Karadeniz Sahilyolu projesi Hapan tünel güzergahının mühendislik jeolojisi ve jeomekanik değerlendirmesi
Engineering geology and geomechanical evaluation of Black Sea coastal road project Hapan tunnel alignment
- Tez No: 166627
- Danışmanlar: PROF.DR. MAHİR VARDAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Jeoloji Mühendisliği, Geological Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2005
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 125
Özet
KARADENİZ SAHİLYOLU PROJESİ HAPAN TÜNEL GÜZERGAHININ MÜHENDİSLİK JEOLOJİSİ VE JEOMEKANİK DEĞERLENDİRİLMESİ ÖZET Karadeniz Sahilyolu Projesi Türkiye' nin kuzeyinde gerçekleştirilen önemli bir projedir. Projenin amacı Avrupa ve Asya kıtaları arasında rahat bir ulaşım ağının kurulmasıdır. Böylece Türkiye' nin kuzeydoğudaki komşuları (Gürcistan, Ermenistan ve Azerbeycan) ile Avrupa arasında rahat bir ulaşım ağı kurulacaktır. Hapan Tüneli bu kapsamda Perşembe Bolaman otoyol projesine bağlı olarak açılan ve 3 776 m uzunluğu ile ülkemizin halen projelendirilmiş en uzun çift tüplü karayolu tünelidir. Tünel, portallerde 33 m, ve güzergah boyunca da 75 - 375 m derinliğinde projelendirilmiştir. Herbir tüpün çapı 12.6 m ve kazı sonrası açıldığı 80.96 m dir. Tünelde sol tüp için 117 m, sağ tüp için 49 m uzunluğunda bir bölgeyi kapsayan kesimde taban kabarmaları ve tavanda kavlaklanmalar şeklinde gelişen zamana bağlı deformasyonlar ölçülmüştür.Bu durum göz önünde tutularak ano boylan da dikkate alındığında km: 10+683.00 - 10+800.60 sol tüp ve km: 10+693.10 - 10+742.10 sağ tüp arası için iyileştirme çalışmaları kaçınılmaz olmuştur. Bu Yüksek Lisans Çalışması' nda sorunlu kesimde ölçülen deformasyonlar incelenmiş ve sorunlu kesimdeki güzergaha ait mühendislik jeolojisi verileri yorumlanmış ve geri hesap yöntemi kullanılarak iyileştirme çalışmaları için öneriler getirilmiştir. Tünel güzergahı tektonizma ve erozyonun şekillendirdiği vadi tabanlarından geçmektedir. Bölge tektonik olarak günümüzde de yükselmeye devam etmekte ve bunun sonucunda faylanmalar gelişmektedir. Ayrıca bu yükselmeye karşıt aktif olan nehirler yataklarım daha derin kazmakta ve bunun sonucunda da vadi tabanlarında zayıflık zonları oluşmaktadır. Güzergah boyunca geçilen ortam bazalt, aglomera, bazaltik and andezitik tüfler ve denizaltı volkanitleridir. Sorunlu bölümlerde andezitik ve bazaltik litolojilerin alterasyon ürünleri olarak kil bantları görülmektedir. Üst Kretase- Eosen yaşlı bu birimler güzergah boyunca birbirlerinden keskin dokanaklarla ayrılamamakta, bir birlerini üzerlemektedirler. Anılan sorunlu kesimde yeni bir iyileştirme çalışması yapılması için öncelikle 1:100 ölçekli ayna kayıtlan kullanılarak her tüp için tünel düzeyi jeoloji haritalan ve boy kesitleri hazırlanmıştır. Buna ek olarak sorunlu kesimin litolojik ve morfolojik olarak değerlendirilebilecek blok diyagram hazırlanmıştır. Bu modelden de anlaşılacağı gibi tünel güzergahı D-B yönelimli faylar tarafından kırılmakta ve hem yatay hem de düşey hareket bileşenleriiçermektedir. Ayrıca yüzeysuları bu süreksizlik yüzeylerini izleyerek tünel kotuna kadar inmekte ve volkanik birimlerin dayanımlarım düşürmektedir. Bu jeolojik ve tektonik verilerin yardımıyla tünelin uygulama projesinde belirtilen kaya kaliteleri her tüp için ayrı ayrı değerlendirilmiştir. Bu değerlendirmenin sonucunda uygulama projesinde kullanılan jeomekanik parametrelerin laboratuar ortamım yansıttığı ve yenilme sonrası değerlendirmelerde yetersiz kaldığı görülmüştür. Böyle laboratuar verilerinden kaya ortamın yerli yerinde elde edilebilecek jeomekanik parametreleri hesaplanmıştır. Bunun sonucunda en kötü durumu yansıtması açısından sol tüpte km: 10+714.50' de ölçülen maksimum 14 cm' lik deformasyonu içeren bir en kesit hazırlanarak bu ortamın hesap modeli oluşturulmuştur. Hesap modeli sonlu elemanlar ve sınır elemanları içeren karma hesap yöntemini kullanmaktadır. Hesaplamalarda öncelikle mevcut durum çözülerek stabilite problemleri, ve iksa sistemine düşen yükler belirlenmiştir. Buradan, yetersiz ve hafif tutturulmuş kaya bulonu kullanımı ve tabanda ters kemer kapanımı kullanılmaması sonucunda stabilitenin bozulduğu anlaşılmıştır. Böylece ortamın jeomekanik parametreleri değiştirilmeden yeni bir tünel modeli oluşturularak yeni bir hesaplama yapılmış ve bu hesaba uygun destekleme ve iyileştirme sistemler önerilmiştir. Daha önce belirtilen su durumu ve birimlerin ayrışması da göz önünde tutularak drenaj sisteminin değiştirlmesi önerilmiştir. xı
Özet (Çeviri)
ENGINEERING GEOLOGY AND GEOMECHANICAL EVALUATION OF BLACK SEA COASTAL ROAD PROJECT HAPAN TUNNEL ALIGNMENT SUMMARY The Black Sea Coastal Express Road Project is one of the important projects, constructed in Northern Turkey. The aim of the project is get continuous and comfortable transportation between the Europe and Asia continents. This coastal route project connects northeast neighbours of Turkey (Georgia, Armenia, and Azerbaijan) to Europe. In this scope Hapan Tunnel is constructed as a part of the Bolaman - Perşembe Highway. Hapan Tunnel is the longest double tube road tunnel projected in Turkey with a length of 3 776 meters. Depth of the tunnel is 33 meters at the tunnel portals, and ranges between 75 - 375 meters throughout the tunnel route. The diameter of the tunnel is 12.6 meters and the cross-section area after excavation is 80.96 m2. The problematic sections, where high deformations occured are approxiamately 117 meters for the left, and 49 meters long for the right tubesin this manner, according to excavation steps, it must be projected a rehabilitation study between ch. 10+683.00 - 10+800.60 km for the left tube, and 10+693.10 - 10+742.10 km for the right tube. The meassured deformation values, and engineering geological observations are studied, and is given a new approach for the rehabilitation for the problematic section in this Master of Science Thesis. The morphology of the tunnel route is described as steep topography and divided with valleys. The tunnel route is still under the effect of young tectonicsas a uplifting and faulting. Also the river network is digging its bed more steep. Lithological sequences along the tunnel route contains Upper Cretaceous-Eocene basalt, agglomerate, basaltic and andesitic tuffs as submarine volcanism products. In some of the sections clay can be seen as alteration products of basalts and andesites. The tunnel level geological maps and cross section was prepared for each tube, according to 1:100 scaled excavation records. Also, a block diagram prepared to understand the lithological settling and geomorphology in the problematic section. According to these parameters, tunnel alignment is being deformed under the D-B directional fault system and also lateral spreading. Added to that condition, surface waters was drained into the tunnel. When designing a tunnel it is important that designer should use the in-situ geomechanical parameters of the rock. So, the in-situ parameters was calculated for geomechanic design of the problematic section. The calculation was hold on back - xuanalysis method which contains both finite element and boundary element calculation methods. The calculation model section was carried the meassured maximum deformation station, namely km: 10+714.50. In first stage of the calculation, the existing condition was studied to understand the stability problem. After that, some construction parameters adde the design and re calculated for the stabilitation of the model. After calculations it is clear that a invert should installed to each tunnel. Also, additional rock bolts should be installed along the problematic section. Drainage ring should fixed with incert for removing the water from the tunnel and clay zones. xm
Benzer Tezler
- Karadeniz Sahil Yolu Projesi kapsamında işletilen Trabzon-Bulak taşocağında yapılan patlatmaların çevresel değerlendirmesi
Environmental evaluation of blastings performed in Trabzon-Bulak quarry for running Black Sea Coastal Highway Construction Project
RECEP KAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
Çevre MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiÇevre Bilimleri Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. AYHAN KESİMAL
- Local reactions to a national road project: The case of Black Sea coastal road project, Turkey
Ulusal bir yol projesine yerel tepkiler: Karadeniz sahil yolu projesi örneği, Türkiye
SİBEL ESRA KARATAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2006
SosyolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiSosyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. HELGA RİTTERSBERGER-TILIÇ
- Doğu Karadeniz Sahil Yolu tahkimatına uygun taş üretim yönteminin saptanması
Eastern Black Sea Coastal Highway to the appropriate taylor production methods determination of fortifications
ŞAFAK İSLAMOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Maden Mühendisliği ve MadencilikKaradeniz Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MUHAMMET VEFA AKPINAR
- An economical analysis of alternative Eastern Black Sea Coastal Highway defense structures
Doğu Karadeniz Sahil Yolu kıyı koruma yapılarının ekonomik analizi
UMUR İNANÇ TAŞKIRAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2003
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET CEVDET YALÇINER
PROF. DR. AYŞEN ERGİN
- An experimental study on the stability of Eastern Black Sea Coastal Highway defense structures
Doğu Karadeniz Sahil Yolu kıyı koruma yapılarının denge durumlarının model deneyleriyle araştırılması
MEHMET RIFAT DEDEOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2003
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞEN ERGİN
DOÇ. DR. AHMET CEVDET YALÇINER