Sıkışma ve çekme gerilmelerinin kaya malzemesinin elastisite modülü ve poisson oranına etkisi

Elastisite modülü (E) ve Poisson oranı (V) jeoteknik tasarımlarda sıklıkla kullanılan kaya malzemesinin en önemli iki elastik parametresidir. Bu parametre değerlerinin güvenilir olması ancak standartlara uygun şekilde belirlenmesi ile mümkündür. Güvenilir olmayan değerler ve yanlış kullanımlar hem tasarımın maliyetini hem de güvenirliliğini etkilemektedir. En yaygın hatalı kullanımlardan birisi çekme elastisite modülü (Et) ve Poisson oranı (Vt) yerine daha kolay belirlenebildiği için sıkışma elastisite modülü (Ec) ve Poisson oranı (Vc)'nın kullanılmasıdır. Ancak, yapılan çalışmalar bu parametreler arasında önemli farkların olduğunu göstermektedir. Bu çalışmada, orta ve düşük dayanımlı kaya malzemesinin Ec ve Vc parametreleri ile Et ve Vt parametreleri arasındaki ilişkiler incelenmiştir. Bu amaçla, 4 farklı litolojiye sahip kaya malzemesinden karot örnekler derlenmiş ve bu örneklerde tek eksenli sıkışma ve doğrudan çekme deneyleri yapılmıştır. Bu deneyler sırasında örneklerin boyunda ve eninde meydana gelen deformasyonlar ölçülmüş ve elde edilen değerler kullanılarak örneklerin Ec, Vc, Et ve Vt değerleri belirlenmiştir. Son aşamada ise deneysel çalışmalardan elde edilen değerler istatistiksel olarak değerlendirilmiş ve bu parametreler arasındaki ilişkileri belirlemek amacıyla basit ve çoklu regresyon analizleri yapılmıştır. İstatistiksel değerlendirmelere göre kaya malzemesinin Ec değerinin, Et değerinden %36, Vc değerinin ise Vt değerinden %27 daha büyük olduğu belirlenmiştir. Yapılan regresyon analizlerine göre; kaya malzemesinin Ec, Vc ve tek eksenli sıkışma dayanımının bağımsız değişken olarak kullanıldığı çoklu regresyon analizi en yüksek korelasyon katsayısına (R) sahiptir. Bu çalışma sonucunda kaya malzemesinin Et ve Vt değerlerinin tahmin edilebileceği ampirik eşitlikler önerilmiştir. Anahtar Kelimeler: Elastisite modülü, Poisson oranı, Sıkışma gerilmesi, Çekme gerilmesi, Kaya malzemesi