Silvan barajı dolusavak şevlerinin stabilitesinin araştırılması ve güvenli şev tasarımı

Bu çalışmada; Devlet Su İşleri (DSİ) Genel Müdürlüğünün GAP projesi kapsamında Diyarbakır ili Silvan ilçesinde yapımı devam eden Silvan Barajı İkmal İnşaatının Dolusavak Boşaltım Kanal inşasında yapılacak kazı şevlerinin statik ve dinamik koşullar altındaki stabilitesinin araştırılması ve kritik kesimlerinde daha güvenli şevlerin tasarlanıp şev destekleme (stabiliteyi arttırıcı) seçeneklerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla; literatür taraması, arazi çalışmaları, laboratuvar deneyleri ve şev stabilite analizlerinin yapılması şeklinde birbirini izleyen 4 aşamalı bir çalışma yürütülmüştür. Bu çerçevede öncelikle; Silvan bölgesinin morfolojisi, jeolojisi, yapısal jeolojisi ve hidrojeolojik verileri önceki çalışmalarda araştırılmıştır. İkinci aşamada ise; Sahadaki birimler incelenmiş, daha önce yapılmış jeoteknik sondaj verilerinden zemin profili, litolojisi ve sahada yapılan ölçümlerden bu birimlerin mühendislik jeolojisi ve kaya kütlesi özellikleri ile süreksizliklerin yönelimi tayin edilmiş ve sahada gözlemlenen yarmalardan ölçümler alınmıştır. İnceleme alanında yapılan jeoteknik çalışmalar neticesinde yeraltı suyu seviyesinin beklenen kayma düzlemleri içerisinde olmayışı şev stabilitesi açısından herhangi bir engel teşkil etmediği belirlenmiştir. Bunların yanı sıra, sahada yapılan ölçümlerden oluşturulan jeoloji haritası ile mevcut sondajlardan elde edilen farklı birimlerin kalınlıkları, basamak genişliği, basamak yüksekliği ve şev açısı ile yeraltı su seviyesinin konumuna ait verileri kullanılarak şev stabilite analizinde kullanılmak üzere 6 adet kesit hazırlanmıştır. Üçüncü aşamada ise, sahadan alınan kaya ve zemin örnekleri üzerinde laboratuvarda birim hacim ağırlığı ve makaslama dayanımı parametreleri tayin edilmiştir. Sahada zayıf kaya kütlesi niteliğine sahip Midyat formasyonunun Tek eksenli basınç dayanımı, Hoek-Brown yenilme ölçütü, Jeolojik Dayanım İndeksi (GSI) ve zemin özelliği gösteren Yamaç molozu ile kontrolsüz dolgu malzemesinden elde edilen veriler kullanarak RocData v5.0 (Rocscience, 2015) programıyla ilgili şev stabilite girdi parametreleri belirlenmiştir. Çalışmanın son aşamasında ise, arazide ölçülen süreksizliklerin eğim/eğim açısı Dips v7.0 (Rocscience, 2019) programı yardımıyla Kinematik analiz yapılmıştır. Bunun sonucunda şevlerin Midyat formasyonu içerisinde oluşturulacak kesiminde düzlemsel, kama ve devrilme gibi süreksizlik denetimli duraysızlıkların beklenmeyeceğini, dolayısıyla hem bu birim hem de Yamaç molozu ile Kontrolsüz dolgu malzemesi açısından dairesel (kütlesel) kaymanın daha önemli olduğunu göstermiştir. Şevlerin depremli koşullardaki stabilitesinin değerlendirilmesi için sahada beklenen en büyük yatay yer ivmesi değeri, Türkiye Deprem Tehlike Haritası İnteraktif Web Uygulamasından (AFAD) yararlanılarak belirlenmiştir. Statik ve depremli durumlar dikkate alınarak kazı şevlerini temsil eden altı farklı kesit boyunca yapılan limit denge analizleri sonucunda, kazının tüm kesimlerinde projede öngörülen şev geometrileri için 1.3 gibi kabul edilebilir bir güvenlik katsayısından daha düşük değerler elde edilmiştir. Bu belirleme, öngörülen şev geometrilerinin statik durumda en az 1.3, depremli durumda ise en az 1.1 güvenlik katsayılarını veren daha güvenli şev destekleme (stabiliteyi arttırıcı) tasarımının araştırılmasını gerekli kılmıştır. Şev destekleme çalışmaları için uygulanabilirlik ve ekonomik koşullarda göz önüne tutularak, zemin çivisi, kaya bulonu, ibo bulon ve ön germeli kablo ankraj desteklemeleri alternatif halinde çalışılmıştır. Farklı şev destekleme seçenekleri için yapılan analizlere göre kazı şevlerinin yapılacağı alanın değişik kesimlerinde iki destekleme veya üç destekleme beraber tasarım yapılmasının emniyetli şevlerin oluşturulması açısından önem taşıyacağı sonucuna varılmıştır. Tüm analiz sonuçları birlikte değerlendirilerek, seçilen güvenlik katsayısı değerlerine göre güvenli olacak şev desteklemeler belirlenmiştir.