65.Türkiye Jeoloji Kurultayı
2-6 Nisan/April 2012
65
th
Geological Congress of Turkey
508
ZAYIF KAYA KÜTLELERİNDE AÇILAN TÜNEL GİRİŞ
ŞEVLERİNİN DURAYLILIK VE KAZILABİLİRLİK ANALİZLERİ
Ayberk Kaya
1
, Fikri Bulut
2
, Selçuk Alemdağ
1
1
Jeoloji Mühendisliği Bölümü, Gümüşhane Üniversitesi, 29100, Gümüşhane
2
Jeoloji Mühendisliği Bölümü,
Karadeniz Teknik Üniversitesi, 61080, Trabzon
(ayberkkaya@hotmail.com)
ÖZ
Zayıf kaya kütlelerinde açılacak tünel giriş şevlerinin tasarımı, mühendislik jeolojisi
açısından bazı zorluklar sunmaktadır. Tasarım aşamasında yapılacak küçük bir hata, kazı
aşamasında maliyetli ve zaman alıcı sorunlara yol açabilmektedir. Bu tür ciddi problemlerle
karşılaşmamak için tünel girişlerinin tasarım aşamasında en uygun ve ekonomik kazı
yöntemine göre projelendirilmesi gerekmektedir.
Bu çalışmada, Karadeniz Sahil Yolu Projesi kapsamında Esosen yaşlı Kabaköy
Formasyonu’na ait orta derecece ayrışmış bazaltik tüflerde açılan Konakönü (Araklı-
Trabzon) Tüneli’nin giriş bölümü pilot çalışma alanı olarak seçilmiştir. Açılacak giriş ve
yarma şevlerinin duraylılığını belirlemek için kinematik, limit denge ve sayısal analizlerden
yararlanılmıştır. İlk önce, ana süreksizlik setleri göz önüne alınarak şevler için kinematik
analizler yapılmıştır. Yapılan kinematik analizler sonucunda giriş şevinde düzlemsel ve kama
türü kaymaların gerçekleşebileceği, yarma şevinde ise süreksizliklere bağlı bir yenilmenin
gerçekleşmeyeceği belirlenmiştir. Daha sonra, yapılan limit denge analizlerinde yalnızca
düzlemsel kaymanın gelişebileceği saptanmıştır. Şevlerde herhangi bir dairesel kaymanın
gerçekleşip gerçekleşmeyeceğini belirlemek için de, tasarlanan şev geometrisi esas alınarak
sayısal analizler yapılmıştır. Sayısal analizlerde Phase
2
programı kullanılmış ve oluşturulacak
şevlere ait SRF (Strength Reduction Factor) değerleri belirlenmiştir. Sayısal analizlerin
sonucuna göre giriş şevi için SRF değeri 1.4, yarma şevi için ise 1.29 olup, şevlerde dairesel
kayma olasılığı vardır. Giriş ve yarma şevlerinin stabiletisini sağlamak amacıyla Phase
2
programı kullanılarak gerekli destek tasarımı yapılmıştır. Destek uygulamasından sonra giriş
ve yarma şevlerine ait SRF değerleri sırasıyla 1.74 ve 1.53’e yükselmiştir.
Ayrıca, tünel girişindeki kaya kütlesi Pettifer ve Fookes ile Tsiambaos ve Saroglou tarafından
önerilen kazılabilirlik sınıflandırma sistemlerine göre sınıflandırılmıştır. Bu sınıflamalara göre
orta derecece ayrışmış bazaltik tüfler hidrolik kırıcı kullanılarak “sökülebilir” özelliktedir.
Anahtar Kelimeler: Destek tasarımı, kazılabilirlik, şev duraylılığı, tünel girişi, zayıf kaya
kütlesi