Maçka (Trabzon) tüneli destek sistemlerinin görgül ve sayısal analizi
Empirical and numerical analyses of support systems of Macka (Trabzon) tunnel
- Tez No: 405939
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ZÜLFÜ GÜROCAK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Jeoloji Mühendisliği, Geological Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Fırat Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Uygulamalı Jeoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 276
Özet
Bu çalışmada Maçka Tüneli güzergâhındaki kayaçların mühendislik özellikleri ve kazı sırasında kullanılacak optimum destek sistemlerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Görgül yöntemler kullanılarak belirlenen destek sistemlerinin güvenirliliği ise sayısal analizler ile değerlendirilmiştir. Tünel güzergâhındaki birimler yaşlıdan gence doğru, Erken Turoniyen yaşlı Çatak Formasyonu, Turoniyen-Santoniyen yaşlı Maçka Formasyonu, Turoniyen-Santoniyen yaşlı Esiroğlu Formasyonu, Erken Kampaniyen yaşlı Kaçkar Riyodasiti'dir. Toplam uzunluğu 5492 m olan tünel kazısının tek tüpünde yapılacak kazının 236 m'si Esiroğlu Formasyonu'nda, 1410 m si Kaçkar Riyodasiti'nde, 1125 m'si ise Çatak Formasyonu'nda yapılacaktır. Tüm çalışmalar; arazi, laboratuvar ve büro çalışmaları olmak üzere üç aşamada gerçekleştirilmiştir. Arazi çalışmalarında, tünel güzergâhının detaylı jeolojik haritası yapılmış, süreksizliklerin mühendislik özelliklerinin belirlenmesi amacıyla hat etütleri gerçekleştirilmiş, jeoteknik amaçlı sondajlara ait karotlar incelenerek Kaya Kalite Göstergesi (RQD), toplam karot verimi (TKV) ve bozunma derecesi (W) belirlenmiş ve laboratuvar çalışmalarında kullanılmak üzere karot örnekler derlenmiştir. Laboratuvar çalışmaları ile kaya malzemesinin fiziksel, mekanik ve elastik özelliklerini belirlemek için jeomekanik deneyler yapılmıştır. Büro çalışmalarında arazi ve laboratuvar çalışmalarından elde edilen veriler kullanılarak, tünel güzergâhındaki kaya kütleleri görgül Kaya Kütle Sınıflaması (RMR89), Kaya Kütle İndeksi (RMi), Kaya Kütle Kalitesi (Q), Jeolojik Dayanım İndeksi (GSI) ve Yeni Avusturya Tünel Açma Metodu (NATM) sınıflama sistemleri kullanılarak sınıflandırılmıştır. RMR, Q ve RMi sınıflama sistemlerinin önerdiği destek sistemlerinin uygulanabilirlikleri, kazıdan sonra tünel etrafında oluşan plastik zonun kalınlığı ve yer değiştirme miktarlarına etkileri Sonlu Elemanlar Yöntemi (FEM) kullanılarak sayısal olarak analiz edilmiştir. Sayısal analizlere ait sonuçlar dikkate alınarak tünel güzergâhındaki kaya kütleleri için optimum destek sistemleri belirlenmiştir. Sayısal analiz sonuçlarına göre; tavan bölgesinde genel olarak RMR89 sınıflama sisteminin önerdiği püskürtme beton kalınlıkları ve Q sınıflama sisteminin önerdiği kaya bulonu aralıkları bu çalışmada önerilen destek sistemiyle benzerlik göstermektedir. Duvarda ise Q sınıflama sisteminin önerdiği kaya bulonu aralıkları, RMi sınıflama sisteminin önerdiği kaya bulonu uzunlukları ve RMR89 sınıflama sisteminin önerdiği püskürtme beton kalınlıkları bu çalışmada önerilen destek sistemleri ile benzerdir. Bu çalışmada önerilen optimum destek sistemleri RMR89, Q ve RMi sınıflama sistemlerinin önerdiği destek sistemleri karşılaştırıldığında, bu çalışmada önerilen destek sistemlerinin en fazla RMi sınıflama sisteminin önerdiği destek sistemleri ile uyumlu olduğu belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, the engineering properties of the rock masses along the Macka Tunnel route and the optimum support systems will be used during excavation are aimed to determine. The reliability of the support systems obtained from empirical methods is evaluated by numerical analysis. The units at the study area are Early Turonien aged Çatak Formation, Turonien-Santonien aged Maçka Formation, Turonien-Santonien aged Esiroglu Formation and Early Campanien aged Kackar Rhyodacite. 236 m of the excavation will be carried out in Esiroglu Formation, 1410 m in Kackar Rhyodacite and 1125 m in Catak Formation. Studies were carried out three stages as field, laboratory and office studies. By the field studies, detailed geological map of the tunnel route was done, line surveys were carried out to determine the engineering properties of discontinuities. Drilling cores were examined thus Rock Quality Design (RQD), total core recovery (TCR) and weathering degree (W) of the rock masses were determined. Also, core samples were taken for laboratory studies. By the laboratory studies, mechanical, physical and elastic properties of the rock materials were defined. During the office studies, the rock masses along the tunnel route were classified by Rock Mass Rating (RMR89), Rock Mass Index (RMi), Rock Mass Quality (Q), Geological Strength Index (GSI) and New Australian Tunneling Method (NATM) with the data obtained from both field and laboratory studies. The applicability of the support systems suggested by RMR89, Q and RMi, thickness of the plastic zone and the effect of the displacements around the tunnel were analyzed numerically by using Finite Elements Method (FEM). Optimum support systems were defined considering the results of numerical analyses. According to the results of numerical analyses; for the crown of the tunnel, shotcrete thickness suggested by RMR89 classification system and the bolt spacing suggested by Q classification system are similar to one which is suggested in this study. For the walls; bolt spacing of Q classification system, bolt length of RMi classification system and shotcrete thickness of RMR89 classification system are similar to one which is suggested by this study. When the support systems suggested in this study are compared with support systems suggested by RMR, Q and RMi classification systems, it was determined that the support system suggested in this study were compatible with the support systems suggested by RMi classification system.
Benzer Tezler
- Zigana Karayolu Tünelinde şaft açma işleminde, kayaç özelliklerinin pilot delgi verimlilik parametrelerine etkisinin incelenmesi
Investigation of rock properties affecting pilot drilling efficiency in Zigana Highway Tunnel shaft openning
PELİN KOÇAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖMÜR ACAROĞLU ERGÜN
- Asfalt yol yüzeyindeki ince taneli malzemelerin sürtünme katsayısına etkilerinin araştırılması
Investigating the effects of dust on the asphalt pavement surface friction coefficient
MUSTAFA MADEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
İnşaat MühendisliğiKaradeniz Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MUHAMMET VEFA AKPINAR
- Maçka ve Çaykara (Trabzon) karayolu tünellerindeki kayaçların delinebilirlik özelliklerinin araştırılması
Investigation of the drillabiilty properties of rocks in Maçka and Çaykara (Trabzon) highway tunnels
BATNYAM BATMUNKH
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Maden Mühendisliği ve MadencilikKaradeniz Teknik ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. MEHMET ÇAPİK
- Maçka (Trabzon) ilçesinde yetişen bazı bitkilerin etnobotanik özellikleri ve peyzaj değerleri
Ethnobotanic features and landscape values of some plants growing in Maçka (Trabzon) district
ZEHRA ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Peyzaj MimarlığıArtvin Çoruh ÜniversitesiPeyzaj Mimarlığı Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DERYA SARI
- Geç kretase yaşlı Çatak formasyonu (Maçka, Trabzon) Çeşmeler üyesinin foraminifer faunası ve biyostratigrafisi
Planktonic foraminifer fauna and biostratigraphy of the Çeşmeler member of late cretaceous Çatak formation (Maçka-Trabzon)
EMİNE TÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Jeoloji MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞENOL ÇAPKINOĞLU