Anizotropik davranış gösteren metamorfik kaya kütlelerinde şev stabilitesi analizleri
Slope stability analyzes in metamorphic rock masses with anisotropic behaviour
- Tez No: 678982
- Danışmanlar: PROF. DR. KAAN ERARSLAN, DR. ÖĞR. ÜYESİ SUNAY BEYHAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Maden Mühendisliği ve Madencilik, Mining Engineering and Mining
- Anahtar Kelimeler: Anizotropik Lineer, Kayaç Anizotropisi, Mika Şist, Snowden Anizotropik Lineer, Yeşil Şist, Anisotropic Linear, Green Schist, Mica Schist, Rock Anisotropy, Snowden Anisotropic Linear
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kütahya Dumlupınar Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 209
Özet
Anizotropi, kayacın fabrik, mikroyapı veya mevcut süreksizliklerin etkisinde farklı yönelimlerde değişik dayanım, deformasyon vb. özellikleri göstermesidir. Anizotropik özelliğe sahip kaya kütlelerinde inşa edilen yeraltı ve yerüstü mühendislik yapılarında, genellikle tabaka düzlemlerine dik veya rastgele seçilen yönelim açıları dikkate alınarak yapılan çalışmalardan elde edilen verilerle projeler değerlendirilmektedir. Bu durum özellikle açık ocak şevlerinin emniyet katsayısı değerlerini etkilemektedir. Bu çalışmada, Kastamonu ili Hanönü ilçesinde bulunan Acacia Maden İşletmeleri A.Ş. bakır madeni sahasında, duraysızlığa sebep olan metamorfik kaya kütlesinin (yeşil şist ve mika şist) yönlü olarak değişen anizotropik özelliklerinin şev stabilitesine etkisi uygulamalı olarak araştırılmıştır. Sahada duraylılıkla ilgili problemlere sebep olan, yönlere bağlı olarak mekanik davranışları değişebilen, yeşil şist ve mika şist içerikli metamorfik kaya kütleleri değerlendirilmiştir. Tabaka düzlemlerine dik konumdaki kayaç özellikleri (dayanım, vb.) genellikle daha yüksek değerlerde olmaktadır. Ancak tabakalanma düzlemlerinin farklı derecelerinde kaya malzemesinin dayanım ve deformasyon gibi değerleri de farklı olabilmektedir. Bu farklılığın ortaya konulması ve anizotropinin şev stabilitesine etkisinin belirlenmesi amacıyla anizotropi düzleminin düşey ile yaptığı farklı yönelim açılarında (0°, 15°, 30°, 45°, 60°, 75° ve 90°) deneysel çalışmalar yürütülmüştür. Bu kapsamda, yönlere göre tek eksenli ve üç eksenli sıkışma dayanımı, ultrasonik ses hızı (P ve S), dolaylı çekme dayanımı, deformasyon özellikleri (elastisite modülü) ve makaslama dayanımı değerleri (kohezyon (c) ve içsel sürtünme açısı (ϕ)) belirlenmiştir. Ayrıca, anizotropi tipi (U, dalgalı, omuz) ve derecesi (düşük, orta ve yüksek) de değerlendirilmiştir. Şev stabilitesi çalışmalarında genellikle Mohr-Coulomb ve Genelleştirilmiş Hoek-Brown yenilme kriterleri kullanılmaktadır. Bu çalışmada, söz konusu kriterlerin yanında,“Anizotropik Lineer”ve“Snowden Modifiye Edilmiş Anizotropik Lineer”yenilme ölçütleri de kullanılmıştır. Buna göre; 60° yönelim açısında maksimum, 0°'de minimum şev emniyet katsayıları elde edilmiştir. Ayrıca, bu derecelerde yapılacak şev çalışmaları için uygun şev geometrisi de (şev yüksekliği, açısı, genişliği) belirlenmiştir. Yönelim açısı dikkate alınarak yapılan şev stabilite analizlerinden elde edilen şev parametresi sonuçları, çalışma sahasındaki şev duraysızlıklarının önlenmesinde etkili olacaktır.
Özet (Çeviri)
Anisotropy in rocks is that the rock exhibits different strength, deformation and similar properties in different orientations under the effect of fabric, microstructure or existing discontinuities. In underground and surface engineering structures built on rock masses with anisotropic properties, projects are evaluated with the data obtained from the studies, usually taking into account the orientation angles that are perpendicular to the bedding planes or randomly selected. This situation especially affects the safety coefficient values of open pit slopes. In this study, Acacia Maden İşletmeleri A.Ş., located in Hanönü district of Kastamonu province, the effect of the anisotropic properties of the metamorphic rock mass (green schist and mica schist) that cause instability on the slope stability in the copper mine area was investigated practically. Green schist and mica schist containing metamorphic rock masses, which cause stability problems in the field, and whose mechanical behavior can change depending on the directions were evaluated. Rock properties (strength, etc.) perpendicular to the bedding planes are usually at higher values. However, at different degrees of bedding planes, the strength and deformation values of the rock material may also be different. In order to reveal these differences and to determine the effect of anisotropy on slope stability, experimental studies were carried out at different orientation angles (0°, 15°, 30°, 45°, 60°, 75° and 90°) of the anisotropy plane with the vertical. In this context, uniaxial and triaxial compressive strength, ultrasonic sound velocity (P and S), indirect tensile strength, deformation properties (modulus of elasticity) and shear strength values (cohesion (c) and internal friction angle (ϕ)) were determined based on directions. In addition, anisotropy type (U, wavy, shoulder) and degree (low, medium and high) were also evaluated. Mohr-Coulomb and Generalized Hoek-Brown failure criteria are generally used in slope stability studies. In this study, besides these criteria,“Anisotropic Linear”and“Snowden Modified Anisotropic Linear”failure criteria were also used. Maximum slope safety coefficients were obtained at 60° orientation angle and minimum at 0°. In addition, suitable slope geometry (slope height, angle, width) was determined for slope studies to be carried out at these degrees. Slope parameter's results obtained from the slope stability analyzes made by considering the orientation angle will be effective in preventing slope instability in the study area.
Benzer Tezler
- High resolution dielectric anisotropy investigation of carbon nanotube - smectic A liquid crystal dispersion
Karbon nanotüp - smektik A sıvı kristal karışımlarının yüksek çözünürlüklü dielektrik ölçümlerinin incelenmesi
FUNDA GÜVEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEVTAP YILDIZ ÖZBEK
- PLC ve HMI kontrollü servo tahrikli 2 eksenli mekanik test düzeneğinin geliştirilmesi
Development of a servo driven 2-axis mechanical test assembly controlled by PLC and HMI
MEHMET KAAN ÇİMEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Makine MühendisliğiKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MEHMET ERMURAT
- Sıvı kristallerin optik ve kalorimetrik özelliklerinin incelenmesi
Optical and calorimetric study of liquid crystals
MEHMET CAN ÇETİNKAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEVTAP YILDIZ ÖZBEK
- 1-d numerical analyses of dynamic soil response under surface excitations
Yüzey yüklemeleri altında zeminin bir boyutlu dinamik davranışının sayısal analizleri
DENİZ ÖZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDeprem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET BARIŞ CAN ÜLKER
- Değişken kaya koşullarında kazılan enerji ve derivasyon tünellerinin tasarım ilkeleri ve bir vaka analizi
Design principles and a case analysis of energy and derivation tunnels dugged in variable rock conditions
YUSUF YAŞAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
İnşaat MühendisliğiGazi Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜLEYMAN PAMPAL