Tünel kazı deformasyonlarının modellenmesi

oz DOKTORA TEZİ TÜNEL KAZI DEFORMASYONLARININ MODELLENMESİ Ahmet ÖZBEK ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI Danışman: Yrd.Doc.Dr. Altay ACAR Yıl: 2004, Sayfa: 206 Jüri :Yrd.Doç.Dr. Altay ACAR Jüri.Doç.Dr. Hasan ÇETİN Jüri :Yrd.Doç.Dr. Sedat TÜRKMEN Jüri :Prof.Dr. Ilyas YILMAZER Jüri :Prof.Dr. Aziz ERTUNÇ Mühendislik jeolojisinin önemli uygulama alanlarından birisi de yer altında tünel ve benzeri boşlukların açılmasıdır. Zayıf kayaçlar içerisinde açılan tünellerde, kaya kütlesinin heterojenliği, yüksek deformasyon ve düşük dayanım özelliği tünel duraylılığı ve tünel performansını etkileyen en önemli parametrelerdir. Başarılı bir tünelcilik için kaya kütle yapısı ve kaya kalitesinin iyi-kısa süreli tahminleri gerekmektedir. Tünel ve benzeri mühendislik uygulamalarında, güvenlik, ekonomiklik ve uygulanabilirliğin sağlanabilmesi için ampirik (RMR ve Q), analitik (Phases2 2D) ve ölçüm-gözleme dayalı (Yeni Avusturya Tünelcilik Yöntemi (NATM)) sistemler geliştirilmiştir. Diyojen (Sinop) tüneli yaklaşık 2 km uzunluğunda olup, fliş fasiyesi (kumtaşı-kiltaşı ardalanmalı), konglomera ve kireçtaşı olistolitlerinden oluşan sedimanter birimler içinde açılmıştır. Kırkgeçit- 1 (Pozantı) tüneli 503 m uzunluğunda olup, mikrogabro, bazalt, tüf, aglomera ve biyomikritik kireçtaşı içinde açılmıştır. Her iki tünel açımında NATM sistemi uygulanmış. Diyojen tünelinde konverjanmetreler (sadece deformasyon büyüklüğü belirlenir) kullanılarak yapılan konverjan ölçümlerinde en yüksek konverjan değeri KM.36+651'de 95 mm olarak ölçülmüştür. Kırkgeçit-1 tünelinde 3D optik ölçüm sistemi kullanılarak (deformasyonlann hem büyüklüğü hemde yönü belirlenebilir) yapılan yerdeğiştirme ölçümlerinde en yüksek yerdeğiştirme vektörü değeri sol tüp'te 150. m'de 6 mm olarak ölçülmüştür. Her iki tünel RMR-Q sistemine göre genelde zayıf, orta ve yer yer de iyi dayanımlı kaya grubunu temsil etmektedir. Phases2 2D programı kullanılarak yapılan analitik çözümlemelerde tünel desteklemesi yapılmadan önce Diyojen tünelinde en yüksek yerdeğiştirme değeri KM.3 5+400 - 36+040'ta tavan için 7 mm, taban köşe noktalarında 9 mm, KM.36+040 - KM.36+480'de tünel yan duvarlarında 13.2 mm olarak belirlenmiştir. Kırkgeçit-1 tünelinde en yüksek yerdeğiştirme değeri KM.20+100 - 20+225'de tavan için 1 mm, taban köşe noktalarında 3.5 mm, KM.20+225 - KM.20+530'da tünel yan duvarlarında 6.9 mm olarak belirlenmiştir. NATM tünelcilik yöntemi kaya kütle kalitesi hakkında iyi-kısa süreli tahminler yapılmasına olanak sağlar. Bundan dolayı, her iki tünel için en uygun sınıflama sistemi olarak değerlendirilmiştir. Ancak bu sistemin uygulanmasında hızlı ve doğru değerlendirme yapabilecek yetişmiş elemanlara gereksinim duyulacağı unutulmamalıdır. Anahtar Kelimeler: Tünel, Konverjan, Yerdeğiştirme, Kaya Kütle Sınıflama Sistemi