Zayıf Kaya Kütlelerinde Açılan Tünellerde Ampirik ve Nümerik Yöntemlerle Duraylılık Analizi

Özet

Zayıf kaya kütlelerinde açılacak tünellerin tasarımı, mühendislik jeolojisi açısından bazı zorluklar sunmaktadır. Tasarım aşamasında yapılacak küçük bir hata, kazı aşamasında maliyeti yüksek ve zaman alıcı sorunlara yol açabilmektedir. Bu tür ciddi sorunlarla karşılaşmamak için zayıf kaya kütlelerinde açılacak tünellerin, tasarım aşamasında, en uygun ve ekonomik kazı yöntemine göre projelendirilmesi gerekmektedir. Bu çalışmada, Cankurtaran (Hopa-Artvin) Tüneli’nin güzergahında yüzeylenen Paleosen yaşlı Şenkaya Sırtı Formasyonu’na ait ince tabakalı marnların duraylılığı, ampirik ve nümerik yöntemler kullanılarak incelenmiştir. İlk önce, ISRM tanımlama kriterleri esas alınarak marnların içerdiği süreksizlerin özellikleri ve kaya malzemesinin jeomekanik özellikleri belirlenmiştir. İkinci aşamada, marnlar RMR89, Q ve GSI sistemleri ile sınıflandırılmış ve kütle özellikleri tespit edilmiştir. Son aşamada ise marnlarda açılması planlanan tünelin duraylılığı, Singh vd. (1992), Goel vd. (1995), Bhasin ve Grimstad (1996) kriterleri ve Sonlu Eleman Yöntemi (FEM) yardımıyla araştırılmıştır. Yapılan analizler sonucunda güvenlik sayısı değerinin 0.08 ile 1.43 arasında değiştiği ve tünelde duraysızlık sorunuyla karşılaşma riskinin olabileceği sonucuna varılmıştır.