Geri Dön

Laboratory investigation of shear behavior of rock discontinuities based on shear rate, size and roughness characteristics

Kaya süreksizliklerinin makaslama davranışlarının makaslama hızı, boyut ve pürüzlülük karakteristiklerine dayalı laboratuvar incelemesi

  1. Tez No: 474987
  2. Yazar: ERGİN İŞLEYEN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. HAFİZE ŞEBNEM DÜZGÜN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Maden Mühendisliği ve Madencilik, Mining Engineering and Mining
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2017
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 208

Özet

Kaya kütlelerinin özellikleri süreksizliklerin varlığından önemli ölçüde etkilenir. Güvenilir kaya yapıları tasarlayabilmek için, kaya süreksizliklerinin davranışlarını etkileyen faktörler dikkatle analiz edilmelidir. Bu çalışmada, kaya süreksizliklerinin davranışları üzerindeki pürüzlülük, makaslama hızı, numune boyutu etkileri ve bu etkilerin birbiri üzerindeki bağımlılığı araştırılmıştır. Kaya süreksizliklerinin 3 boyutlu modelleri yakın mesafe dijital fotogrametri yöntemiyle üretilmiştir. Ardından, süreksizlik modelleri 3B yazıcı ile elde edilip, doğrudan kesme deneylerinde kullanılacak beton numuneleri üretmek amacıyla kalıp olarak kullanılmıştır. Literatürde önerilen kaya süreksizliği numunesi replikasyon metodolojisinin başarısı, numune üzerindeki pürüzlülüğün hedeflenen düzeye yakın oluşunun gösterilmesiyle kanıtlanmıştır. Doğrudan kesme deneyleri, üç farklı sabit normal yük durumu altında, üç farklı makaslama hızı ile, iki farklı numune boyutunda yapılmıştır. Numuneler pürüzlülük dereceleri Z2 parametresi cinsinden belirlenmiş olup, 0,115 – 0,420 aralığında değişmektedir. Deney sonuçları, beklendiği gibi, makaslama dayanımının pürüzlülük derecesi ile birlikte arttığını göstermektedir. Ayrıca, makaslama hızı etkisinin, normal yüke bağlı bir özellik olduğu ve etkinin yüksek ve alçak normal yük seviyelerinde farklılık gösterdiği belirlenmiştir. Buna ek olarak, numune boyutu etkisinin incelenmesi, literatürde daha önce karşılaşılmamış sonuçlar göstermiştir. Küçük boyutlu numunelerin pürüzlülük seviyeleri daha yüksek olmasına rağmen, makaslama dayanımları, büyük boyutlu numunelerin makaslama dayanımlarından düşüktür. Bunların yanı sıra, makaslama hızı etkisinin, pürüzlülük derecesi ve numune boyutu ile birbirine bağımlı olduğu tespit edilmiştir. Makaslama hızının etkisi, pürüzlülük seviyesi azaldıkça ve numune boyutu azaldıkça, artmaktadır.

Özet (Çeviri)

Rock mass characteristics are significantly influenced by the presence of discontinuities. In order to develop safe rock engineering designs, factors affecting shear behavior of rock discontinuities should be carefully analyzed. In this study, effects of shear rate, sample size, roughness characteristics and co-dependency of these effects are investigated on rock discontinuity sample replicas. 3D models of the rock discontinuities are generated with close-range digital photogrammetry. Then, discontinuity models are obtained with a 3D printer, to be used as a mould to produce concrete discontinuity sample replicas for direct shear test. The suggested rock discontinuity sample replication methodology in the literature is adopted and found to be successful with accurate represantation of intended roughness level of the sample. The direct shear tests are conducted under three different constant normal load conditions with three different shear rates on two different sample sizes. The roughness degree of the samples are measured in terms of Z2, and it changes between 0.115 – 0.420. Experimental results indicated that, shear strength increases with increasing degree of roughness. Moreover, it's revealed that effect of shear rate is a normal stress dependent property and it differs for high and low normal stress levels. Investigation of sample size effect showed contradictory results with the previous studies in the literature. It is observed that the shear strength of the small size samples is lower than the shear strength of the larger samples, even though the roughness is higher in the small samples. In addition, it's revealed that the shear rate effect is co-dependent with the effect of the roughness and the effect of sample size. The shear rate effect becomes greater as the roughness degree decreases and the sample size decreases.

Benzer Tezler

  1. TKİ – Milas Hüsamlar Açık Linyit Ocağı'nda şev duraysızlık mekanizmalarının araştırılması ve güvenli şev tasarımı

    Investigation on the mechanisms of slope instability and design of safe slope at TKİ – Mi̇las Hüsamlar Lignite Open Pit

    KEMAL CEM SOLAK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Jeoloji MühendisliğiHacettepe Üniversitesi

    Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ERGÜN TUNCAY

    PROF. DR. REŞAT ULUSAY

  2. Spt-Cpt korelasyonu

    Başlık çevirisi yok

    MURAT MOLAY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1993

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. AHMET SAĞLAMER

  3. Zeminlerin indeks özellikleri ve SPT-CPT deneylerinin karşılaştırılması

    A Correlation study between standard penetration test and static cone penetration test results

    ŞAFAK HATUNOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1992

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF. DR. REMZİ ÜLKER

  4. Shear behaviour of joints under heat in direct shear

    Başlık çevirisi yok

    HASAN AYDIN BİLGİN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    1989

    Maden Mühendisliği ve MadencilikOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    PROF. DR. A. GÜNHAN PAŞAMEHMETOĞLU