Şekil 5.11. Galeride yatay yönde oluşabilecek yer değiştirmelerÖlçek incelenecek olursa, sarı renkli kısımlarda en büyük yer değiştirme 1-2 cm, yeşil renk ile temsil edilen bölgelerde 2-3 cm, turkuaz renkli kısımlarda 3-4 cm, mavi kısımlarda 4-5 cm, mor kısımlarda 5-6 cm ve kırmızı kısımlarda ise 6-7 cm olacağı görülebilmektedir.
Şekil 5.11’de görüldüğü üzere, tünel yan duvarlarında en fazla 8 cm’lik bir yer değiştirme olacaktır. Sadece yük gerilimlerinin dikkate alınarak bulunan bu yer değiştirme miktarının, tünel yan duvarları açısından çok ciddi bir tehlike arz etmediği düşünülmektedir.
Şekil 5.12’de düşey yöndeki en büyük yer değiştirmeler görülebilmektedir
Şekil 5.12. Galeride düşey yönde oluşabilecek yer değiştirmelerÖlçek incelenecek olursa, sarı renkli kısımlarda en büyük yer değiştirme 0,5-1 cm, yeşil renk ile temsil edilen bölgelerde 1-1,5 cm, turkuaz renkli kısımlarda 1,5-2 cm, mavi kısımlarda 2-2,5 cm, mor kısımlarda 2,5-3 cm ve kırmızı kısımlarda ise 3-3,5 cm olacağı görülebilmektedir.
Şekil 5.12’de görüldüğü üzere, tünel tavan ve taban duvarlarında en fazla 2,5 cm’lik bir yer değiştirme olacaktır. Şişmelerin dahil edilmeden sadece yük gerilimlerinin dikkate alınarak bulunan bu yer değiştirme miktarının, tünel tavan ve taban duvarları açısından çok ciddi bir tehlike arz etmediği düşünülmektedir.
6. SONUÇLARÇanakkale İli sınırlarındaki Çokal Barajı sol sahil enjeksiyon ve ulaşım galerilerinde görülen duraysızlıklarla ilgili yapılan çok yönlü çalışmalardan sonra aşağıdaki sonuçlara ulaşılmıştır.
1- Yapılan presiometre etütleri sonrası, galeri boşluğundan içlere doğru sağlam olan kısımlarda herhangi bir tehlikeli zonun oluşmadığı, ancak deformasyonların oluştuğu yaklaşık 3 metrelik galeri çevresinin tamamen bozulduğu ve gevşemiş olduğu tespit edilmiştir.
2- Presiometre etütleri sonucunda, ileri derecedeki bozunmaların galeri tavanlarından daha çok, galeri tabanlarında oluştuğu belirlenmiştir. İleri derecede bozulmanın taban kısımlarında meydana gelmesinin, galeri içine sızmakta olan sudan kaynaklandığı anlaşılmıştır.
3- Galeri içine sızan suyun galeri tabanlarını bozmasından dolayı, galeri taban kısımlarının taşıma gücünün olumsuz etkilendiği ve bundan dolayı da tahkimatının yavaş yavaş zemine gömüldüğü saptanmıştır. Galeri tabanının iyileştirilmemesi halinde, yapılacak ek tahkimatların galeri duraylılığını sağlayamayacağı düşünülmektedir.
4- Yeterli drenaj sisteminin bir an önce yapılmaması halinde galeri etrafında gevşeme sınırları daha da artacaktır. Dolayısıyla etkili yüklerin oluşmasına neden olacaktır. Halihazırda galeri çevresindeki yaklaşık 3 m’lik kısım tamamen bozulmuş ve 9-11 metreler arasında ikincil gevşemeler ve ayrılmalar başlamıştır.
5- Galeri kesitinin at nalı olması nedeniyle, galeri tabanına gelen yükler taban tahkimatına çok fazla basınç uygulamakta ve tahkimat elemanları bu basınçları karşılayamamaktadır.
6- Deformasyonların görüldüğü galeri kısımlarından alınan numunelerde yapılan laboratuvar deneyleri sonrası, galeri zemininin orta şişebilen zemin türü olduğu tespit edilmiştir. Literatürde, bazı galerilerde şişme basınçlarının diğer gerilmelerden daha fazla olabileceğine değinilmektedir. Bundan dolayı, galeri içine sızan suların drene edilmesi konusu daha fazla önem kazanmaktadır.
7- Bölgesinden edinilen bilgilere göre, sağ sahil galerileri için tünel yükü hesaplanırken Terzaghi Kaya Yükü Sınıflama Sistemine göre 4. sınıf kayaç nitelemeleri esas alınmış ve sol sahil galerileri için de aynı değerler kullanılmıştır. Buna göre, galeri üzerine gelen yük 0,3 – 0,7 kg/cm2 değerleri arasında değişmektedir. Ancak, galerilerde Şubemizce yapılan araştırmalar sonrası, sol sahil galerilerinin açılmış olduğu zeminin Terzaghi Kaya Yükü Sınıflama Sistemine göre, 6. sınıf kayaç olduğu tespit edilmiştir. Bu yaklaşıma göre, galeri üzerine yaklaşık 2,3 kg/cm2 yük geldiği hesaplanmıştır. Terzaghi Kaya Yükü Sınıflama Sistemine göre, 6. sınıf kayaçlarda yük yüksekliğinin yaklaşık 9-10 m olduğu tespit edilmiştir. Bu teorik yaklaşımın nümerik çalışmalarla uyum sağladığı ve yapılan presiometre deneylerinden galeri çevresinde 9-10 metrelik kısımlarda da gevşemelerin başladığı görülmüştür.
8- RMR Kaya Kütlesi Sınıflama Sistemine göre puanlama yapıldığında, fay zonundaki galeri çevresi kayacının çok zayıf (12), sorunsuz kısımlarda ise zayıf kaya (31) olduğu tespit edilmiştir.
9- Q sistemine göre yapılan analizlerde ise, tünelin tahkimat gereksini incelenmiştir. Q sistemine göre, ortam kayacı oldukça zayıf, hem şişme hem de sıkışma özelliği gösterebilen kil türü malzeme olup, 20-60 cm şatkrit, 0,5 m aralıklarla sistematik kaya blonlaması gerektirmektedir.
10- Bilgisayarda yapılan galeri güzergahı analizlerinde, enjeksiyon galerisinin faylardan çok fazla etkilenmediği ancak, ulaşım galerisinin tabaka yönelimlerinden ve faylardan daha fazla etkilendiği görülmüştür.
11- Bilgisayar ortamında yapılan yük analizi sonuçlarıyla (2-5 kg/m2) kaya sınıflama sistemleri sonrası elde edilen (2-3 kg/m2) galeri üzerine gelecek olan yük değerlerinin birbirini desteklemektedir. Bilgisayar programında, galeri geometrisini, malzeme jeoteknik parametrelerini ve aşırı bozulan zonlarının da dikkate almasından dolayı, bazı noktalara daha fazla yük geldiği görülmüştür. Bilgisayar ortamında yapılan duraylılık analizlerinde, galeri tahkimatlarının acilen desteklenmesi gerektiği sonucuna ulaşılmıştır.
12- Galeri içine sızan sulardan alınan numuneler üzerinde bölgesince 08.12.1999 ve 13.08.2002 tarihlerinde yapılan deneyler sonrası, sızıntı suyunun yüksek sertlik, yüksek elektriksel iletkenlik ve yüksek miktarda çözünmüş madde içerdiği tespit edilmiştir. Bu tür sular, galeri çevresinde yüzyıllarca depolanabildiği gibi, fay kırıklarından da sızarak gelebilmektedirler. Ayrıca, Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü Enerji Hammadde Etüt ve Arama Dairesi Başkanlığı tarafından Toprak Gaz Ölçümleri yapılmıştır. Yıldırım, N. ve Gündüz, M. (2000), CO2 ve Rn/Tn anomalilerin birbirleri ile uyumlu olduğunu, su kaynağının EC değerlerinin (3980 hos/cm) yüksek ve dinamik CO2 emisyonu yapan madensuyu özelliği gösterdiğini, genelde bu tür madensularının derin dolaşımlı sular olup, derine uzanan kırık ve çatlaklar boyunca yüzeylendiğini, dolayısıyla Ece Fayının aktif olduğunu belirtmişlerdir.
13- 28.02.2002 tarihinde Marmara Denizi’nde oluşan ve baraj civarında hissedilen 4.8 şiddetindeki depremden sonra, galeri çevresindeki kayaç boşluk suyu basıncını arttırdığı ve bu basınç artışlarının da deformasyonları hızlandırdığı anlaşılmıştır.
7. ÖNERİLER 1- Galeri ve tahkimat üzerine gelecek yük miktarı yeniden değerlendirilerek, tahkimat sistemi seçilmelidir. Galeri üzerine gelen yüklerin hesaplanması sırasında, şişme basınçlarının 2 kg/cm2 gibi değerlere ulaşabileceği de hesaplara katılmalıdır.
2- Galeri kesiti büyüdükçe, galeri çevre kayacına gelen yükler artacaktır. Bundan dolayı, galeri içerisinde çalışacak olan iş makinalarını engellemeyecek şekilde ve galerinin açılış amaçlarını olumsuz etkilemeyecek boyutta daraltılması uygun olacaktır.
3- Galeri içine sızan suların, bozulmuş olan zemine daha fazla olumsuz etki yapmaması için, drenaj çalışmalarına ağırlık verilmesi gerektiği düşünülmektedir. Bu nedenle acilen galeri içine drenaj sistemi kurulmalı ve suyun zemin içine sızmasına fırsat verilmeden uzaklaştırılmalıdır. Galeri tabanına belli bir eğimle beton dökülmesi, oldukça etkin bir yöntemdir. Taban betonunun bir veya her iki tarafına açılacak olan oluklar, sızıntı sularının etkin bir biçimde drene edilmesini sağlayacaktır. Çalışmayan drenaj deliklerinin yenilenmesi, su geliri olan deliklerin çevresinde takviye deliklerinin de delinmesinin yararlı olacaktır.
4- Galeri kesitinin at nalı olması nedeniyle, galeri alt köşelerine ve tabanına gelen yükler (ikincil gerilmeler ve şişme, boşluk suyu basınçları) taban tahkimatına çok fazla basınç uygulamakta ve tahkimat elemanları bu basınçları karşılayamamaktadır. Galeri kesitinin dairesel geometriye dönüştürülmesi, galeri tabanını daha duraylı bir hale getirecektir.
5- Kabaran kısımların sıyırma kazısıyla traşlanmasından sonra, kesitin dairesel geometriye dönüştürülmesi ve tabana invert betonunun atılmasıyla, galeri çevre kayacını ve tahkimatı oldukça rahatlatacaktır. Kabaran kısımların, traşlanmasından sonra, galeri ve tahkimat arasına sıkışabilen malzeme konması da tahkimata gelecek yükleri azaltacaktır. Galeri çeperiyle tahkimat arasına kireç enjeksiyonu yapılabilir. Kireç, kilin şişme potansiyelini azaltmaktadır.
6- Deformasyonların etkili olduğu kısımlarda, şatkrit ve tel kafes ile birlikte kaya bulunloma yönteminin sistematik bir biçimde uygulanması gerektiği düşünülmektedir. Ayrıca, tahkimat amacıyla kullanılan şatkrit kalınlığının gerekli görülen yerlerde daha kalınlaştırılması olumlu sonuçlar verecektir. Enjeksiyon ve ulaşım galerilerinin kesiştiği yerlerde gerilmelerin en kompleks ve etkili olduğu kesimlerdir. Bu nedenle, enjeksiyon ve ulaşım galerilerinin kesiştiği kesimde uygun ve yeterli ekstra tahkimat uygulanması gerekmektedir.
7- Galeri ve tünellerde kaya yükünün hesaplanmasında Terzaghi Kaya Yükü Sınıflama Sistemi çoğu kez yetersiz kalmakta veya yanıltıcı olmaktadır. Bu nedenle tünel elemanlarının hesaplanmasında, kaya mekaniği ilkeleri esas alınmalıdır. Bunun için gerekli olan yerinde yapılacak (in-situ) deney ve ölçümlerinden kaçınılmamalıdır.
8- Galeri tavan ve taban hareketlerinin bilinmesi ve galeri tahkimatı seçimi açısından, deformasyon ölçümleri büyük önem kazanmaktadır. Deformasyonların etkili olduğu kesimlerde zamana bağlı olarak konverjans ölçümleri yapılarak hareketler kontrol altında tutulmalıdır.
9- Tahkimat amacıyla kullanılan -16 profili rijit bağlarının, bazı yerlerde yetersiz kaldığı görülmüştür. Bu kısımlarda tahkimat profil kesitinin arttırılması duraysızlıkları önlemede etkin olacaktır.
10- Taban sularının etkisi ile taban zemini taşıma gücü yönünden olumsuz yönde etkilenmektedir. Buna bağlı olarak iksa temellerinde yer yer oturma-gömülme meydana gelmektedir. Bu nedenle iksalar, taban yüzeyi daha geniş betonarme sömeller üzerine oturtulması daha uygun olacaktır.
11- Mevcut uygulama projesi temin edilemediğinden, yapılacak ıslah ve düzeltmeler daha detaylı ve kesin olarak belirtilememiştir. Bu nedenle, Projeci tarafından bu raporla sunulan unsurlar ve öneriler dikkate alınarak gereken düzeltmeler bir an önce yapılmalıdır.
1- Bagualin, F., Jezequel, F.J., Shields, H., "Pressuremeter and Foundation Engineering", Trans. Tech. Publication, Clausthal, Germany, 1978.
2- “Canadian Manual on Foundation Enginering”, Canada Printing and Publishing Ottowa, Canada, 1975.
3- "The Menard Pressuremeter Interpretation and Application of Pressuremeter Test Results to Foundation Design", Sols Soils, No.26, Paris, 1975.
4- Erdoğan, H., Baykal, İ., Erdem, İ.Ü., “Şanlıurfa-Tugay Komutanlığı Yerleşim Sahası Zemin Etüt Raporu”, Bayındırlık ve İskan Bakanlığı, Devlet Su İşleri Genel Müdürlüğü, Jeoteknik Hizmetler ve Yeraltısuları Dairesi Başkanlığı, Kaya ve Zemin Mekaniği Şube Müdürlüğü, Rapor No:110,
5- Erdem, İ.Ü., Güven, M.M., “Çanakkale-Çokal Barajı Temel Zemini Sıvılaşma Analizi Raporu”, Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı, Devlet Su İşleri Genel Müdürlüğü, Jeoteknik Hizmetler ve Yeraltısuları Dairesi Başkanlığı, Kaya ve Zemin Mekaniği Şube Müdürlüğü, Rapor No:222, 2000.
6- Tozak, A.Z., “Çanakkale-Gelibolu-Gökbüet Projesi Çokal Barajı Dolusavak Şevleri Jeoteknik Raporu”, Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı, Devlet Su İşleri Genel Müdürlüğü, DSİ XXV. Bölge Müdürlüğü, Jeoteknik Hizmetler ve Yeraltısuları Dairesi Başkanlığı, Balıkesir, 2000.
7- Ulusay, R., “Uygulamalı Jeoteknik Bilgiler”, TMMOB Jeoloji Mühendisleri Odası Yayınları:38, 4.Baskı, 2001.
8- Tutluoğlu, L., Ünal, E., “Rock Mechanics”, Department of Mining Engineering Middle East Technical University, Ankara.
9- Hoek, E., Bray, J.W., “Kaya Şev Stabilitesi”, TMMOB Jeoloji Mühendisleri Odası Yayınları, 3.Baskı, 1995.
10- Birön, C., Arıoğlu, E., “Madenlerde Tahkimat İşleri ve Tasarımı”, İstanbul Teknik Üniversitesi Maden Fakültesi, Birsen Kitapevi, İstanbul, 1980
11- “Tünellerin Projelendirilmesi ve İnşası Semineri”, DSİ, Cilt 1-2, Adana, 1986
12- Edited by, Paşamehmetoğlu, A.G., Kawamoto, T., Whittaker, B.N., Aydan, Ö., “Assesment And Prevention of Failure Phenomena in Rock Engineering”, Proceeding of The International Symposium on Assesment and Prevention of Failure Phenomena in Rock Engineering, Istanbul, Turkey, 1993
13- Stacey, T.R., Page, C.H., “Practical Handbook for Underground Rock Mechanics”, Trans Tech Publications, Vol. 12, 1986
14- Bieniawski, Z.T., “Rock Mechanics Design in Mining and Tunnelling”, A.A. Balkema Publisher, 1984
15- Obert, L., Duvall, W.I., “Rock Mechanics and The Design of Structures in Rock”, John Wiley and Sons, Inc, 1967
16- Habib, P., “An Outline of Soil and Rock Mechanics”, 1982
Gösterim: 215 -
Yanıt: 0 -
Başlatan:turkmine
FM Gündem: 