındaki belirsizlikleri minimize edecek hem de tünelin yaşamı boyunca oluşabilecek olumsuzlukları en asgari düzeye indirecektir. Bununla birlikte kaya sınıflandırma sistemlerin de en üst seviyede ve nitelikli bilgi sağlayacak, doğru ortam sınıflaması yapmaya olanak sağlayacaktır. Kayaçların mühendislik amaçları için sınıflandırması, projelerin maliyet analizlerinin yapılmasında, en ekonomik ve güvenli çözümlerin saptanmasında kolaylık sağlar. Bu nedenle pek çok araştırmacı değişik özelliklere göre değişik sınıflandırma yapmıştır. İleri derecede eklemli kaya kütlelerinde inşa edilen kaya yapılarının tasarımında karşılaşılan başlıca sorunlardan biri, kaya kütlelerinin dayanım ve deformasyon özelliklerinin tayin edilmesiyle ilgili güçlüklerdir. Kaya kütleleri için bu özelliklerin nasıl tayin edileceği konusunda kuramsal ve deneysel güçlüklerle karşılaşılmaktadır. İçerdiği süreksizlikler ile birlikte kaya kütlelerinden laboratuvar deneyleri için temsil edici boyutlarda örnek alınamaması, ayrıca kaya kütlelerinin davranışının hem kaya malzemesi, hem de süreksizlikler tarafından ortaklaşa bir biçimde denetlenmesi bu güçlüklerin başında gelmektedir. Bununla birlikte söz konusu güçlüklerin aşılması konusunda yapılan çalışmalar sonucunda kaya kütlelerinin dayanımının tayinine yönelik amaçlarla geliştirilen yöntemlerden en yaygın kullanılanlarına yer verilmiştir. Hazırlanan tez çalışması 6 bölüme ayrılmıştır. İlk bölümde tünellerin proje ve inşası sırasında ele alınan önemli olan hususlar özetlenmiş, tez çalışmasının amacı ve çalışma sırasında izlenen yöntemler açıklanmıştır. İkinci bölümde yeraltı kaya yapıları projelendirilirken uygulanan güzergâh çalışmaları, jeolojik – jeomekanik - jeoteknik modellerin oluşturulması ve destekleme sistemlerinin boyutlandırılması gibi adımlar üzerinde durulmuştur. Üçüncü bölümde kaya kalite ve kaya destek sistemleri hakkında yapılan literatür çalışması listelenmiş, ulusal ve uluslararası çapta kabul görmüş sınıflama sistemleri ile ilgili ayrıntılı bilgiler verilmiştir. Dördüncü bölümde kayaçların arazide sahip oldukları jeomekanik büyüklükleri belirlemek için daha önce yapılan çok sayıdaki araştırma yöntemi ele alınmış ve irdelenmiştir. Beşinci bölümde ise kaya kalite sınıflamaları ile yerinde kaya dayanımları arasındaki ilişkiler incelenerek, elde edilecek bağıntılar ile destekleme sistemlerinin belirlenmesini esas alan bir model ortaya konmuştur. Altıncı bölümde elde edilen tüm sonuç ve değerlendirmeler yer almakta ve kullanılan yeni modelin kaya destek sistemleri arasındaki ilişkisi ortaya konulmaktadır. Bununla beraber; tünel projelendirme aşamaları genelleştirilirse, sistematik adımların takip edildiği bir iş akışı ortaya çıkmaktadır. Bu tezin amacı da ortam özelliklerini yansıtan jeomekanik parametrelerle, yine ortam özelliklerinden yola çıkarak yapılmış kaya sınıflamaları arasındaki ilişkilerin ortaya konulmasıdır.