ADANA BASENİ TERSİYER BİRİMLERİNDEN SEÇİLMİŞ KUMTAŞLARININ YÖNLERE BAĞLI DAYANIM VE DEFORMASYON ÖZELLİKLERİNİN ARAŞTIRILMASI *

Transkript

1 ADANA BASENİ TERSİYER BİRİMLERİNDEN SEÇİLMİŞ KUMTAŞLARININ YÖNLERE BAĞLI DAYANIM VE DEFORMASYON ÖZELLİKLERİNİN ARAŞTIRILMASI * Investigation of Anisotropic Strength and Deformation Properties of the Selected Sandstones from Tertiary Units of the Adana Basin Mert GARAGON Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalı Tolga ÇAN Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalı ÖZET Kayalarda anizotropi, kayacın sahip olduğu yönlü fabrik, mikroyapı ve mevcut süreksizliklerin etkisiyle dayanım ve deformasyon özelliklerinin yönlere göre değişiklik göstermesidir. Bu çalışmada Adana Baseni, Tersiyer istifine ait Cingöz formasyonundan seçilmiş 7 adet laminalı kumtaşı bloğu üzerinde dayanım ve deformasyon özelliklerinin yönlere bağlı olarak değişimi araştırılmıştır. Kumtaşı bloklarından, laminalanma düzlemleri dikkate alınarak 0, 30, 45, 60 ve 90 derecelik yönelim açılarına sahip 152 adet karot numunesi alınmıştır. Dayanım ve deformasyon özelliklerinin belirlenmesi amacıyla, tek eksenli sıkışma dayanımı (σ c ) ve deformasyon modülünün (E st ) yönelim açısına (β) göre değişimi incelenmiştir. Tek eksenli sıkışma dayanımı deneylerine göre kumtaşlarının dayanım anizotropisi oranlarının (R c : σ cmax /σ cmin ) 1,27 2,07 arasında değiştiği ve zayıf-orta anizotropi derecelerine sahip olduğu belirlenmiştir. Anahtar Kelimeler : Kumtaşı, anizotropi, anizotropi oranı, dayanım anizotropisi ABSTRACT Rock anisotropy, may be defined as variation of the physical and mechanical behavior of the rocks with respect to the direction of the fabric such as foliation, stratification or jointing. In this study, the variation of anisotropic strength and deformation properties of 7 laminated sandstone blocks, selected from the Cingöz formation of Tertiary sequence of the Adana Basin were investigated. 152 core samples were prepared with respect to the various lamination surfaces as 0, 30, 45, 60, and 90 degrees. Strength anisotropy characteristics were determined from unconfined compressive tests. Static deformation anisotropy characteristics were determined from elasticity modulus test, respectively. According to the uniaxial strength test results, the strength anisotropy ratio (R c : σ cmax /σ cmin ) values were found between referring to low and medium degree anisotropy. Key Words : Sandstone, anisotropy, anisotropy ratio, strenght anisotropy * Yüksek Lisans Tezi-MSc. Thesis 1

2 Giriş Yaklaşık 16 km kalınlığındaki yer kabuğunun %95 ini magmatik ve metamorfik kayaların oluşturmasına rağmen yeryüzünde yüzeylemekte olan kayaların %75 i sedimanter kayalardır (West, 1995). Bu sebepten dolayı mühendislik projelerinin çoğu bu kaya ortamlarında gerçekleştirilir. Anizotropi; kayacın etkilendiği gerilme ve deformasyonlara bağlı olarak foliasyon gösteren metamorfik, laminalı-ince tabakalı sedimanter ve akış ile mineral sıralanması gösteren magmatik kayalarda daha belirgin gözlenir. Bu sebepten tasarım projelerinin hazırlanması aşamasında anizotropi dikkate alınması gereken bir durumdur (Amadei, 1996). Amadei (1996), anizotropinin önemli olduğu başlıca mühendislik faaliyetlerini yerüstü ve yeraltı kazılarının duraylılığı, delme patlatma işleri, temellerin duraylılığı, petrol-doğalgaz ve yer altı suyu akışı, sondaj kuyuların deformasyonu ve yenilmesi olarak sıralamıştır. Kaya ortamında iki türlü anizotropiden söz edilebilir. Bunlardan birincisi ve daha etkili olan, kayanın oluşum sürecinden itibaren etkilendiği gerilmelerin neticesinde oluşan süreksizliklerin neden olduğu kaya kütlelerindeki anizotropidir. İkincisi ise kayacı oluşturan malzemenin etkileşimi-sıralanımıyla oluşan bünyesel anizotropidir (Ramamurthy, 1993). Kayalarda mevcut olan (bünyesel) anizotropinin özellikleri, dayanım ve deformasyon anizotropisi olarak sınıflandırılmaktadır. Bu davranışların tanımlanmasında, kayacın sahip olduğu anizotropi düzlemleri (foliasyon, klivaj, ince laminalanma-tabakalanma, tanelerde sıralanma vb. gibi süreksizlikler) göz önününe alınarak dik, yatay ve değişik açılarda konumlandırılmış örneklere, dayanım ve deformasyon deneyleri uygulanır. Kayalarda dayanım anizotropisi ile ilgili metamorfik kayaçlarda çalışmalar yaygın olup, şistler üzerinde Singh ve ark. (1989), Ramamurthy (1993, 2001), Ramamurthy ve diğ. (1993, 1994, 2002), Nasseri ve diğ. (1996, 2003), Bayrak (2005), Hakala ve diğ. (2007) ayrıntılı olarak çalışmıştır. Kumtaşlarında ise çalışmalar oldukça kısıtlı olup Kumtepe (1996), Al-Harthi (1998) ve Çolak (1998) tarafından çalışmalar yapmıştır. Volkanik kayaçlarda da çalışmalar oldukça az olup Matsukara ve diğ. (2002) gözekli roiyolit türü kayaçlar üzerinde çalışmıştır. Anizotropik kayaların deformasyon anizotropisinin tanımlanmasında ise kayaların elastik davranışları için, Amadei (1996, 1998), Read ve diğ. (1987) ve Goodman (1989), çalışmalarında, orthogonal ve transversal anizotropi kavramlarından bahsetmişlerdir. Anizotropik özellik gösteren ortamlarda yapılan çalışmalarda, tasarım parametrelerinin gerçeğe yakın olarak belirlenmesi, projelerin uygulanması aşamasında olumsuz belirsizlikleri en aza indireceğinden, hem emniyet hem de ekonomiklik açısından çok önemlidir. Bu nedenle, Adana Baseni Cingöz formasyonu kumtaşı seviyelerinin hem mühendislik özelliklerinin belirlenmesi, hem de bu özelliklerin anizotropi ile ilişkisini ortaya koymak için yapılan bu çalışmada, kumtaşlarının tabakalanma ve laminalanmaya göre değişik yönlerdeki dayanım ve deformasyon özelliklerin belirlenmesi amaçlanmıştır. Çalışmanın birinci bölümünde, kumtaşı bloklarının yoğunluk (ρ), porozite (n), ağırlıkça su emme oranı (A w ) gibi fiziksel özelliklerin belirlenmesi için fiziksel 2

3 deneyler yapılmıştır. Daha sonra kumtaşlarında dayanım anizotropisinin cinsi, oranı ve derecesinin belirlenmesi için 0, 30, 45, 60, 90 lik yönelim açılarına sahip yönelim açılarına sahip örnekler üzerinde tek eksenli sıkışma deneyi yapılmıştır. Yine kayaların deformasyon modüllerinin (E st ) yönelim açısı ile değişimini belirlemek amacıyla, tek eksenli sıkışma koşulları altında deformasyon ölçümleri yapılmıştır. Materyal ve Metot Materyal Adana Baseni; kuzeyde Toros Dağları, batıda Ecemiş Fay Zozu, doğuda Amanos Dağları, güneyde ise Akdeniz ile sınırlanmıştır. Adana Baseninin temelini Paleozoyik ve Mesozoyik yaşlı birimler oluşturmaktadır. Adana Baseni Tersiyer istifi, Paleozoyik ve Mesozoyik yaşlı temel kayalar üzerine uyumsuz olarak gelir. Bu çalışmada Adana Baseni içinde kumtaşı içeren formasyonlardan Cingöz formasyonu ele alınmıştır. Kumtaşı içeren, daha genç yaşlı Kuzgun Formasyonu çokca gevşek tutturulmuş ve belirgin tabakalanmasız-masif kumtaşı yapısı sunmasından dolayı, Handere formasyonu ise sağlam deney numunesi almaya elverişli olmadığından çalışmaya dahil edilememiştir. Türbiditik karakterli kumtaşlarından oluşan Cingöz formasyonu, ilk defa Schmidt (1961) tarafından adlandırılmıştır. Akitaniyen-Burdigaliyen de oluşmuş istif üzerine, yanal ve düşey geçişli olarak denizaltı yelpazeleri şeklinde gelişmiş olan Cingöz formasyonu kanal dolguları olarak başlamaktadır. Birim doğuda ve batıda eş zamanlı, iki deniz yelpazesi şeklinde çökelmiştir (Nazik ve Gürbüz, 1992). Cingöz formasyonu, kıta yamacından başlayıp derin denize kadar ulaşan bir bölgede çökelen, konik şekilli ve radyal paleoakıntı düzenine sahip, sedimanlardan oluşmaktadır. Her iki yelpazede tabanda çakıltaşı, çakıllı kumtaşı ve kumtaşından oluşan oldukça kalın, merceksi ya da masif tabakalı kanal dolgularından oluşan üst yelpaze çökelleri ile başlar. Güney-güneydoğuya doğru çakıllı seviyeler yerini oldukça düzgün tabakalı kalın kumtaşı ve ince şeylli seviyelerden oluşan orta yelpaze istifine bırakır. Daha güneyde ise yayvanlaşan deniz dibi topografyası ve artan deniz derinliği ile birlikte, tane boyu azalmakta çok ince kumtaşı ve şeyl ardalanmasından oluşan alt yelpaze çökellerine geçilir. Birim, daha üstte Güvenç formasyonunun derin denizel şeylleri ile uyumlu bir şekilde örtülür. Kalınlığı batıya doğru incelen Cingöz formasyonu, Nazik ve Gürbüz, (1992) ün yapmış oldukları çalışmada doğuda yaklaşık olarak 2800 m, batıda ise 1200 m kalınlıkta olduğu belirlenmiştir Metot Çalışmanın konusuna uygun olabilecek sahaların belirlenmesi için çalışma alanı ve yakın çevresi hakkında detaylı bir ön (büro çalışması) çalışma yapılmıştır. Çalışmanın konusuna uygun olabilecek formasyonlar belirlendikten sonra ikinci aşama olan arazi çalışmalarına geçilmiştir. Çalışmanın konusuna uygun olabilir durumda görünen Cingöz, Kuzgun ve Handere formasyonları üzerinde arazide bir 3

4 ön çalışma yapılmıştır. Yapılan ön çalışmada, formasyonların içerdikleri kumtaşı seviyelerin; pekişmişlik derecesi, ortalama tane boyutu, yönelimi, sıralanımı, laminasyonu, yüzeydeki dağılımı ve ortalama kalınlığı gibi kaya özellikleri incelenmiştir. Arazide yapılan ön keşif çalışmalarında, Kuzgun formasyonunun belirgin laminalanmasız masif bir yapı sunduğu, Handere formasyonunun ise sağlam deney numunesi almaya elverişli olmamadığı görülmüş ve bu nedenden dolayı elenmiştir. Daha detaylı yapılacak olan arazi çalışmaları Cingöz formasyonu üzerine yöneltilmiştir. Bunun sonucunda uygun bulanan 7 farklı kumtaşı seviyesi belirlenmiştir. Daha sonra önceden belirlenmiş olan bu lokasyonlardan numuneler alınmış ve Çukurova Üniversitesi Jeoloji Mühendisliği Bölümü Uygulamalı Jeoloji Anabilimi laboratuvarlarına getirilmiştir. lar getirildikten sonra bloklardan yönlü karot alma işlemine geçilmiştir. Bunun için Jeoloji Mühendisliği Bölümünde bulunan yönlü karot alma makinesi kullanılmıştır. Yönlü karot alma makinesi kullanılarak blokların laminalanma düzlemleri baz alınarak ve 90 lik yönelim açılarında 54 adet NX, 98 adet BX boyutlarında olmak üzere toplam 152 adet karot tipi örnek alınmıştır. Karot alma işlemi tamamlandıktan sonra bloklardan çıkartılan yönlü karot ve silindirik örneklere I.S.R.M. (1981) de önerilen şekilde düzeltme işlemi yapılıp, örneklerin alt ve üst yüzeylerinin düz ve birbirine paralel olması sağlanmıştır. Hazırlanan 152 adet karot numunesiyle, fiziksel özelliklerin tespiti için yoğunluk/birim hacim deneyleri ile ağırlık ve hacimce su emme deneyleri yapılmıştır. Dayanım özelliklerin belirlenmesi amacı ile, boy çap oranı olan herhangi bir kırık ve çatlak içermeyen, 0, 30, 45, 60 ve 90 lik yönelim açısına sahip karotlar üzerinde 10 ton yükleme kapasitesine sahip ELE ADR 2000 ( ) deney makinesi ile saniyede 0.1 kn luk yükleme hızı altında yenilmeler 5-10 dk arasında olacak şekilde tek eksenli sıkışma deneyleri yapılmıştır. Yine ve 90 lik yönelim açılarına sahip örnekler üzerinde, statik deformasyon (E st ) modüllerinin belirlenmesi için tek eksenli yükleme koşulu altında deformasyon ölçümleri yapılmıştır. Deneylerde boy çap oranı 2-2.5, alt ve üst düzeyleri paralel ve düz, yan yüzeyleri pürüzsüz ve düz, herhangi bir kırık ve çatlak içermeyen 128 adet karot örneği kullanılmıştır. Deneylerin uygulanmasında I.S.R.M. (1981) de önerilen yöntemler dikkate alınmıştır. Araştırma Bulguları Kumtaşların Fiziksel Özellikleri Çalışmaya konu olan kumtaşı bloklarının fiziksel özelliklerini tanımlayabilmek için 54 adet NX ve 98 adet BX boyutlarında toplam 152 adet karot üzerinde ağırlıkça su emme (A w ), yoğunluk (ρ) ve görünür porozite (n) deneyleri yapılmıştır (Çizelge 1). Çizelgede parantez içindeki değerler bir standart sapma değeridir. Deney sonuçlarına en yüksek yoğunluk 2.64 gr/cm 3 ile 4 nolu blokta, en düşük yoğunluk ise 2.35 gr/cm 3 ile 7. blokta tespit edilmiştir. 1 ile 6. bloğun fiziksel özellikleri ise birbirine yakın değerlerde çıkmıştır. 4

5 Çizelge 1. Kumtaşlarının fiziksel özellikleri Örnek Sayısı A W (%) ρ (gr/cm 3 ) n (%) No (0.09) 2.44 (0.01) 8.2 (0.25) (0.04) 2.53 (0.01) 4.4 (0.11) (0.08) 2.48 (0.01) 5.6 (0.20) (0.05) 2.64 (0.01) 2.4 (0.12) (0.04) 2.58 (0.01) 2.6 (0.10) (0.07) 2.43 (0.01) 8.6 (0.16) (0.34) 2.35 (0.18) 10.4 (0.73) Kumtaşlarının Dayanım Anizotropisi Dayanım anizotropisi özelliklerinin belirlenmesi amacı ile en yaygın olarak kullanılan, laboratuvar deneyi tek eksenli sıkışma dayanımıdır. Deneyde herhangi bir kırık ve çatlak içermeyen boy/çap oranı arasında değişen 48 adet NX ve 80 adet BX boyutlarında toplam 128 karot numunesi kullanılmıştır. İlk başta NX boyutlarında karot alımı yapılmış fakat daha sonra yönlü numune sayısını arttırmak için BX boyutlarında karot alınmaya başlanmıştır. 1. bloktan 16 adet NX, 2. bloktan 17 adet NX, 3. bloktan 15 adet NX, 4. bloktan 15 adet BX, 5. bloktan 15 adet BX, 6. bloktan 21 adet BX ve 7. bloktan ise 29 BX boyutlarında hazırlanmış karot deneylerde kullanılmıştır. Deneyler, her bloktan her bir yönelim açısı için en az 3 en fazla 7 adet olmak üzere gerçekleştirilmiştir. Deney 0.1 KN luk yük artırımı altında yenilme 5-10 dk arasında olacak şekilde yapılmıştır. Deneylerde en yüksek tek eksenli sıkışma dayanım değerlerlerinin β nın 0 ve 90 e olduğu durumda en düşük tek eksenli sıkışma dayanımının ise β nın 30 olduğu konumda ortaya çıktığı görülmüştür. Kumtaşı bloklarından en yüksek tek eksenli sıkışma dayanımı 49.6 MPa ile 4. blokta (β=90 ) görülürken en düşük tek eksenli sıkışma dayanımı ise 5.9 MPa ile 7. blokta (β=30, β=60 ) olduğu görülmüştür Deneylerden elde edilen tek eksenli sıkışma dayanımı değerleri aşağıda sunulmuştur (Çizelge 2). Her bir kumtaşı bloğu için yönelim açısı (β) ile tek eksenli sıkışma dayanımı arasındaki ilişkiyi tespit etmek için grafikler çizdirilmiştir. Bu grafiklerden yola çıkarak kumtaşı bloklarından 1,2,3,4,5,6. blokların U tipi dayanım anizotropisi gösterdiği fakat 7. grubun U tipi dayanım anizotropi koşullarına uymadığı gözlenmiştir (Şekil 1). 7. blokta β nın 30 ve 60 olduğu durumdaki tek eksenli sıkışma dayanımın hemen hemen eşit olduğu ve β nın 45 derecedeki tek eksenli sıkışma dayanımı değerinin bunlardan yüksek çıktığı tespit edilmiştir. Bu durum 7. bloğun belirgin lamilanmasız olması yanı sıra gevşek tutturulmuş zayıf çimentolu yapısından dolayı ortaya çıktığı düşünülmüştür. 5

6 Çizelge 2. Kumtaşlarında ölçülen tek eksenli sıkışma dayanımı (MPa) değerleri Toplam Yönelim Açısı (β) Dayanım Azalışı No Örnek (σ max σ min ) Sayısı % (0.25) (0.75) (1.47) (2.57) (3.67) (1.26) (0.35) 12.8 (0.30) 20.2 (1.76) 14.6 (0.30) 23.9 (0.24) 28.2 (1.93) 12.3 (1.10) 5.9 (0.39) 13.6 (0.55) 24.0 (0.77) 15.5 (0.34) 28.7 (0.33) 32.1 (1.0) 13.9 (1.37) 6.5 (0.26) 14.4 (0.25) 28.7 (2.01) 17.5 (0.57) 33.6 (0.27) 34.5 (2.99) 14.2 (1,86) 5.9 (0.27) 16.6 (0.57) (0.24) (1.05) (1.66) (2.91) ,8 (2.10) (0.39) Tek Eksenli Sıkışma Dayanımı (MPa) Yönelim Açısı (derece) Şekil 1. Tek eksenli sıkışma dayanımın yönelim açısı ile değişimi. 6

7 Diğer yandan tek eksenli sıkışma dayanımı deneylerinden bulunan σ max ve σ min değerlerinin bir birbirine oranlanması (σ max /σ min ) ile elde edilen anizotropi oranını (R c ) 1,2,3,5,6 ve 7. bloklarda arasında değişirken 4. blokta ise 2.07 olduğu tespit edilmiştir. Elde edilen anizotropi oranlarına göre 1,2,3,5,6 ve 7. bloğun zayıf 4. bloğun ise orta derecede dayanım anizotropisi gösterdiği tespit edilmiştir (Çizelge 3). Çizelge 3. Kumtaşı örneklerinde saptanan anizotropi oranları ve dereceleri (Singh ve diğ, 1989). Numune No Anizotropi Oranı (R c ) (σ max /σ min ) Anizotropi Derecesi Zayıf Anizotropi Zayıf Anizotropi Zayıf Anizotropi Orta Anizotropi Zayıf Anizotropi Zayıf Anizotropi Zayıf Anizotropi Örneklerdeki yenilme şekilleriyse, genel olarak kumtaşlarının, alt ve üst yüzeylerinin hemen kenarından başlayan ve karotu boydan boya kesen bir kayma düzlemi boyunca olduğu söylenebilir. Bu kayma düzlemi açısının çoğunlukla laminalanmadan bağımsız olarak geliştiği görülmüştür. 2, 4 ve 5. bloklarda yenilmelerin bazen laminalanma boyunca olduğu görülmüştür. Daha düşük tek eksenli sıkışma dayanımına sahip olan 1, 3, 6 ve 7. örneklerde ise nadiren ise anizotropi düzlemi boyunca olduğu görülmüştür. Diğer yandan 1, 3, 6 ve 7. blokların ISRM (1978) e göre zayıf dayanımlı kaya, 2, 4 ve 5. bloğun ise orta dayanımlı kaya grubuna girdiği tespit edilmiştir. Statik Deformasyon Anizotropisi Bu aşamada, 0, 30, 45, 60 ve 90 yönelim açılarına sahip olan, 48 adet NX ve 80 adet BX boyutlarındaki karot şeklindeki kaya numunesinin, tek eksenli sıkışma dayanımı deneyinde artan gerilme koşullarındaki deformasyon davranışları göz önüne alınmıştır. Oluşan deformasyon davranışı ile teğetsel elastisite modülleri hesaplanmıştır. Teğetsel elastisite modülleri, gerilme-birim deformasyon eğrisinde yenilme yükünün %50 olduğu noktaya teğet olan doğrunun eğrinin eğimi olarak alınmıştır. Ölçülen deformasyon modüllerinin konum açısı ile değişimi, tabakalanmaya paralel ve dik konumda elde edilen deformasyon modülleri (E 1 ve E 2 ) ile anizotropi düzlemlerinde elde edilen teğetsel elastisite modülleri incelenmiştir. Artan gerilme koşullarında yapılan ölçümlerden elde verilere göre kumtaşı örneklerinin elastisite teorisinin anizotropi koşulları ile uyumluluk gösterdiği anlaşılmıştır. Yapılan deformasyon deneylerinde kumtaşı bloklarında deformasyon 7

8 modüllerinin 337 MPa ile 3475 MPa arasında değiştiği görülmüştür. Deneylerden elde edilen verilere göre en yüksek deformasyon modüllerinin anizotropi düzlemine dik (E 2 ) ve paralel (E 1 ) olarak yükleme durumlarında ortaya çıktığı görülmüştür. En düşük değerlerin ise β nın 30 olduğu durumda çıktığı görülmüştür. En yüksek tanjant elastisite modülü 3475 MPa ile 4. blokta (β=90 ) en düşük tanjant elastisite modülü ise 337 MPa ile 7. blokta (β=30, β=60 ) gözlenmiştir (Çizelge 4). Teğetsel elastisite modülünün yönelim açısı ile değişim formu tek eksenli sıkışma dayanımı değişim formu ile paralellik gösterdiği görülmüştür. Tek eksenli basınç dayanımıları artıkça deformasyon modüllerininde arttığı gözlenmiştir. (Poisson oranını saptamak için gerekli düzenek olmadığından mevcut anizotropi derecelendirilememiştir.) Çizelge 4. Kumtaşlarında ölçülen tanjant elastisite modülleri. Toplam Yönelim Açısı (β) No Örnek Sayısı 1 16 NX 2 17 NX 3 15 NX 4 15 BX 5 15 BX 6 21 BX 7 29 BX 0 E (39.06) (32.60) (24.06) (140.02) (28.01) (40.89) (3.59) E 30 E 45 E (18.19) (28.08) (33.63) (131.52) (46.24) (40.71) (13.18) (38.63) (21.04) (20.40) (66.89) (14.05) (8.76) (20.06) (13.63) (20.44) (15.70) (153.23) (35.25) (47.50) (6.56) E (22.76) (50.46) (13.97) (144.97) (44.20) (59.04) (21.93) Deformasyon modüllerinin, lineer elastik sınırlar içersinde, farklı yönelim açılarındaki (β ) değişimini değerlendirmek için yönelim açısı (β) ve tanjant elastisite modülleri (E st ) arasında grafikler çizilmiştir (Şekil 2). 8

9 Deformasyon Modülü (MPa) Yönelim Açısı (derece) Şekil 2. Yönelim açısı ile tanjant elastisite modülü arasındaki ilişki. Tartışma ve Sonuçlar Adana baseni Tersiyer yaşlı Cingöz formasyonuna ait 7 adet laminalı kumtaşı bloğununun dayanım ve deformasyon özelliklerinin belirlenmesi için yapılan bu çalışmada elde edilen sonuçlar aşağıda özetlenmiştir. Kumtaşı bloklarının dayanım anizotropisi özelliklerini belirlemek amacı ile laminalanma düzlemlerinin düşeyle yaptığı açı 0, 30, 45, 60 ve 90 e olan karotlar üzerinde yapılan tek eksenli sıkışma dayanımı deneylerine göre kumtaşı blokların MPa arasında değişen tek eksenli sıkışma dayanımı değerlerine sahip olduğu görülmüştür. En yüksek tek eksenli sıkışma dayanımı değerleri çok ince kumtaşı olan 4. blokta en düşük tek eksenli sıkışma dayanımı değerleri ise orta taneli kumtaşı olan 7. blokta tespit edilmiştir. Deneylerde 5. blok dışında, en yüksek tek eksenli basınç değerlerinin β=90 de en düşük tek eksenli sıkışma dayanımı değerlerinin ise β=30 de ortaya çıktığı görülmüştür. Buradan yola çıkarak kumtaşı bloklarının U tipi dayanım anizotropi gösterdiği belirlenmiştir. Diğer yandan Cingöz formasyonu kumtaşlarının 1.27 den 2.07 ya kadar değişen anizotropi oranlarına (σ max/ σ min ) sahip olduğu tespit edilmiştir. Kumtaşı bloklarından laminaları güzel gelişmiş ve diğerlerine nazaran yüksek dayanım gösteren 4. blokta orta derece dayanım anizotropisi tespit edilmiştir. Kumtaşlarında dayanım anizotropisinin laminalanmayla birinci dereceden ilişkili olduğu tespit edilmiştir. Cingöz Formasyonu kumtaşların deformasyon anizotropisi özelliklerini belirlemek amacı ile laminalanma düzlemlerinin düşeyle yaptığı açı 0, 30, 45, 9

10 60 ve 90 olan karotlar üzerinde tek eksenli gerilme koşulları altında deformasyon deneyleri yapılmıştır. Kumtaşı bloklarının 3475 MPa (4. blok 90 ) ile 337 MPa (7. blok 30 ) arasında değişen tanjant elastisite modülü gösterdiği saptanmıştır. Yine yapılan deneylere göre Cingöz formasyonu laminalı kumtaşlarıda transversal anizotropi koşullarının var olduğunu görülmüştür. Kaynaklar AL HARTI A.A., Effect Of Planar Structures On the Anisotropy of Ranyah Sandstone, Saudi Arabia, Eng. Geology 50, AMADEI B., Inportance Of Anisotropy When Estimating And Measuring In Situ Stresses In Rock, Int J Rock Mech Min Sci & Geomech Abstr 33, AMADEI B., Determination Of Deformability And Tensile Strength Of Anisotropic Rock Using Brezilian Tests, Int J Rock Mech Min Sci. 35, BAYRAK R., Niğde Masifi Temel Kayaların Anizotropik Dayanım ve Deformasyon Özelliklerinin İncelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Ensitüsü. ÇOLAK K., Zonguldak Havzası Kömür Çevre Kayalarının Dayanım Ve Deformasyon Anizotropisinin İncelenmesi. Doktora Tezi, Zonguldak Karaelmas Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü. GOODMAN R.E., Introduction Of Rock Mechanics. 2nd Edition, University of Berkeley, 562 s.. HAKALA M., KULA H., HUDSON J.A., Estimating the Transversely Isotropic Elastic Intact Rock Properties for Insitu Stres Measurement Data Reduction: A Case Study of the Olkiluoto Mica Gneiss, Finland. International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences 44, INTERNATIONAL SOCIETY FOR ROCK MECHANICS (ISRM), Suggested methods fob the quantitative description of disconti nuities in rock masses, Int. Journal of Rock Mechanics Mining Science and Geomechanical, Abstract, 15, INTERNATIONAL SOCIETY FOR ROCK MECHANICS (ISRM), Rock Characterization Testing and Monitoring-ISRM Suggested Methods, Pergamon Press, Oxford, E.T Brown (ed.), 211 p. KUMTEPE P., Ankara Yöresi Grovaklarının Kütle Dayanımının ve Elastisite Modülünün Ampirik İlişkilerle Belirlenmesi ve Anizotropi Özelliklerinin Belirlenmesi. Hacettepe Ünicersitesi Fen. Bil. Enst. Yüksek Lisans Tezi. 112s. MATSUKARA Y., HASHİZUME K., OGUCHİ., CT., Effect of Microstructure and Weathering on the Strength Anisotropy of Porous Rhyolite. International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences 63,

11 NASSERİ M.H., RAO K.S., RAMAMURTHY T., Prediction Of Anisotropic Responses Of Strength And Deformation Of Schists. Eurock 96 (Edited by, Barla), Balkema-Rotterdam 18, NAZİK A., GÜRBÜZ K., Karaisalı-Çatalhan-Eğner Yöresi (KB Adana) Alt- Orta Miyosen Yaşlı Denizaltı Yelpazelerinin Planktonik Foraminifer Biyostratigrafisi. TJK. Bült. C.35, no.1, s RAMAMURTHY T., Strength And Modulus Responses Of Anisotropic Rocks. Compherensive Rock Engineering 1, chapter24, , Edited by Hudson J.A. RAMAMURTHY T., Shear Strength Response Of Some Geological Materials In Triaxial Compression, Int. J. Rock Mech. Min. Sci. 38, RAMAMURTHY T., ARORA V.K., Strength Predictions For Jointed Rocks In Confined And Unconfined States, Int. J. Rock Mech. Min. Sci&Geomech. Abst 31, RAMAMURTHY T., RAO V.G., SINGH J., Engineering Behaviour Of Phylittes. Engineering Geology 33, RAMAMURTHY T., RAO V.G., SINGH J., Strength And Deformational Behaviour Of A Jointed Rock Mass, Rock Mechanics and Rock Engineering. 35 (1), READ S.A.L., PERRIN N.D., BROWN I.R., Measurement And Analysis Of Labrotary Strength And Deformability Characteristics Of Schistosite Rocks, Proceedings of the Sixth Int. Conf. on Rock Mech., 1, Montreal, SCHMIDT G.C., Stratigraphic Nomenclature For The Adana Region Petroleum District VII. Petroleum Administration Bull., 6, SINGH J., RAMAMURTHY T., RAO G.V., Strength Anisotropies In Rocks. Indian Geotech J 19, WEST R., Tertiary sediments offshore central Greenland: lithostratigraphy, sedimantery evolution, and petroleum potential. Canadian Journal of Earth Sciences, 22,