İTÜDERGİSİ/d, Cilt 6, Sayı 5-6 (2007)

Yazı Büyüklüğü:  Küçük  Orta  Büyük

Kayaç dokusal özelliklerinin sınıflandırılması ve kaya mühendisliği uygulamaları

Cüneyt Atilla ÖZTÜRK, Erkin NASUF

Özet


Yeraltı yapılarının tasarımı aşamasında, inşaatın yapılacağı kaya kütle ortamlarının karakterizasyonu, yapının servis süreci boyunca üzerine gelecek olan yüklere karşı emniyetli olarak hizmet vermesi açısından önemlidir. Kaya kütleleri, kayaç malzemeleri ve süreksizliklerden oluşan sistemlerdir. Kaya kütle karakterizasyonları, kayaç malzemesinin dayanımının ve süreksizlik özelliklerinin değerlendirilmesi ile gerçekleştirilir. Kayaç malzemeleri, homojen ve izotrop olarak kabul edilen ve dayanımları üzerinde malzemeyi oluşturan mineral, minerallerin bulunduğu doku ve tanelerin birbirlerine bağlanmasını sağlayan çimento malzemesinin kompozisyonunun etkin olduğu doğal yapı malzemeleridir. Kayaç malzemelerinin dinamik ve statik yükler altındaki davranış modellerini kestirmek ve yeraltında inşaa edilecek olan yapının amacına en uygun tasarımı gerçekleştirebilmek için, kayaç malzemelerinin mekanik ve fiziksel özelliklerinin tayin edilmesi gerekmektedir. Bunun yanında, dayanım özelliklerine göre gerçekleştirilecek sınıflamalar ile kayaç malzemesinin ve kaya kütlelerinin sınıfları tayin edilebilir. Kayaç malzemelerin dokusal özellikleri ile mekanik ve fiziksel özellikleri arasındaki ilişkilerin varlığı bilinmektedir. Bu çalışmada, kayaç dokularının sayısallaştırılması için Howarth ve Rowlands (1987) tarafından geliştirilen doku katsayısından (TC) faydalanılmıştır. Mekanik, fiziksel ve kesilebilirlik özellikleri belirlenen kayaç malzemelerinin TC değerleri tayin edilmiş ve malzemelerin dokusal özellikleri ile arasındaki ilişkiler istatistiksel ve bulanık yöntemler ile modellenmiştir. Elde edilen sonuçlardan hareket ederek, kayaç malzemelerinin dokusal özellikleri TC’den hareket ederek sınıflandırılmış ve her bir sınıfın dayanım özellikleri tayin edilmiştir. Bu aşamadan sonra ise, TC ile dayanım sınıfı tespit edilmiş kayaç malzemesinin kullanılacağı kaya mühendisliği projelerinde ihtiyaç duyulan tasarım problemlerinin çözümüne yönelik yaklaşımlar geliştirilmiştir.

 

Anahtar Kelimeler: Bulanık modelleme, doku katsayısı, kaya mekaniği.


Tam Metin: PDF