:: YERALTI SUYU ve GAZLARIN KONTROLU
:: Su ve Gazın Zararları
İnfiltrasyon; Tünel İçine Sızıntı
Su tablası altında yer alan tünellere suyun girişi, su tablasının tavan üstündeki seviyesine, eklemlerin aralarına ve açıklıklarına bağlıdır. Islak ortamlar tünelde çalışmayı zorlaştıracağı gibi maliyeti de artırır. Sık sık iş kazalarının meydana gelmesi muhtemeldir. Delme ve patlatma istenmeyen sonuçlara neden olabilir. Özellikle kullanılacak patlayıcıların, ıslak ortamlarda ateşlemeye uygun olması gerekmektedir.
Tünelin kullanıma açılmasından sonra,çok az miktardaki su sızıntıları yaya tünelleri (metro istasyonları gibi) ve ulaşım tünellerinde buzlanmaya neden olabilir. Böylece emniyetsiz koşulların oluşumu ortaya çıkar. Su sızıntıları, mimarsal unsurlara zarar verirken çelik elemanların korozyonuna neden olurlar.
Yukarıda özetlenen bu gibi durumlardan kaçınmak için, ne kadar su sızıntısına izin verileceği projenin başında belirtilmelidir. Amerika’da ulaşım tünelleri için bu limit tünelin iç yüzey alanında, 0,2-1,7 lt/gün/m² olarak belirlenmiştir.Stockholm’deki yer altı geçişlerinde bu değer aralığı 1,9-9,5 lt/gün/m² ve Amerika’daki kanalizasyon tünellerinde 2,1-14,8 lt/gün/m² olarak belirlenmiştir. Sızıntı hızları, tünelden drene edilen su miktarının izlenmesi sonucu elde edilebilir.
Exfiltrasyon; Tünelden Dışarıya Sızıntı
Tüneller yüksek basınçlı su veya toksik akışkanlar taşıdıkları zaman, tünelden dışarıya sızıntı söz konusu olacaktır. Yer altı mağaralarında eğer kayanın kalitesi yüksek ise atmosferik basınca yakın değerlerde petrol ürünleri kaplamasız olarak saklanır. Eğer kazı su tablası altında ise,yer altı suyunun mağaraya sızıntısı söz konusu olacaktır. Yüksek toksik sıvılar ve yüksek basınç altındaki sıvılar mutlaka geçirimsiz kaplama ile korunmalıdır.
Özellikle basınç altındaki suyun sızıntısı tehlikeli sonuçlara neden olmaktadır. Yüksek hıza sahip sular aşındırıcı karaktere sahiptir. Düşük hız fakat orta-yüksek basınca sahip sular kaplamada Nuraysızlığa neden olurlar. Ayrıca heyelanları da başlatabilirler. Tünel etrafındaki killi zeminler veya eklemlerdeki dolgu malzemeleri şişme eğilimli iseler, şişme basıncından dolayı kaplamalarda çatlamalara ve daha büyük hasarın oluşumuna olanak sağlarlar.
Pompaj ve Su Problemlerinin Çözümü
Karstik kireç taşlarında olduğu gibi su akıntısının fazla olduğu yerler de yüksek kapasiteli pompaj ekipmanı kullanılır. Derinlerdeki sıcak sular, soğuk sulara oranla daha fazla problem yaratırlar. 1950-1955 yılları arasında Kaliforniya’da 10.3 km uzunluğunda bir tünel sedimanter birimlerin içinde kazılmıştır ( Trefzger-1966). Yer altı suyu güncel bir fay zonunda 41 oC ye kadar ısınıp, hızını 580 lt/sn ye kadar yükseltmiştir. Ortalama 180 lt/sn’lik bir akıntı inşaatın 16 ay durmasına neden olurken, bütün enjeksiyon işlemleri başarısızlıkla sonuçlanmıştır. İşçiler dirseklerine kadar su içinde çalışarak bu sorunu çözmeye çalışmışlardır.
Duraysızlıklar
Yüksek hıza sahip sular gevşek veya duraysız kayaçların içinden geçerken, kayaçları aşındırarak eklem açıklıklarının genişlemesine neden olurlar. 1958 yılında Stockholm Metro tünelinde ani ve aşırı su akıntısı fay zonunda dolgu olarak bulunan siltlerin yıkanmasına neden olmuştur. Tünelin üstündeki çakıllı birimden gelen bu suyun hızı 100-170 lt/sn ye ulaşmıştır. Fay zonunun ıslah edilmesi ancak dalgıçlar aracılığıyla mümkün olmuştur ( Morfeldt,1969).
Sık sık rastlanan ve ciddi sorunlara neden olan bir diğer problem, tünel aynasının kazılması esnasında küçük miktarda fakat yüksek basınca sahip suyla karşılaşıldığı zaman ortaya çıkmaktadır.Kaliforniya’da , The San Jacinto tünelinin masif granit içindeki kazısında,şafttan sadece 50 m ilerde, aşırı oranda kırıklanmış ve su içeren bir fay yüzeyine, bariyer görevi yapan fay kili içine girilmiştir. Bunun sonucunda tünele saniyede 480 lt su girmiş ve beraberinde yaklaşık olarak 760 m3 kaya molozu taşımıştır. Aynı tünel güzergahında 21 tane benzer fay haritalanmıştır( Thompson,1966).
Su Tablasının Düşürülmesi
Gerek tünel içine suyun kontrolsüz olarak girmesi gerekse kontrol altındaki su tablasının düşürülmesi, bölgedeki su kaynakları üzerinde olumsuz etkiye neden olabilir. Tünel üstünde yer alan zeminde konsolidasyon ( oturma ) oluşabilir. Bu yüzden çevresel risk mutlaka değerlendirilmelidir. Drenaja ancak tünel içine gelen suyun önemsiz miktarda olup, sübsidansın oluşmasına neden olmayacağı ve su tablasının kalıcı şekilde düşürülmesi esnasında çevresel etkilenmenin oluşmayacağı zamanlarda izin verilmelidir. Bunun yanı sıra inşaat esnasında tünel içine gelen su enjeksiyonla azaltılabilir. Ayrıca, su tablası, sızıntı için daha fazla geçirimsiz bir ortam yaratacak kaplamaların yerleştirilmesine kadar kuyular aracılığı ile beslenebilir.
Gaz Tehlikesi
Doğal gazlar bazı kayaçların içindeki boşluklarda veya cephelerde bulunurlar. Özellikle metan gazları, zehirli ve patlayıcı özelliğe sahip olmalarından dolayı istenmeyen sonuçlara neden olurlar. Karbon monoksit ve hidrojen sülfit zehirlidirler. Fakat bunların patlayıcı özellikleri yoktur. Karbon dioksit gibi tesirsiz ve hareketli gazlar havalandırmanın yetersiz olduğu zamanlar boğulma etkisi yaratırlar. Gaz içeren formasyonlarda tünel açılacağı zaman araştırma sondajları ile gazların karakterinin ve miktarının belirlenmesi gerekir. Tünel açılması esnasında havadan alınan örnekler analiz edilmelidir. Sigara içilmesinden ve çıplak ateşten mutlaka sakınılmalıdır. İyi havalandırma sistemleri kurulmalıdır.
:: Tünel İçine Gelen Suyun Tahmin Edilmesi
Yer altı suları özellikle faylar ve eklemlerden tünel içine girerler. Uzun tünellerde kırıklı ve su içeren zonları kesme olasılığı yüksektir. Tünel açımı esnasında karşılaşılacak su potansiyelinin önceden tahmin edilmesi, muhtemel sorunların büyüklüğünü ortaya koyacaktır. Bunun için, araştırma sahasında jeoloji ve yer altı suyu rejiminin yorumlanması, kaya kütlelerinin hidrolik iletkenliklerinin ölçümü ve jeolojik haritalamanın detaylı yapılması gerekecektir. Eğer kazı esnasında bazı lokasyonlarda ani bir su akıntısı ile karşılaşılacağı tahmin ediliyorsa, ayna kazısı öncelikle küçük sondaj delikleri aracılığıyla yapılmalıdır. Böylece su basıncı ve akıntısının yavaş yavaş azaltılmasına olanak verilir. Daha sonra normal kazıya devam edilir. Tünel içine uzun dönemli sızıntılar için, bölgesel su kullanımının mevcut ve gelecekteki kullanımının değerlendirilmesi yapılmalıdır. New York Metrosu yıllarca çok az miktardaki su sızıntıları altında kullanılmıştır. Fakat zamanla şehirleşme ve tarımın artmasına paralel olarak yer altı su seviyesi yükselmiş ve su tüketimi de artmıştır.bunu sonucunda, tünele giren su miktarında artış gözlenmiştir.
:: Tünel İçine ve Dışına Giden Suyun Kontrolü
Tünel içine giren veya dışına giden suyun kontrolünde drenaj ve enjeksiyon genelde birlikte kullanılır.
Yeraltı Suyunun Kısa Dönemli Kontrolü
Tünelin inşaatı esnasında, trafiğin emniyetli koşullarda işlemesi için tünel tabanı özellikle kuru tutulmalıdır. Genelde şeyl tipindeki litolojilerin çamura dönüşmesi çok kolaydır. Tünel tabanı kenarlarında açılan hendek ve kuyularda suyun toplanması sağlanarak pompaj yapılmalıdır. İnşaat esnasındaki trafiğin emniyetli koşullar altında işlemesi için, taban duraylı kaya parçaları veya zayıf beton ile kaplanmalıdır.
Orta miktardaki akıntılar, tünel içinden yapılacak pompaj ile kontrol altında tutulabilir. Kaya duvarlarındaki duraysızlığa neden olabilecek düzeydeki yer altı suyu basınçları sondajlarla açılan drenaj delikleri aracılığı ile azaltılabilir.
Uzun Dönemli Su Geçirimsizliği
Bir tünel kaplamasız olduğu zamanlar, yer altı suları yol yüzeyine veya demiryolu üzerine akması sonucunda özellikle kış aylarında donmalara neden olmaktadır. Norveç’te lokal sızıntıları önlemek için karayolu tünelleri maliyeti düşük olan oluklu ( kırışık ) alüminyum ile kaplanmaktadır. Böylece sızıntı yapan sular, tünel kenarında bulunan drenlere, daha sonra da tünel dışına aktarılmaktadır. Alüminyum veya fiberglasların arasına kaya elyafı veya polyurethane köpük yerleştirilerek, suyun donması engellenebilmektedir.
Su geçirmez kaplamalı tünellerde, enjeksiyon drenaja oranla daha kullanışlı ve düşük maliyete sahiptir. Sürekli pompaj sistemlerinin uygulaması, yer altı suyunun içeriğine bağlıdır.
"kaynak:Yard.Doç.Dr.Ergül Yaşar"
Gösterim: 472 -
Yanıt: 3 -
Başlatan:ozguryolcu
FM Gündem: 