KUZEY BATI KARADENİZ BÖLGESİ’NDEKİ (TÜRKİYE) AYRIŞMANIN ETKİSİNDE OLAN ÇEŞİTLİ YOL YARMALARININ ŞEV STABİLİTESİNİN DEĞERLENDİRMESİ
Tez Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Jeoloji Mühendisliği Bölümü, Türkiye
Tez Danışmanı: Tamer Topal
Tezin Onay Tarihi: 2017
Tezin Dili: İngilizce
Özet:
Sıcaklık farklılıklarının, ıslanma-kurumanın, kimyasal
çözeltilerin emiliminin ve diğer fiziksel ve kimyasal maddelerin etkisinden
ötürü, boşluk hacmi, kırık, eklem, tabakalaşma yüzeyi ve fay içeren kayaçlar
ayrışmaya eğilimlidir. Kazıyla örselenmiş kaya kütlesi ve topografik durumundan
dolayı özellikle yol yarmaları ayrışmaya karşı oldukça duyarlıdır. Ayrışma ve
erozyon, bir yol yarmasının kazı işlemleri sırasında ve hemen sonrasında,
kazının etkisiyle yeni ortaya çıkmış bu kaya malzemesine etki edebilir. Mühendislik
ömrü boyunca malzemeye etkiyen bu etmenler yol yarmasının özelliklerinin ve
duraylılığının bozunmasını ve değişmesini sağlayabilir.
Bu çalışmada, ayrışmış ve ayrışmamış kayaçların
arasındaki farkları gözlemlemek için fiziksel ve kimyasal ayrışmanın kayaçların
kesme dayanım parametlerine etkisi incelenmiştir. Ayrıca, dayanım, kohezyon,
içsel sürtünme açısı, birim hacim ağırlık, su emme ve gözeneklilik gibi
parametrelerin değişmesine yol açabilen bu ayrışmaların etkisiyle Türkiye’nin
Kuzey Batı Karadeniz bölgesinde bulunan 20 yol yarmasının duraylılık
değerlendirmesi çalışılmıştır. Kaya malzemelerinin durumunun karşılaştırılması
ve şev duraylılığının analizi için, Schmidt çekici gibi yerinde ve tek eksenli
basma dayanımı, nokta yükleme ve direk kesme gibi laboratuvar deneyleriyle
ayrışmış ve taze kaya malzemelerinin parameterleri bulunmuştur. Schmidt geri
sekme değerleri ve UCS arasındaki ilişkiyi yansıtmak için iki yeni denklem
geliştirilmiştir. Buna ek olarak, kayacın ayrışmaya olan tepkisini incelemek
adına suda dağılmaya karşı dayanıklılık deneyi ve kaya malzemesi içindeki
killerin mevcudiyetini incelemek için de metilen mavisi deneyi uygulanmıştır.
Bu çalışmalara ek olarak, yol yarmalarının duraylılık durumları SMR ve SSPC
ampirik sistemleriyle belirlenmiştir. Ayrıca, yol yarmalarının ayrışmış ve taze
bölgelerinin performansları değerlendirilmiş ve 2 boyutlu şev duraylılık ve
kaya düşmesi analizleri modellenmiştir. Yol yarmalarının ilerideki
araştırmaları için tavsiyelerle birlikte ampirik çözümlerin ve limit denge
analizlerinin başarı oranları saha gözlemleriyle karşılaştırılmıştır. Buna
göre, SMR metoduna oranla SSPC metodunun yol yarmalarının saha performanslarına
daha benzer sonuçlar verdiği bulunmuştur. Suda dağılmaya karşı dayanıklılık
deney sonuçları temel alınarak, kayaların saha dayanıklılıklarının
değerlendirilmesi için iki deney döngüsünün yetersiz olduğu bulunmuştur. Saha
gözlemleri ve duraylılık analizlerine göre, yüzeysel yenilmelerden ve
bozunmalardan ötürü bazı yol yarmaları için drenaj kanallarının düzenli bakımı
önerilmiştir.
Anahtar Kelimeler: Şev stabilitesi, SMR, SSPC, Ayrışma, Kuzey
Batı Karadeniz, Türkiye