Kaya Şev Duraylılığının Farklı Deterministik ve Olasılıksal Yöntemlerle Değerlendirilmesi: Batı Karadeniz Örneği


Creative Commons License

Ersöz T. , Topal T.

72. Türkiye Jeoloji Kurultayı, Ankara, Türkiye, 28 Ocak - 01 Şubat 2019, no.140, ss.445-446

  • Basıldığı Şehir: Ankara
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.445-446

Özet

Yol yarmalarının şev duraylılığı geometrik değişiklikler, süreksizlik açıklıklarının genişlemesi, kazı, ayrışma ve gerilme azalımı gibi örselenmelerden etkilenmektedir. Bu örselenmeler göz önüne alınmadan yapılan hatalı tasarımlar bir kazaya sebebiyet verebilir. Kaya şevlerin duraylılığını değerlendirmek için deterministik ve olasılıksal yöntemler kullanılabilir. Deterministik yöntemler şev duraylılığını küçük hesaplamalarla bulabilmekte ve güvenlik katsayısını doğrudan hesaplayabilmektedir. Olasılıksal yöntemler ise, şev özelliklerinin belirsizliklerini göz önünde bulundurarak istatistiksel sonuçlar elde edebilir ve dolayısıyla güvenlik katsayısını doğrudan belirleyemez. Bu çalışmanın amacı, Türkiye’nin Batı Karadeniz bölümünde seçilen 20 kaya şevinin farklı deterministik ve olasılıksal yöntemlerle duraylılığının değerlendirilmesidir. Yol yarmalarında bulunan kaya kütlelerine ait kaya malzemesi indeks özellikleri ve dayanım parametreleri laboratuvar deneyleriyle belirlenmiştir. Her bir yarmanın yapısal süreksizlik özellikleri saha çalışmaları sırasında hat etüdleriyle elde edilmiştir. Duraylılık analizleri Şev Kütle Puanlaması (SMR), Kaya Şev Bozunma Değerlendirmesi (RDA), Kaya Düşmesi Tehlike İndeksi (FRHI) ve Olasılıksal Şev Duraylılığı Sınıflandırma Sistemi (SSPC) yöntemlerine göre yapılmıştır. Saha çalışmaları yarmaların bütünsel duraylılığının bir sorun teşkil etmediğini gösterse de, ayrışma ve kazının etkisinden kaynaklanan yüzeysel yenilmelerin ciddi sorunlar yaratabileceğini göstermiştir. Bu sebeple, ampirik yöntemlerle elde edilen sonuçlar saha gözlemleriyle karşılaştırılmıştır. Buna göre SSPC saha gözlemleriyle tutarlı sonuçlar göstermiştir. Diğer yandan SMR, SSPC’ye oranla daha detaysız sonuçlar ortaya koymuştur. RDA ve FRHI sonuçları ise şev yüzeyleri için tutarlıdır. Sonuç olarak, ayrışma ve kazının etkisini göz önünde bulunduran yöntemlerle yapılan şev duraylılığı analizlerinin daha tutarlı sonuçlar ürettiği söylenebilir. Ancak, ayrışma ve kazıdan kaynaklanan örselenmiş bölgenin kaya kütle dayanımı ve kalınlığı da belirlenerek söz konusu yöntemlerle dikkatlice kullanılması önerilmektedir.   


Anahtar Kelimeler: Ayrışma, Batı Karadeniz, kaya dayanımı, kazı, olasılıksal yöntem, SSPC, şev duraylılığı

Road cut slope stability is affected by the disturbances such as geometry change, widening of apertures of discontinuities, excavation, weathering and stress relief. A wrong design without considering these disturbances can cause an incident. In order to assess the stability of rock slopes, deterministic or probabilistic methods can be used. Deterministic methods can evaluate slope stability by small computational efforts and compute the factor of safety directly. Considering uncertainties of the slope properties, probabilistic methods can obtain statistical results but it cannot determine the factor of safety. The aim of this study is the stability assessment of twenty rock slopes located in Western Black Sea region of Turkey with different deterministic and probabilistic methods. The index rock properties and strength parameters of the cut slopes were determined by the laboratory tests. Discontinuity properties of each cut slope were obtained during field studies by scan line surveys. The stability analyses were carried according to Slope Mass Rating (SMR), Rock Slope Deterioration Assessment (RDA), Falling Rock Hazard Index (FRHI) and Slope Stability Probability Classification (SSPC). The field studies showed that although there is no concern about the overall stability of the cut slopes, surficial failures triggered by weathering and excavation can cause significant problems. Therefore the results obtained from empirical methods were compared with field observations. According to this, SSPC provided consistent predictions with the field observations. On the other hand, SMR produced less detailed results compared to SSPC. RDA and FRHI results were appropriate for the slope faces. Overall, the methods considering weathering and excavation can evaluate the slope stability more accurately. Nevertheless, the rock mass strength and thickness of the disturbed zone due to excavation and weathering should be determined and used carefully in these methods.  

 

Keywords: Weathering, western Black Sea, rock strength, excavation, probabilistic method, SSPC, slope stability