Bu ders notunun çıkarılmasında değerlendirilen ve okunması tavsiye edilen kaynaklar

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "Bu ders notunun çıkarılmasında değerlendirilen ve okunması tavsiye edilen kaynaklar"

Özgür Canan Batuk
6 yıl önce
İzleme sayısı:

1 kaynaklar Amedei, B. and Stefanson, O., Rock Stress and Its Measurement. Chapman & Hall, London, 490p. Bell, F.G., 1983, Engineering Propeties of Soils and Rocks. Butterworth & Co., Second Edition, Kent, England, 149p. Bulut, F., Kaya Mekaniği Ders Notları. Karadeniz Teknik Üniversitesi Jeoloji Mühendisliği Bölümü (yayımlanmamış). Goodman, R.E Introduction to Rock Mechanics. Wiley, 2nd ed., New York, 562p. Hoek, E. and Bray, J.W., Rock Slope Stability. IMM, London, 402p. Hoek, E. and Brown, E.T. Underground Excavations in Rock. Institution of Mining and Metallurgy, London, 527p. Hoek, E., Rock Engineering Course Notes. Hudson, J.A. and Harrison, J.P Engineering Rock Mechanics. Elsevier Science Ltd., Oxford, 444p. ISRM, The Complete ISRM Suggested Methods for Characterization, Testing and Monitoring: Eds: Ulusay and Hudson. Ankara, Turkey. 1 kaynaklar Jumikis, A.R., Rock Mechanics. Trans Tech Pub., 2nd ed., Texas, 613p. Karpuz, C ve Hindistan, M.A Kaya Mekaniği İlkeleri, uygulamaları. TMMOB Maden Mühendisleri Odası, Yayın No: 116, Ümit Ofset, 2. Baskı, Ankara, 346s. Tuncay, E., Kayaç Mekaniği Ders Notları. Hacettepe Üniversitesi Jeoloji Mühendisliği Bölümü, 259s (yayımlanmamış). Ulusay, R Uygulamalı Jeoteknik Bilgiler. TMMOB Jeoloji Mühendisleri Odası, 5. Baskı, Ankara, 458s. Ulusay, R. ve Sönmez, H., Kaya Kütlelerinin Mühendislik Özellikleri. TMMOB Jeoloji Mühendisleri Odası, 2. Baskı, Ankara, 292s. Ulusay, R., Gökçeoğlu, C., Binal, A., Kaya Mekaniği Laboratuvar Deneyleri. TMMOB Jeoloji Mühendisleri Odası, 3. Baskı, Ankara, 167s. Vallejo LG, Ferrer M, (2011) Geological Engineering. CRC Press, Taylor & Francis Group, London, 678p; (2014) Mühendislik Jeolojisi. Çeviri: Kamil Kayabalı, Ankara Üniversitesi Yayınevi, Ankara, 674s. Wyllie, D.C., Foundations on Rock. Chapman & Hall, London, 490p. 2 1

2 Gerilme 3 Deformasyon Deformasyon; kaya taneciklerinin yükü karşılaması sırasında gelişen yerdeğiştirmelerin bir sonucu olarak bir cismin şekil veya konfigürasyonun değişimine işaret eder. İki farklı mekanik durumda iki tanecik arasındaki uzunluk farkı olarak açıklanan boyuna birim deformasyon veya uzama (e) şu şekilde ifade edilir; e = (l i l f ) / l i = Dl / l i Birim deformasyon boyutsuzdur. 4 2

3 Deformasyon Hacimsel birim deformasyon (dilatasyon); bir cismin hacmindeki değişimin orijinal hacmine oranıdır; D = (V i V f ) / V i = DV / V i 5 Dayanım Dayanım; kayanın bir dizi deformasyon koşulları altında katlanabileceği gerilme olarak tanımlanır. Pik dayanım (s p ); kayanın dayanabileceği maksimum gerilme; pik deformasyon olarak bilinen spesifik bir birim deformasyonda erişilir; Kalıntı dayanım (s r ); pik dayanım aşıldıktan sonra bazı kayalarda pik sonrasında kayda değer birim deformasyon meydana geldiği zaman dayanımın azalan değeridir. 6 3

4 7 Dayanım Doğal koşullarda dayanım kayanın özgün özellikleri olan; Kohezyon İçsel sürtünme açısı Üzerine etkiyen dış kuvvetler Maruz kaldığı yükleme-boşaltma döngüleri ve Suyun varlığına bağlıdır. Bu nedenle; dayanım basit bir özgün değer değildir! 8 4

5 Yenilme; kaya uygulanan yüklere karşı koyamadığı zaman meydana gelir; Gerilme maksimum değere ulaşarak malzemenin pik dayanımına karşılık gelen değere erişir. Çatlak; kaya içinde tanecikler arasındaki kohezyon kırılarak yeni yüzeyler oluşurken meydana gelen ayırma düzlemleridir; Bu süreçte kohezif kuvvetler kaybolur ve sadece sürtünmeli olanlar kalır. 9 Yenilme; kaya dayanımına ve uygulanan gerilmeler ile sonuçta oluşan birim deformasyon ilişkilerine bağlı olarak farklı biçimlerde gelişebilir; Gevrek yenilme; anlık ve şiddetli Sünek yenilme; progresif Çatlak yüzeylerinin yönü; Kuvvetlerin uygulandığı yöne Kaya malzemesinde mikroskobik düzeyde (minerallerin tercihli yönelimi; yönlü mikroçatlakların varlığı) veya makroskopik düzeyde (şistozite veya laminasyon) anizotropilerin varlığına bağlıdır 10 5

6 Kesme gerilmesi yenilmesi; bir kaya yüzeyine uygulanan kesme gerilmesi bir yüzeyin diğerine göre kaymasına neden olacak kadar yüksek olduğu zaman gelişir; En yaygın olarak görülen yenilme çeşidi olup; diğerleri arasında en önemli olanıdır

7 Fleksür yenilmesi; kayanın bir kesiti değişken bir dizi gerilmelere maruz kaldığı zaman çekme gerilmelerinin biriktiği alanda gelişen yenilmedir;

8 Doğrudan çekme yenilmesi; bu tür yenilme kayanın bir kısmı kaya kütlesinin konfigürasyonu ve/veya yapısından dolayı saf ya da neredeyse saf çekmeye maruz kaldığı zaman gelişir;

9 Sıkışma yenilmesi; tek eksenli sıkışma yenilmesi doğal olarak meydana gelmez; ör. Madencilik kazılarında destek topuklarının yenilmesi; Göçmeden dolayı yenilme; mekanik göçmeden dolayı yenilme kaya fabriği yenildiği zaman gelişir; kaya zemin benzeri bir malzemeye dönüşür; bu yenilme zayıf malzemelerde meydana gelir. 17 Gerilme-Birim Deformasyon Davranışı Bir cismin gerilme-birim deformasyon davranışı; belli miktarda deformasyon karşısında malzemenin dayanımının nasıl değiştiğini açıklar; Yenilmeye ulaşmadan önceki davranış Yenilmenin nasıl oluştuğu Yenilme sonrası davranış Farklı kaya türleri için farklı s-e eğrileri elde edilir. 18 9

10 Gerilme-Birim Deformasyon Davranışı 19 Gerilme-Birim Deformasyon Davranışı Gevrek davranış; ör. sert, yüksek dayanımlı kayaçlar Gevrek-sünek davranış; ör. kaya süreksizlikleri; aşırı konsolide killer Sünek davranış; ör. kayatuzu; sünek davranışta pik ve rezidüel dayanımlar aynıdır

11 Elastisite Modülü ve Poisson Oranı Pik dayanıma erişilmeden önce eğrinin yükselen kısmı çoğu kayalar için genellikle doğrusal veya elastik karakter sergiler; Elastik malzemelerde birim deformasyon gerilme ile orantılıdır; Young modülü veya Elastisite modülü E = s / e ax Poisson oranı kayanın elastik davranışını belirleyen bir diğer sabittir; n = e r / e ax

12 Akma Akma noktası (s y ); belli bir deformasyon düzeyinde kaya elastik davranışı devam ettiremez; Sünek veya plastik davranışın geliştiği bir noktaya erişilir; Bu kısımda doğrusal gerilme-birim deformasyon ilişkisi geçerli değildir; 23 Deformasyon 24 12

13 Akma Gevrek kayalarda s y ve s p değerleri birbirine çok yakın veya aynıdır; Bu durum sünek kaylarda görünmez; Elastik sınır aşıldığında kayada meydana gelen deformasyonlar, kayaya uygulanan yükün tamamı kaldırılsa bile ortadan kalkmaz; Zayıf ve yumuşak kayalarda s y değerinin ve bu gerilme seviyesine ilişkin deformasyonların bilinmesi önemlidir. 25 Akma Çevre basıncının (s 3 ) kaya üzerine etkisi davranış biçimini gevrekten süneğe değiştirebilir; Bu değişimin gerçekleştiği s 3 değerine gevreksünek geçiş basıncı denir; Bu değere erişildiğinde kaya plastik davranış gösterir; Gerilmede daha fazla bir artış olmaksızın şekil değiştirmeye devam eder

14 Akma Bazı kayalar reolojik davranış sergileyebilir; Akma (krip; sabit gerilme altında artan birim deformasyon) ve; Rahatlama (sabit birim deformasyon altında azalan gerilme) gibi zamana bağlı süreçlere maruz kalabilir. Akmanın en güzel örneğine evaporitlerde rastlanır; ör. kayatuzu 27 Akma 28 14

15 Akma I yükün uygulanmasıyla birlikte anlık elastik deformasyon oluşur; ardından koşulların sabit kalması durumunda deformasyonun zamanla yavaşladığı birincil akma gelişir; II bazı kayalarda birincil akma eğrisi deformasyonda giderek artmanın ve sonra sabitleşmenin söz konusu olduğu ikincil akma (muntazam durum akması) adı verilen aşamaya evrilebilir; III uygulanan gerilmeler pik gerilmeye yakın ise; ikinci akmayı deformasyonların zamanla arttığı ve sonuçta yenilmenin gerçekleştiği üçüncül akma takip eder; hızlanan akma 29 Akma Derin maden ve tünellerde olduğu gibi; yüksek basınç ve sıcaklığın uzun süre değişmeden kaldığı durumda kayalar akma davranışı gösterebilir; Aşırı konsolide killer ve metamorfik şeyl çevresel koşullara maruz kaldığında zamanla zayıflık ve/veya kötüleşme yüzeyleri boyunca akmadan dolayı deformasyona maruz kalabilir; Evaporitik kayalar ve sıkı çamurtaşları nispeten düşük gerilme altında kaldıklarında akma gösterebilirler; Gözenekliliği düşük, kötü çimentolanmış sert kayalarda mikro-çatlaklardan dolayı birincil akma izlenebilir

Benzer belgeler

Bu ders notunun çıkarılmasında değerlendirilen ve okunması tavsiye edilen kaynaklar

Bu ders notunun çıkarılmasında değerlendirilen ve okunması tavsiye edilen kaynaklar kaynaklar Amedei, B. and Stefanson, O., 1997. Rock Stress and Its Measurement. Chapman & Hall, London, 490p. Bell, F.G., 1983, Engineering Propeties of Soils and Rocks. Butterworth & Co., Second Edition,