Karstik ortamda inşa edilen bir viyadük temelindeki mühendislik jeolojisi sorunlarının ve mühendislik çözümlerinin araştırılması
Investigation of engineering geology problems and engineering measures on the foundation of a viaduct built in a karst environment
- Tez No: 951985
- Danışmanlar: PROF. DR. ADİL BİNAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Jeoloji Mühendisliği, Geological Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 128
Özet
Mühendislik jeolojisi uygulamalarında karstik ortamlar; oturma, ani göçme, su kaçakları, çatlaklar, obruk oluşumları ve beklenmedik deformasyonlar şeklinde problemlere neden olmaktadır. Bu tür problemler özellikle otoyol, demiryolu, boru hatları gibi mühendislik yapılarında büyük can ve mal kayıplarına neden olma potansiyeline sahiptir. Türkiye'nin hem aktif deprem kuşağında yer alması hem de coğrafik olarak geçiş iklimine sahip olması nedeniyle, özellikle karstlaşma sonucu oluşan yeraltı boşluklarının çökmesi ile meydana gelen obruklar mühendislik yapıları açısından kritiktir. Bu nedenle anılan sorunların çözümü için problemin doğru tariflenmesi ve doğru mühendislik önlemlerinin alınması, mühendislik yapısının güvenliği açısından hayati öneme sahiptir. Karstik ortamla karşılaşılması durumunda yer değişikliği yapılamıyorsa, iyileştirme yöntemleri kullanılmaktadır. Bu önlemler arasında enjeksiyon, fore kazık, jet grout sayılabilir. Ülkemizin en önemli yatırımların biri olan Ankara-İzmir Yüksek Hızlı Demiryolu Projesi 250 km/saat hıza göre tasarlanmıştır. Bu tasarımda en düşük kurp yarıçapı 3000 m, boyuna eğim ise %0,2'dir. Bu durum, inşaat aşamasında karşılaşılan mühendislik sorunlarında yer değiştirme seçeneğini neredeyse yok etmektedir. Bu durumda karşılaşılan sorunlar için özel mühendislik çözümleri uygulanmaktadır. Ankara-İzmir Hızlı Tren Projesi Banaz-Eşme güzergâhında yer alan V16 Viyadüğü kesiminde karstik boşluklarla karşılaşılmıştır. Dolayısıyla bu tezin amacı, yüksek hızlı demiryolu projelerinin kritik ve yüksek ağırlıktaki sanat yapılarından biri olan viyadük temelini oluşturan karstik birimdeki mühendislik jeolojisi sorunlarını tariflemek ve bu sorunların çözümüne yönelik optimum mühendislik önlemlerini ortaya koymaktır. Bu amaçla viyadük güzergâhında yapılan sondaj verileri, jeofizik ölçüm verileri, kaya malzemesinin ve kütlesinin jeomekanik parametreleri, jeolojik kesit ile sahaya ait tüm veriler birlikte değerlendirilerek karstik boşlukların oluşturduğu seviyeler belirlenmiştir. Jeofizik çalışmalar kapsamında Yer Radarı ve Elektrik Özdirenç Tomografi ölçümleri yapılmış ancak yer radarından yeterli veri elde edilemediği için daha iyi sonuçlar elde edilen ERT ölçümlerinin sayısı artırılarak araştırma detaylandırılmıştır. Sondaj verileri ve jeofizik ölçümlerinden elde edilen veriler yardımıyla belirlenen boşluklu seviyeler için enjeksiyon çalışması yapılmasına karar verilmiştir. Toplamda 748 adet enjeksiyon noktasında, 20870 metre delgi ve 1339.018 m³ enjeksiyon basım işi yapılmıştır. Yapılan enjeksiyonların boşlukları doldurduğunu kontrol etmek amacıyla fore kazıkların yanlarından verev yönlü sondajlar yapılmıştır. Karotlar incelendiğinde enjeksiyon izlerinin belirgin şekilde gözlendiği ve boşlukların dolduğu anlaşılmıştır. Viyadükler yapısı gereği zemine oldukça yüksek gerilmeler uygulamaktadır. Bu gerilmeler, temeli oluşturan birimlerde boşluk veya boşluklar bulunması halinde, tümüyle yenilmelere neden olma potansiyeline sahiptir. Bu nedenle V16 Viyadüğü fore kazıklı temel olarak tasarlanmıştır. Fore kazıkların yanal yükleri taşıyıp taşıyamadığını, maruz kalacağı çekme yükü, sürtünme basıncı ve uygulanacak yüke karşı oturma davranışı gösterip göstermeyeceğini sahada test etmek amacıyla kazık yükleme deneyleri yapılmış, deney kolonlarında herhangi bir ani oturma ve çökme gözlenmediği, deformasyonların elastik sınırlar içerisinde gerçekleştiği belirtilmiştir.
Özet (Çeviri)
In engineering geology applications, karst environments cause problems in the form of settlement, sudden collapse, water leaks, cracks, sinkhole formations and unexpected deformations. Such problems have the potential to cause major losses of life and property, especially in engineering structures such as highways, railways, pipelines. Due to the fact that Turkey is located both in the active earthquake belt and geographically has a transitional climate, especially the sinkholes caused by the collapse of underground cavities formed as a result of karstization are critical in terms of engineering structures. For this reason, accurate description of the problem and taking the right engineering measures to solve these problems are of vital importance for the safety of the engineering structure. If a change of location cannot be made in case of encountering a karst environment, improvement methods are used. These measures include grouting, bored piling and jet grouting. The Ankara-Izmir High Speed Railway Project, which is one of the most important investments of our country, has been designed according to the speed of 250 km/h. In this design, the lowest slope radius is 3000 m and the longitudinal slope is 0.2%. This situation almost eliminates the option of relocation for engineering problems encountered during the construction phase. In this case, special engineering solutions are applied for the problems encountered. Karstic cavities have been encountered in the section of the V16 Viaduct located in the Banaz-Eşme route of the Ankara-Izmir High-Speed Train Project. Therefore, the purpose of this thesis is to describe the engineering geology problems in the karst unit that forms the basis of the viaduct, one of the critical and high-weight art structures of highspeed railway projects, and to reveal the optimal engineering measures for solving these problems. For this purpose, drilling data, geophysical measurement data, geomechanical parameters of the rock material and mass, geological cross-section and all data belonging to the site were evaluated together and the levels formed by karstic voids were determined. Ground Penetrating Radar and Electrical Resistivity Tomography measurements were made within the scope of geophysical studies, but since sufficient data could not be obtained from ground penetrating radar, the number of ERT measurements, which yielded better results, was increased and the research was detailed. With the help of drilling data and data obtained from geophysical measurements, it was decided to carry out grouting work for the identified cavity levels. A total of 748 drillings, 20870 meters of drilling and 1339.018 m³ of grouting were carried out. In order to check that the injections filled the cavities, vertical borings were made from the sides of the bored piles. When the cores were examined, it was understood that the injection traces were clearly observed and the voids were filled. Viaducts apply very high stresses to the ground due to their structure. These stresses have the potential to cause complete failure if there are voids or gaps in the units forming the foundation. For this reason, Viaduct V16 is designed as bored pile foundation. Pile loading tests were carried out in the field to test whether the bored piles could carry lateral loads and whether they would show settlement behavior against the tensile load, friction pressure and applied load to which they would be exposed. It was stated that no sudden settlement or collapse was observed in the test columns and the deformations occurred within elastic limits.
Benzer Tezler
- Sivas doğusunda Kızılırmak ile Çermik Suyu arasındaki sahanın karst jeomorfolojisi
Karst geomorphology of the area between Kızılırmak and Çermik Suyu rivers on the East of Sivas
HASAN DİNÇER
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
CoğrafyaOndokuz Mayıs ÜniversitesiCoğrafya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİL İBRAHİM ZEYBEK
- Yeraltısuyu besleme barajlarının modellenmesi
Modeling of groundwater recharge dams
ISSAM ALİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
İnşaat MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET DOĞAN
- Yeraltısuyu besleme barajlarının modellenmesi
Modeling of groundwater recharge dams
ISSAM ALI
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
İnşaat MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. AHMET DOĞAN
- Dim Çayı Havzası'nın (Alanya) karst ekosistemi
Karst ecosystem of Dim River Basin (Alanya)
HÜLYA KAYMAK
Doktora
Türkçe
2018
CoğrafyaAfyon Kocatepe ÜniversitesiCoğrafya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATMA KAFALI YILMAZ
- Gökova karst kaynakları sisteminin uzaktan algılama ve coğrafi bilgi sistemleri teknikleri ile değerlendirilmesi
Başlık çevirisi yok
H.ALİ GEMALMAZ