ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

Transkript

1 ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ YÜKSEK LİSANS TEZİ Fatih Mehmet NOHUT YEDİGÖZE BARAJI VE HİDROELEKTRİK SANTRALİ İNŞAATINDA GEÇİRİMSİZ PERDE DUVAR (SLURRY-TRENCH) UYGULAMALARI JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI ADANA, 2010

2 ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ YEDİGÖZE BARAJI VE HİDROELEKTRİK SANTRALİ İNŞAATINDA GEÇİRİMSİZ PERDE DUVAR (SLURRY-TRENCH) UYGULAMALARI Fatih Mehmet NOHUT YÜKSEK LİSANS TEZİ JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI Bu Tez 23 / 12 / 2010 Tarihinde Aşağıdaki Jüri Üyeleri Tarafından Oybirliği//Oyçokluğu ile Kabul Edilmiştir Yrd. Doç. Dr. Hakan GÜNEYLİ Doç. Dr. Sedat TÜRKMEN.Doç. Dr. A. Mahmut KILIÇ DANIŞMAN ÜYE ÜYE Bu Tez Enstitümüz Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalında hazırlanmıştır. Kod No: Prof. Dr. İlhami YEĞİNGİL Enstitü Müdürü Not: Bu tezde kullanılan özgün ve başka kaynaktan yapılan bildirişlerin, çizelge ve fotoğrafların kaynak gösterilmeden kullanımı, 5846 sayılı Fikir ve Sanat Eserleri Kanunundaki hükümlere tabidir.

3 ÖZ YÜKSEK LİSANS TEZİ YEDİGÖZE BARAJI VE HİDROELEKTRİK SANTRALİ İNŞAATINDA GEÇİRİMSİZ PERDE DUVAR (SLURRY-TRENCH) UYGULAMALARI Fatih Mehmet NOHUT ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI Danışman :Yrd. Doç. Dr.Hakan GÜNEYLİ Yıl : 2010, Sayfa: 155 Jüri : Yrd. Doç. Dr. Hakan GÜNEYLİ : Doç. Dr. Sedat TÜRKMEN : Doç. Dr. A. Mahmut KILIÇ Yedigöze Hidro Elektrik Santrali projesi, Akdeniz Bölgesi nde Adana İli ne bağlı İmamoğlu, Kozan, Aladağ ilçeleri sınırları dahilinde, İmamoğlu ilçe merkezine 28 km mesafede, Seyhan Nehri üzerindedir. Proje; Baraj Gövdesi ve Batardolar, Santral, Derivasyon Tünelleri, Dolu savak, Cebri Boru ve Enerji Su Alma Yapıları ndan oluşmaktadır. Tez kapsamında projede yer alan Slurry Trench uygulamaları çalışılmış ve değerlendirilmiştir. Yedigöze HES in gövde inşaatının planlandığı yerde yaklaşık 20 m kalınlığında alüvyon vardır. Beton kaplama plintinin isabet ettiği memba topuğunda alüvyon ana kaya kotu olan 110 m kotuna kadar kaldırılmıştır. Gövde altında kalacak diğer kısımlarda, alüvyonda ve yamaçlarda 5 m lik sıyırma kazısı yapılmıştır. Gövde dolgusu için kaya malzemesi 7-9 km mesafedeki kireçtaşı ocaklarından temin edilmiştir. Gövde dolgusu için yaklaşık 4 milyon metreküp kaya kullanılacaktır. Bu çalışmada, baraj gövdesinin inşa edilmesi planlanan kısımdaki alüvyon zeminde bulunan suyun uzaklaştırılıp gövde kazı ve inşaatını nispeten kuru bir ortamda gerçekleştirilmesi için memba ve mansap batardolarının temeline yapılması öngörülen Slurry Trench uygulaması için gerekli veriler toplanıp, uygulama sırasında karşılaşılan sorunlar ve sonuçlar ortaya konmuştur. Anahtar Kelimeler: Yedigöze Barajı HES, Bentonit, Bulamaç Çamuru. I

4 ABSTRACT MSc THESIS CURTAIN WALL (SLURRY TRENCH) APPLICATIONS OF YEDİGÖZE DAM AND HYDROELECTRIC POWER PLANT Fatih Mehmet NOHUT ÇUKUROVA UNIVERSITY INSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES DEPARTMENT OF GEOLOGY ENGINEERING Supervisor : Asst.Prof.Dr. Hakan GÜNEYLİ Year: 2010, Pages: 155 Jury : Asst.Prof.Dr. Hakan GÜNEYLİ : Assoc.Prof.Dr. Sedat TÜRKMEN : Assoc.Prof.Dr. A.Mahmut KILIÇ Yedigoze Hydro Power Plant project is on a point of the Seyhan River at 28 km from the district center İmamoglu on the region of Mediterranean Region Adana (within the vicinity of Aladağ district). The project consists of dam building, updownstream dams, derivation tunnels, spillway, penstock and water intake structures. Slurry Trench applications studied in this thesis involved in the project and evaluated. HES Yedigoze planned construction of housing where there are about 20 m thick alluvium. The alluvium was removed to elevation of 110 m bedrock elevation where hit concrete coating plinth the spring heel. On the other parts of dam remain under dam building, 5 m of stripping excavations on alluvium and slopes were done. Rock materials for fill dam were provided from limestone areas 7-9 km from the quarries of limestone rock material for infill housing is provided. Approximately 4 million cubic meters of rock will be used to infill housing. In this study, the necessary data for slurry trench applications for draining through the drying of the environment were collected and problems and results during application were revealed. Keywords: Yedigöze Hydro Power Plant, benthonite, slurry trench II

5 TEŞEKKÜR Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalında Yüksek Lisans Tezi olarak hazırlanan bu çalışmanın yürütülmesi sırasında proje yöneticisi olarak danışmanlığımı üstlenen, başta konu seçimi olmak üzere ders aşamasından tezin bitimine kadar geçen süre içerisinde her türlü yardımlarını ve katkılarını esirgemeyen danışman hocam Sayın Yrd. Doç. Dr. Hakan GÜNEYLİ ye teşekkür ederim. Çalışmamın başından sonuna kadar hiçbir şekilde maddi ve manevi yardımlarını esirgemeyen, tezimin tüm aşamalarında yardımını gördüğüm, arkadaşım Jeo. Yük. Müh. Mehmet Şah ARSLAN a teşekkür ederim. Tezimin çeşitli bölümlerinde önemli katkılarını gördüğüm arkadaşım Yrd. Doç. Dr. Gülmustafa ŞEN e teşekkür ederim. MTA Doğu Akdeniz Bölge Müdürü Sayın Hasan YILDIZ a teşekkür ederim Büro çalışmalarımda ve tez yazım aşamasında desteklerini esirgemeyen sevdiğim ve kardeş bildiğim Mehmet Ali ÇULHA yateşekkür ederim. Bu çalışmada, hayatım boyunca yanımda olan,destek ve yardımlarını esirgemeyen annem, babam ve kardeşlerime, eşim Medine NOHUT a, kızım Ayşe Berra NOHUT a teşekkür ederim. III

6 İÇİNDEKİLER SAYFA ÖZ... I ABSTRACT... II TEŞEKKÜR... III İÇİNDEKİLER...IV ÇİZELGELER DİZİNİ...VI ŞEKİLLER DİZİNİ... VIII 1. GİRİŞ ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Genel Jeoloji Mühendislik Jeolojisi MATERYAL VE METOD Materyal Genel Jeoloji ve Stratigrafi Yapısal Jeoloji Proje Alanı ve Yakın Çevresinde Yüzeyleyen Birimlerin Jeolojik Özellikleri Kumtaşı - Kuvarsit - Silttaşı, Şeyl, Kireçtaşı (K b ) Kireçtaşı (J kçt ) Kireçtaşı (T kçt ) Filiş: Marn-Kiltaşı-Silttaşı-Kumtaşı (T flş ) Teras Konglomerası-Taraça (Kv tr ) Alüvyon (Kv al ) Yamaç Molozu (Kv ym ) İnceleme alanının depremselliği Bulamaç Hendeği (Slurry Trench) Yönteminin Kullanıldığı Yerler Geçirimsiz Perde Duvarının Bulamaç Hendeği (Slurry Trench) Yöntemi ile Uygulanması Kazı Destekleme Akışkanları Bulamaç Hendeği Geri Dolgu Malzemeleri IV

7 Geçirimsiz Perde Duvar (Slurry Trench) İmalatında Kullanılan Ekipmanlar Metod Büro Çalışmaları Arazi Çalışmaları Bulamaç Hendeği (Slurry Trench) Yönteminin Uygulanma Şekli Bulamaç Hendeği (Slurry Trench) Yönteminin Avantajları ve Dezavantajları ARAŞTIRMA BULGULARI Baraj ve İlgili Yapı Yerlerinin Mühendislik Jeolojisi Yedigöze Barajı Memba ve Mansap Batardolarında Yapılan Geçirimsiz Perde Duvar (Slurry Trench) Uygulamaları Yedigöze Barajı nda Yapılan Geçirimsiz Perde Duvar (Slurry Trench) Uygulamalarında Kullanılan Plastik Betonun İçeriği SONUÇLAR VE ÖNERİLER KAYNAKLAR ÖZGEÇMİŞ EKLER V

8 ÇİZELGELER DİZİNİ SAYFA Çizelge 3.1. Deprem bölgelerine göre en yüksek yer ivmesi değerleri (DAD, 1996) 21 Çizelge 3.2. Bentonit süspansiyonların özellikleri (Püsküllüoğlu, 2010) Çizelge 3.3. Plastik Harç ve Plastik Beton Bileşenleri (Püsküllüoğlu, 2010) Çizelge 3.4. Slurry trench yönteminin avantajları ve dezavantajları Çizelge 4.1. Yedigöze Barajı temel araştırma sondaj kuyuları çizelgesi (ÇED Raporu, 2007) Çizelge 4.2. Zemin cinslerine göre permeabilite katsayıları (cm/sn) (Bowles, 1996) Çizelge 4.3. Slurry Trench uygulamalarında kullanılan plastik betonun içeriği Çizelge ,5 m 3 hacimli, 1100 kg/m 3 yoğunluklu, viskozite değeri 45 olan bentonit çamuruna karıştırılan içerik Çizelge 4.5. Yedigöze Barajı memba ve mansap batardoları temelinde inşa edilen geçirimsiz perde duvarda kullanılan toplam malzeme miktarı VI

9 VII

10 ŞEKİLLER DİZİNİ SAYFA Şekil 1.1. Yedigöze barajı yerbulduru haritası ve uydu görüntüsü (Google Maps, 2009 dan değiştirilerek) Şekil 1.2. Baraj gövdesi altında kalan alüvyon ve yamaçlarda yapılan sıyırma kazısı 3 Şekil 1.3. Baraj gövde altında kalan alüvyondaki ve topuk kazısındaki sıyırma kazısı hattı Şekil 1.4. Çevirme seddeleri ve memba-mansap batardo genel görünümü Şekil 3.1. Proje alanı genel jeoloji haritası (MTA, 2007) Şekil 3.2. Adana baseni stratigrafi haritası (Gürbüz, 1999) Şekil 3.3.Proje alanı yakın çevresinde yüzeyleyen jeolojik birimler (Gürbüz, 1999 dan değiştirilerek) Şekil 3.4. Deprem bölgeleri haritası (DAD, 1997) Şekil 3.5. Adana ili deprem bölgeleri haritası (DAD, 1996) Şekil 3.6. İmamoğlu, Kozan ve Aladağ ilçelerinde 2009 yılında meydana gelen M<4 depremler (Google Maps, 2009 dan değiştirilerek) Şekil 3.7. Marsh Hunisi Şekil 3.8. Kelly Grab Kazıcı makine, Brunello HGG Şekil 3.9. LS Tonluk Vinç Şekil Bentonit silosu ve mikseri Şekil Bentonit dinlendirme havuzu Şekil Bentonit dinlendirme havuzu ve sirkülasyonu Şekil 3.13 Bentonit çamuru ölçü tankı Şekil Desander Şekil Tremi (betonlama) boruları ve çamur pompası Şekil Kil platform Şekil Klavuz duvar (Gidaj) inşaatı Şekil Panel (Ano) imalat planı Şekil Kazı sırasında oluşabilecek eksenel sapmalar (Boyes, 1975) Şekil Panelin kazılması Şekil Kazı sırasında panelin bentonit çamuru ile dolu olması VIII

11 Şekil Panelin betonlanması Şekil Panelin betonlanması sırasında bentonit çamurunun dışarı çıkışı Şekil Daha sonra tesviye edilmek üzere panel betonunun taşırılması Şekil Betonlanıp tamamlanmış bulamaç hendeği (Slurry Trench) panelleri Şekil 4.1. Memba batardosu temelindeki alüvyonun granülometrisi Şekil 4.2. Mansap batardosu temelindeki alüvyonun granülometrisi Şekil 4.3. Memba batardosu enine kesiti Şekil 4.4. Mansap batardosu enine kesiti Şekil 4.5. Batardo ekseni taslak enine kesiti (Ölçeksiz) Şekil 4.6. Kazı alanına gelen kaçak suların pompaj ile tahliyesi Şekil 4.7. Topuk kazısı ve betonlama çalışmaları Şekil 4.8. Yedigöze Barajı uydu görüntüsü (Google Maps, 2009 dan değiştirilerek) IX

12 1. GİRİŞ Fatih Mehmet NOHUT 1. GİRİŞ Yedigöze Barajı ve Hidroelektrik Santrali (HES) projesi, Akdeniz Bölgesi nde Adana İli ne bağlı İmamoğlu, Kozan ve Aladağ ilçeleri sınırlarında, İmamoğlu ilçe merkezine 28 km mesafede ve Seyhan nehri üzerindedir (Şekil 1.1). Şekil 1.1. Yedigöze barajı yerbulduru haritası ve uydu görüntüsü (Google Maps, 2009 dan değiştirilerek). 1

13 1. GİRİŞ Fatih Mehmet NOHUT Memba tesisi olarak sadece Seyhan nehrinin Zamantı kolu üzerinde yer alan Bahçelik barajı bulunmaktadır. Mevcut mansap yapıları ise, mansaptan membaya doğru sırasıyla Seyhan regülatörü, Seyhan barajı, Çatalan barajı ve Mentaş barajıdır. Proje kapsamında yer alan mühendislik yapıları, baraj gövdesi, membamansap batardoları, santral binası, derivasyon tünelleri, dolu savak, cebri borular ve su alma yapılarından oluşmaktadır. Baraj, bir akarsu vadisini kapatan ve arkasında su biriktiren ekonomik faydası katkısı olan mühendislik yapılarıdır. Enerji üretimi, içme ve sulama suyu sağlama ve akarsuların düzenlenmesi amacıyla yapılırlar. Barajlar amaçlarına veya inşalarında kullanılan malzemeye göre sınıflandırılırlar. Yedigöze barajı, Seyhan nehri üzerinde memba yüzü beton kaplı kaya dolgu baraj tipinde yapılmıştır. Nehir tabanından (talveg) 105 m, temelden 130 m yüksekliktedir. Gövde dolgusu için yaklaşık 4.5 milyon m 3 kaya kullanılmıştır. Batardo, su kenarlarında ya da su seviyesinin altındaki yerlerde kazı yapılabilmesi için uygulanan, suyun inşaat sahasına girmesini önlemek amacıyla yapılan bent olarak tanımlanır. Yedigöze barajında biri memba da diğeri mansapta olmak üzere iki adet batardo yapılmıştır. Memba tarafında kret kotu m olan 41,80 m yüksekliğe sahip memba batardosu inşa edilmiş ve nehir akışı derivasyon tünellerine yönlendirilmiştir. Mansap tarafında kret kotu m olan 8 m yüksekliğe sahip mansap batardosu inşa edilmiş ve derivasyon tünellerinden çıkan suyun inşaat alanına girmesi önlenmiştir. Santral binası, baraj rezervuar alanında biriktirilen suyun potansiyel enerjisinden faydalanarak elektrik enerjisi üreten jeneratörleri içinde bulunduran yapıdır. Yedigöze barajında iki adet 150 MW (toplam 300MW) gücünde düşey milli farancis türbinine sahip santral binası yapılmıştır. Derivasyon tünelleri, baraj inşaatı süresince nehir yatağını değiştiren, inşaat tamamlandıktan sonra barajdan su tahliye görevini üstlenen, vana ile kapatılıp açılabilen tünellerdir. Proje kapsamında 891 m ve 850 m uzunluğunda, 8 m iç çapa sahip iki adet derivasyon tüneli sol sahilde yapılmıştır. Derivasyon tünellerinden birisi betonlanarak körlenmiş, diğerine ise vana konularak dip savağa dönüştürülmüştür. 2

14 1. GİRİŞ Fatih Mehmet NOHUT Dolu savak, barajların güvenliği için yapılan, su depolama haznesinin tam dolduğu zamanlarda taşkınları önlemek için kullanılan yapıdır. Fazla sular dolusavaktan nehir yatağına kontrollü bir şekilde tahliye edilerek taşkınlar önlenmiş, gövdenin zarar görmesi engellenmiş olur. Barajların olmazsa olmaz yapılarındandır. Su alma yapıları, cebri boruya suyun giriş kısmıdır. Izgaralar, kapak ve kapak açma-kapama mekanizmalarından oluşur. Cebri borular, Su alma ağzı ile santral arasında, ölçüleri debi ve düşüye göre hesaplanan, kalın etli, büyük çaplı çelik ya da cam elyaf takviyeli plastik (CTP) borulardır. Türbin çarkını çeviren suyun geçişine olanak sağlar. 150 MW gücünde iki üniteyi besleyecek şekilde, 6.30 m iç çapa sahip iki adet cebri boru proje kapsamında yapılmıştır. Sağ sahilde yer alan cebri borular yaklaşık 380 m uzunluktadır. Yedigöze Barajı HES in gövde inşaatının planlandığı yerde yaklaşık 20 m kalınlığında alüvyon vardır. Beton kaplama plintinin isabet ettiği memba topuğunda alüvyon ana kaya kotu olan 110 m kotuna kadar kaldırılmıştır. Gövde altında kalacak diğer kısımlarda, alüvyonda ve yamaçlarda 5 m lik sıyırma kazısı yapılmıştır (Şekil 1.2). Gövde dolgusu için kaya malzemesi 7-9 km mesafedeki kireçtaşı ocaklarından sağlanmıştır. Şekil 1.2. Baraj gövdesi altında kalan alüvyon ve yamaçlarda yapılan sıyırma kazısı 3

15 1. GİRİŞ Fatih Mehmet NOHUT Uygulamada 0.80x2.50 m lik panel (ano) ebatlarında düşey kazı yapabilen kazı makinesi (Kelly-Grab) ile 20 m kalınlığındaki alüvyon zemin kazılarak ana kayaya ulaşılmıştır. Tırpan ismi verilen kırıcıyla ana kayada 2 m ilerleme (soketleme) yapılmıştır. Alüvyon zeminde kazı çalışması yapılırken kuyuda oluşabilecek göçükleri en aza indirebilmek için kuyu içerisi Bentonit Çamuru ile doldurulmuştur. Kazı ve soketleme çalışmaları bittikten sonra, kuyuya bentonit, çimento, kum ve su karışımından oluşan plastik beton doldurulmuştur. Plastik beton doldurma işlemi devam ederken kuyudaki bentonit çamuru tekrar kullanılmak üzere bentonit tanklarına pompalar yardımıyla depolanmıştır. Kuyu tamamen plastik beton ile dolduktan sonra çimentonun sertleşmesi (priz alması) için bırakılmıştır. Bu işlem belirli bir hat doğrultusunda şaşırtmalı olarak tüm nehir yatağını bir sahilden diğer sahile kadar kesecek şekilde devam etmiştir şeklinde tek sayı ile belirtilen kuyular ana panel, şeklinde çift sayı ile belirtilen kuyular kesme paneli olarak isimlendirilmiştir. Baraj gövde inşaatının planlandığı yerdeki alüvyon, inşaat alanından tamamen kaldırılmamıştır. Nehir yatağı ve yamaçlarda 5 m lik sıyırma kazısı yapılmıştır (Şekil 1.3). Sadece kaplama betonunun isabet ettiği topuk bölgesinde alüvyon tamamen kaldırılmıştır. Memba batardosunun memba tarafında küçük bir çevirme seddesi yapılarak nehir akış yönü derivasyon tünellerine yönlendirilmiştir (Şekil 1.4). Yarı geçirimli - geçirimli özellikte olan alüvyon zeminden yeraltı suyu nehir yatağı boyunca akmaktadır. Alüvyon zemindeki bu akışı engellemek için memba ve mansap batardoları altına önerilen geçirimsiz perde duvar, bulamaç hendeği yöntemiyle yapılmıştır. Geçirimsiz perde duvar inşaatıyla batardolar altında kalan alüvyon zemin geçirimsiz hale getirilmiştir. Böylece yer altı suyu akışı engellenmiş, gövde kazı çalışmaları kuru bir ortamda yapılmıştır. Tez sonucunda geçirimsiz perde duvar (Slurry-Trench) uygulaması için gerekli veriler toplanıp, uygulama sırasında karşılaşılan sorunlar, çözüm yolları ve sonuçlar ortaya konmuştur. 4

16 1. GİRİŞ Fatih Mehmet NOHUT Şekil 1.3. Baraj gövde altında kalan alüvyondaki ve topuk kazısındaki sıyırma kazısı hattı. Şekil 1.4. Çevirme seddeleri ve memba-mansap batardo genel görünümü. 5

17 1. GİRİŞ Fatih Mehmet NOHUT 6

18 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Fatih Mehmet NOHUT 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR 2.1. Genel Jeoloji İnceleme alanı ve çevresinde çok eski yıllara uzanan genel jeoloji amaçlı çalışmalar yapılmıştır. Schmidt (1961), Adana Havzasında yapmış olduğu araştırmalarda iki ayrı fasiyes ayırt etmiştir. Bu fasiyeslerden kumtaşı, marn, çamurtaşı ardalanmalı kırıntılar Karataş klastik fasiyesi, karbonat kayaçları ile ofiyolitik kayaçlar İsalı katostrofik fasiyesi olarak tanımlanmıştır. Kalınlık bilinmemekle beraber m kalınlıkta olabileceğini belirtmiştir. Özgül (1976), Torosların Kambriyen-Tersiyer aralığında çökelmiş kaya birimlerinden oluştuğunu belirtmiştir. Kuşakta birbirinden değişik koşulları yansıtan birliklerin varlığından söz etmiştir. Bu birliklerin stratigrafi ve metamorfizma özellikleri, kapsadıkları kaya birimleri ve günümüzdeki yapısal konumlarıyla birbirlerinden farklı oldukları belirtilmiştir. Bunlardan Bolkardağı, Aladağ, Geyikdağı ve Alanya birlikleri şelf türü karbonat ve kırıntılı kayaları, denizel çökelleri, ofiyolitleri ve bazik denizaltı volkanitlerini kapsadığını belirtilmiştir. Kozan, Ceyhan ve İmamoğlu ilçeleri arasında ve çevresinde detaylı jeolojik araştırmalar Ayhan ve ark. (1988) tarafından yapılmıştır İnceleme alanındaki kaya türlerini; Toros doğu jeolojik otokton kayaları, allokton kayalar, Misis grubu kayaları, örtü birimleri, genç karasal birimler olmak üzere beş grupta toplamışlardır. 1/ ve 1/ ölçekli haritalar hazırlamış, bölgenin genelleştirilmiş stratigrafik kesitini çıkarmışlardır. Formasyon ve birimlerin fosil kapsamları, kaya türlerinin mineralojik ve sedimantolojik özellikleri araştırılmıştır. Pliyosen ve Kuvaterner birimlerinin karasal, diğerlerinin denizel olduğunu saptamışlardır. Özgül (1976), bölgede yüzeyleyen Aladağ birliğini, Devoniyen-Senoniyen aralığında çökelmiş şelf tipi karbonat ve kırıntılı kayaları kapsadığını açıklamışlardır. Mobil firması Jeologları nca hazırlanan VII. Adana Petrol Bölgesinin Stratigrafik Nomenklatürü ( ) isimli rapor, yörede uzun süreden beri 7

19 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Fatih Mehmet NOHUT yapılan çalışmaları derlemekte ve formasyonların yaşlarının bulunmasında yardımcı olmaktadır (Schmidt, 1961). Usta ve Beyazçiçek (2006), Adana ilinin jeolojisi ile ilgili ayrıntılı verileri değerlendirmiştir. Çalışmada inceleme alanını da içine alan bölgenin stratigrafi, kayatürü, metamorfizma ve yapısal özellikleri açısından birbirinden farklı kaya birimleri incelenmiştir Mühendislik Jeolojisi Devlet Su İşleri (DSİ) genel müdürlüğü 1961 de yaptığı çalışmalar sonucunda Aşağı Seyhan Projesi Raporu nu hazırlamıştır. Bu çalışmada Seyhan nehri üzerinde yapılabilecek baraj yerleri ile ilgili fizibilite ve mühendislik jeolojisi çalışmalarına yer vermişlerdir. International Engineering Company Incorporated firması (1966), Türkiye nin güney havzaları su kaynaklarının geliştirilmesinin incelendiği bir master planı hazırlamıştır. DSİ adına Verbund-Plan GES. M.B.H., Romconsult ve Temelsu isimli firmalar tarafından 1977 yılında Aşağı Seyhan Havzası Master Plan Raporu hazırlanmıştır. Bu raporla ilgili jeolojik çalışmalar DSİ-firma grubu ortak yönetimi ile gerçekleştirilmiştir. Yedigöze Barajı bu çalışma döneminde seçilerek DSİ tarafından üzerinde ayrıntılı çalışmalara geçilerek DSİ tarafından ek sondajlar ve kaya mekaniği deneyleri yapılmıştır. DSİ genel müdürlüğü tarafından aşağı Seyhan havzası master planı kapsamında geliştirilmiş olan Yedigöze Barajı HES ve malzeme ocakları projesi nin planlama raporu 1983 yılında hazırlanmıştır. Bent yeri ve göl alanında geçirimlilik sorunu bulunmadığı, duraylılık yönünden ise bent yeri ve sol yakadaki sırtın daha ayrıntılı incelenmesi gerektiği belirtilmiştir. Projeye göre kil çekirdekli kaya dolgu bir baraj yapılması öngörülmüştür. Dolu savak sağ sahilde; iki adet enerji tüneli, iki adet denge bacası ve iki adet 150 MW gücünde ünite barındıran bir santral binasından oluşan enerji yapıları sol sahildedir. Daha sonra bir tanesi dip savağa dönüştürülecek olan ve iki adet tünelden oluşan derivasyon yapıları da sol sahildedir. 8

20 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Fatih Mehmet NOHUT Erdoğan (1983), tarafından yapılan çalışmada, Yedigöze ve İmamoğlu Baraj yerlerinde Kavşak - Çatalan projesi kapsamında presiyometre deney sonuçları, yerinde kesme deneyi ve elde edilen mekanik parametreler değerlendirilmiştir. Serin ve Kılınç (1983) yaptıkları çalışmada, aşağı Seyhan projesi ve Yedigöze barajı mühendislik jeolojisi fizibilite raporu nda mühendislik jeolojisi parametrelerini değerlendirmişlerdir. Yedigöze Barajı HES kesin projesi (1984), 1983 tarihli yapılabilirlik raporuna dayanarak aynı firmalar gurubu tarafından hazırlanmıştır. Yedigöze Barajı yla, m ile m kotları arasındaki düşü değerlendirilmiştir. Yedigöze Barajı HES ve malzeme ocakları projesi nde (1986), ise kret kotu 240 m en yüksek işletme seviyesi 235 m olarak projelendirilmiş ve onaylanmıştır. Yedigöze Barajı HES ve malzeme ocakları kesin proje revizyon raporu (2007), kesin projenin hazırlanmasından bu yana 20 yıldan daha uzun bir süre geçmesinden dolayı projenin yeniden gözden geçirilmesi uygun görülmüş ve yeni rapor oluşturulmuştur. Bu nihai raporda, ön yüzü beton kaplı baraj (Concrete Faced Rock Fill Dams, CFRD) yapımına karar verilmiştir. Ön yüzü beton kaplamalı olarak planlanan barajın memba ve mansap eğimleri 1.4 yatay 1.0 düşey olarak düzenlenmiştir. Baraj yerinde yaklaşık 20 m kalınlığında alüvyon vardır. Beton kaplama plintinin isabet ettiği memba topuğunda alüvyon ana kaya kotu olan 110 m kotuna kadar kaldırılmıştır. Gövde altında, diğer kısımlarda, alüvyonda ve yamaçlarda 5 m lik sıyırma kazısı yapılmıştır. Yapılan ve revize edilen tüm çalışmalar sonucu Seyhan Nehri üzerinde talvegden 105 m, temelden 130 m yükseklikte bir memba yüzü beton kaplı kaya dolgu baraj ve tesisleri ile toplam kurulu gücü 300 MW olan iki üniteli bir hidroelektrik santral inşa edilmiştir. Bulamaç Hendeği (Slurry Trench) yöntemiyle geçirimsiz perde duvar yapımının Türkiye deki ilk uygulaması Aslantaş Barajı nda yapılmıştır (Karaoğullarından ve ark. 1977). Bu uygulamadan sonra Tahtalı, Akköprü ve Dicle Barajlarında da yöntem başarıyla kullanılmıştır. Aslantaş Baraj yerinde yapılan çalışma, inşaat süresi içerisinde kazının kuruda yapılabilmesi ve yeraltı suyu etkisinin minimuma indirilebilmesi amacıyla memba ve mansap batardoları, çevirme tünelleri çıkış yapıları önü, santral binası çevresinde ve dolusavak düşü havuzunda 9

21 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Fatih Mehmet NOHUT geçirimsizliği sağlamak amacıyla yapılmıştır. Çalışmacılar yöntemi, dik kenarlı bir hendek kazıp bunu bentonit çamuru ile destekledikten sonra, hendeğin seçme toprak gereciyle (kum, silt ve çimento) harmanlanması ve yeniden doldurulması şeklinde özetlemişlerdir. Uygulamada, betonlamada kullanılan karışımlar %64 bentonit çamuru, %20 çimento ve %16 su şeklinde olduğu söylenmiş, yöntemin başarıyla sonuçlandığı belirtilmiştir. 10

22 3. MATERYAL VE METOD Fatih Mehmet NOHUT 3. MATERYAL VE METOD 3.1. Materyal Genel Jeoloji ve Stratigrafi Proje alanı; batıda Ecemiş fay kuşağı, kuzeyde Aladağ ilçesi ile güneyde Adana ve batıda Kozan ilçesi arasında kalan bölgeyi içine alan Adana baseni içerisinde bulunmaktadır. Adana baseni ile ilgili bilgiler Maden Tetkik Arama Genel Müdürlüğü (MTA) 1/ ölçekli Açınsama Nitelikli Türkiye Jeoloji Haritaları Serisi Kozan-K20 paftasından alınmıştır (Şekil 3.1). Şekil 3.1. Proje alanı genel jeoloji haritası (MTA, 2007) 11

23 3. MATERYAL VE METOD Fatih Mehmet NOHUT Adana baseninde Tersiyer e ait Karsantı, Gildirli, Kaplankaya, Karaisalı, Cingöz, Güvenç, Kuzgun, Handere formasyonları ile Kuzgun, Salbaş tüfit, Memişli, Gökkuyu alçıtaşı üyeleri; Kuvaterner de taraça, kaliçi, eski-yeni alüvyon çökelleri bulunur. İnceleme alanında ise Cingöz formasyonu, Kuvaterner taraça, alüvyon ve yamaç molozu gözlenmektedir. Bölüm te ayrıntılı olarak ele alınmıştır (Şekil 3.2). Şekil 3.2. Adana baseni stratigrafi haritası (Gürbüz, 1999). 12

24 3. MATERYAL VE METOD Fatih Mehmet NOHUT Uyumsuz olarak Paleozoyik ve Mesozoyik yaşlı temel kayaçları üzerine gelen Karsantı formasyonu, başlıca açık gri renkli, ince-orta ve kalın katmanlı marn, çamurtaşı ile daha kıt olarak da çakıllı kumtaşı yapılışlıdır. Yer yer slamp yapıları ile asimetrik akıntı ripılları sunan birimin kalınlığı m arasında değişmektedir. Formasyon tabanda tümü ile Kızıldağ melanjı, Faraşa ofiyoliti üzerinde yer almaktadır. Birimin yaşının Oligosen-Üst Miyosen olabileceği düşünülmektedir (Usta ve Beyazçiçek, 2006). Karsantı formasyonu üzerine yine uyumsuzlukla gelen Gildirli formasyonu, pembe, kızılımsı renkli çakıltaşı, çakıllı kumtaşı, kumtaşı ve çamurtaşından oluşur. Çakıltaşı düzeyleri belirgin teknemsi çapraz katmanlanma, çamurtaşları da yer yer paralel laminalanma sunmaktadır. Birimin kalınlığı m arasında değişmektedir. Birimin yaşı Oligosen-Alt Miyosen dir. Bu birimin üzerine ise Kaplankaya ve Karaisalı formasyonları gelmektedir(usta ve Beyazçiçek, 2006). Kaplankaya, Karaisalı ve Gildirli formasyonları yanal ve düşey geçişli olarak Karsantı formasyonu üzerinde yeralır. Kaplankaya formasyonu, başlıca, boz renkli çakıllı kumtaşı, kumtaşı, kumlu-killi kireçtaşı-marn yapılışlıdır. İnce-orta katmanlı olan birimin kalınlığı m arasındadır. Yer yer Paleozoyik ve Mesozoyik yaşlı birimler üzerine açısal diskordansla gelir. Üstte Karaisalı, Güvenç formasyonları ile yanal ve düşey geçişler sunmaktadır. Birimin yaşı Alt-Orta Miyosen dir. Karaisalı formasyonu ise, kalın-çok kalın katmanlı birimin kalınlığı m arasındadır. Bu formasyon tabanda Paleozoyik ve Mesozoyik yaşlı birimler üzerine açısal diskordanslı, Kaplankaya formasyonu ile yanal ve düşey geçişlidir. Üzerine yanal ve düşey geçişli olarak Güvenç ve Cingöz formasyonu gelmektedir. Birimin yaşı Alt- Orta Miyosen dir (Usta ve Beyazçiçek, 2006). Cingöz formasyonu, tabanda gri renkli çakıltaşı, çakıllı kumtaşı ve kumtaşı yapılışlıdır. Üst kesimlerde kumtaşı-şeyl ardalanması hakimdir. Kumtaşı düzeyleri çoğunlukla aşınmalı bir taban üzerinde keskin bir dokanakla başlayıp oygu dolgu yapıları ile çizikler, kaval yapıları sunmaktadır. Çok ince-ince-orta-kalın tabakalanma sunan birimin 3500 m kalınlık sunar. Alt-Orta Miyosen yaşlı olan birim; tabanda Gildirli, Kaplankaya, Güvenç ve Karaisalı formasyonları ile, tavanda ise Güvenç formasyonu ile geçişlidir (Usta ve Beyazçiçek, 2006). 13

25 3. MATERYAL VE METOD Fatih Mehmet NOHUT Adana baseninde esas olarak iki tür taraça malzemesi bulunmaktadır. İlki sadece Handere formasyonunun topoğrafik yüksekliklerinde yüzeyleyen eski ve yeni alüvyonla örtülü olan taraçadır. İnceleme alanında bu tür taraçalar gözlenmektedir. İkincisi ise Çakıt Çayı, Körkün ve Eğlence Suyu ile Seyhan Nehri yatağına az çok paralel, değişik genişlik ve uzunlukta olanıdır. Tabanda çakıltaşı, çakıllı kumtaşı ile başlayıp gri renkli, çapraz katmanlanmalı çakıllı kaba kumtaşı ile devam eden birimin üst kesiminde bloklu çakıltaşı yer almaktadır. Nehir taraçaları yaklaşık 30m kalınlığa ulaşabilmektedir (Usta ve Beyazçiçek, 2006). Adana baseninde, Adana ovasını oluşturan eski alüvyonlar ile dere boylarında gelişmiş genç alüvyonlar bulunmaktadır. Eski alüvyonları delta oluşumları olarak kabul etmek de mümkündür. Seyhan ve Ceyhan Irmakları nın denize döküldüğü yerlerde çökelttiği ve şu an üzerlerine organik toprak örtüsünün bulunduğu bu birim verimli Çukurova yı oluşturmaktadır. Genç alüvyonlar dere boylarında gelişmiş olup genelde kötü boylanmış, tutturulmamış çakıl, kum ve mil malzemesinden oluşmuştur. Çakıl, kum ve milli malzeme başlıca, Toros orojenik kuşağının temel litolojisine bağlı olarak ofiyolit, değişik kireçtaşı türleri, radyolarit, çört, kuvarsit vb.den türemedir. Bu alüvyonlardaki çakıl, kum ve mil oranları derenin türüne göre değişim sunmaktadır (Usta ve Beyazçiçek, 2006) Yapısal Jeoloji Tektonik etkinliğin yüksek olduğu Aşağı Seyhan Havzası nda değişik evrelerdeki yer hareketleri, proje alanındaki jeolojik birimleri etkilemiş bulunmaktadır. Proje alanı, Miyosen sonunda epirojenik hareketlerle yükselmiştir. Yükselme anında kırık ve kıvrımlanmalar oluşarak tabakalar bugünkü konumunu kazanmıştır (ÇED Raporu, 2007). Proje alanının kuzeyindeki Paleozoyik yaşlı birimlerde tabakalar, KB-GD doğrultulu ve GB yönüne eğimlidir. Jura yaşlı dolomitik kireçtaşı tabakaları, tektonik hareketlerin etkisiyle değişik doğrultu ve eğim sunmaktadır. Orta Miyosen kireçtaşlarında tabakalanma fazla belirgin değildir. Orta Miyosen yaşlı fliş serisinde (marn-kiltaşı-silttaşı-kumtaşı istifi) tabakalanma iyi gelişmiştir. Baraj yerinde tabaka 14

26 3. MATERYAL VE METOD Fatih Mehmet NOHUT doğrultuları genellikle K20 B ile K85 B, eğimleri GB yönüne doğru olup; 8-25 arasındadır. Bu tabaka yönelimleri, bölgenin diğer yörelerinde bir miktar değişiklik gösterir (ÇED Raporu, 2007). Proje alanında yüzeylenen kayaçlarda belirgin bir kıvrımlanmaya rastlanmamıştır (ÇED Raporu, 2007). Miyosen yaşlı kireçtaşlarında gelişen eklem takımlarında D-B, K40-45 D, K70-75 B ve K10-30 B doğrultulu ve dik veya dike yakın eğimli ölçümler alınmıştır. K40-45 D ve K10-30 B doğrultulu olan eklemler çok önemli iki eklem sistemidir (ÇED Raporu, 2007). Marn-kiltaşı-silttaşı-kumtaşı istifinde, özellikle silttaşı ve kumtaşı birimlerinde, fayların yoğun olduğu yerlerde çatlak ve kırıklar gelişmiştir. Proje alanında faylar yoğunluk kazanmıştır. KB- GE, KD-GB, K-G, D-B yönlerinde doğrultu ölçümleri alınan çekim faylarının eğimleri dik ve dike yakın seyretmektedir. Baraj yeri ve yakınında görülen faylar Ek 1 deki jeoloji haritasında gösterilmiş olup, örtülü olan yerlerde fayların uzanımı sürekli olarak izlenememiştir. Proje alanının stratigrafik temelinde Paleozoyik yaşlı kumtaşı-kuvarsit-silttaşı, şeyl, kireçtaşı birimleri yer alır. Jura yaşlı kireçtaşları, Paleozoyik yaşlı istif üzerine açısal uyumsuzlukla gelmektedir. Jura yaşlı kireçtaşları ile üzerine gelen Alt Miyosen yaşlı kireçtaşları arasındaki dokanak da uyumsuzdur. Gerçekte Alt Miyosen sedimantasyonu taban konglomerasından başlamaktadır. Orta Miyosen yaşlı marnkiltaşı-silttaşı-kumtaşı birimleri, Alt Miyosen kireçtaşları üzerine uyumlu olarak gelmektedir. Kuvaterner yaşlı teras konglomerası daha yaşlı birimler üzerine açısal uyumsuzlukla gelmektedir (ÇED Raporu, 2007) Proje Alanı ve Yakın Çevresinde Yüzeyleyen Birimlerin Jeolojik Özellikleri Proje alanı ve yakın çevresinde Paleozoyik ten Kuvaterner e kadar olan yaş aralığında metamorfik ve sedimanter kayaçlar jeolojik birimleri oluşturmaktadır (ÇED Raporu, 2007), (Şekil 3.3). 15

27 3. MATERYAL VE METOD Fatih Mehmet NOHUT Şekil 3.3. Proje alanı yakın çevresinde yüzeyleyen jeolojik birimler (Gürbüz, 1999 dan değiştirilerek) 16

28 3. MATERYAL VE METOD Fatih Mehmet NOHUT Kumtaşı - Kuvarsit - Silttaşı, Şeyl, Kireçtaşı (K b ) Yedigöze Barajı HES ve malzeme ocakları projesi göl alanının Andırap, Karakopan, Karahan Köyleri dolaylarında ve Hacarlın Dere vadisinde izlenen kumtaşı kuvarsit-silttaşı, şeyl, kireçtaşı birimleri proje alanının en yaşlı istifini oluştururlar. Proje alanının stratigrafik temelinde yer alan ve kumtaşı-kuvarsit-silttaşı, şeyl, kireçtaşı ardalanmasından oluşan bu istif Demirkol (1989) tarafından Karahamzauşağı formasyonu olarak adlandırılmış ve Permo-Karbonifer yaşındadır (Demirkol, 1989). Birimlerin kendi aralarındaki dokanakları çok sık değiştiği için, bu birimler tek simgeyle gösterilmiştir (Şekil 3.3). Bu birimlerin özellikleri aşağıda açıklanmıştır (ÇED Raporu, 2007). Kumtaşı-Kuvarsit-Silttaşı: Bu birimler kendi aralarında geçiş ve tekrarlama gösterirler. Kumtaşı sarı renkli, sert ve orta kalın tabakalıdır. Kuvarsit beyaz, sarı, eflatun renklerde, çok sert ve dayanımı yüksektir. Silttaşı yeşil, mor ve kurşuni renklerde, laminalı ince tabakalı ve dayanımı yüksektir. Şeyl: Sarı, koyu kurşuni siyah ve kahve renklerde yumuşak, kırılgan, kalsit damarlı, laminalı ve dayanımsızdır. Kireçtaşı: Koyu kurşuni, siyah renkli, çok sert, bol makrofosilli ve orta-kalın tabakalıdır. Önceki çalışmalara göre Karbonifer yaşında olduğu belirlenen bu birim yer yer kumlu özellik göstermektedir. Kireçtaşı (J kçt ):Eğner Köyü kuzeyindeki Çakırlar Tepe, Tossak Tepe, Seyhan Vadisi boyunca Kirizli, Karagöl, Gökçeköy, Henüz Çakırı Mahallesi civarı ile Karakopan ve Andirap köyleri yöresinde izlenir. Pembe, kirli beyaz, kül rengi ve açık kahverengi, sert, sıkı, kristalize, ince kalsit damarlı, yer yer dolomitli kalın-çok kalın tabakalıdır. Yaygın bir şekilde sileks modülleri içerirler. Andırap Köyü ve yöresinde kireçtaşı biriminin alt düzeyleri, Paleozoyik kayaçlara geçiş zonunda kumlu (dentritik) ve koyu (kurşuni, siyah) renklidir. Bu birimin gözlendiği formasyon Demirkazık formasyonu olarak Yetiş, (1978) tarafından adlandırılmıştır. Demirkazık formasyonu Jura-Üst Kretase yaş 17

29 3. MATERYAL VE METOD Fatih Mehmet NOHUT aralığında çökelmiştir (Ünlügenç ve Demirkol, 1987). Birimin stratigrafik kalınlığının yaklaşık 120 metre olduğu belirtilmiştir (ÇED Raporu, 2007) Kireçtaşı (T kçt ) Sağ yakada, Akören Köyü nün kuzey ve kuzeybatısında, Eğner Köyü, Kıldağı, Kabasakal Damları yöresinde, Uzunkuyu, Karabaşı Mahallesi dolaylarında, sol yakada Terliktepe, Kurtçalar, Konaklı, Henüz Çakırı Mahalleleri yöresinde izlenir. Kireçtaşı, kurşuni renkli, ince dokulu, kristalize, sert, dayanımlı, bol çatlaklı, erime yüzeyli, karstik ve orta-kalın tabakalıdır. Yer yer kurşuni-mavi renkli ve kumlu özelliktedir. Kireçtaşının alt düzeyleri taban konglomeralıdır. Taban konglomerasında altta, beyaz renkli, 8-20 cm boylarında, yarı köşeli-yuvarlak kireçtaşı çakılları CaC0 3 lı çimento ile sıkıca tutturulmuştur. Üste doğru, koyu kurşuni, kahverenkli, 2-10 cm boylarında yarı yuvarlak-yuvarlak kumtaşı, kuvarsit, kireçtaşı çakıllarının gevşek tutturulması ile oluşmuş ve yaklaşık 40 m kalınlıktaki ikinci konglomera düzeyi izlenir. Birimin yeraldığı formasyona Kaplankaya formasyonu ismini Yetiş ve Demirkol 1986 yılında yaptıkları çalışmada vermişlerdir. Birimin yaşını ise Alt-Orta Miyosen olarak Ünlügenç ve Demirkol 1987 yılında yaptıkları çalışmada vermişlerdir. Birimin stratigrafik kalınlığı yaklaşık 350 m dir (ÇED Raporu, 2007) Filiş: Marn-Kiltaşı-Silttaşı-Kumtaşı (T flş ) Göl alanında sol yakada Kocadere, sağ yakada Akören, Mendikli köyünden başlamak üzere güneye doğru geniş bir yayılım gösterir. Birimler ardalanmalıdır. Eğner köyü güneyinden baraj yerine (200 m kotlu) kadar olan alanda, kumtaşı katmanları kalın olup, istif içerisinde kumtaşı oranı fazladır. Eğner köyü dolayı ile baraj yeri güneyinde ise kumtaşı katmanları incelir ve marn-kiltaşı-silttaşı-kumtaşı birimleri oranı artar. 18

30 3. MATERYAL VE METOD Fatih Mehmet NOHUT Marn: Kurşuni, mavi-kurşuni, kahverenkli, yumuşak, dağılgan, çok ince tabakalıdır. Kiltaşı: Kurşuni, siyah renkli, ince tabakalı ve dayanımsızdır. Silttaşı: Kurşuni renkli, CaC0 3 lı çimento ile gevşek tutturulmuş, çok ince tabakalı ve dayanımsızdır. Kumtaşı: Sarı, kurşuni renkli, sert, sıkı, genellikle ince daneli ve CaC0 3 çimentoludur. Tabakalanma değişken olup, ince tabakadan kalın tabakaya kadar izlenir. İnceleme alanında gözlenen filişin yeraldığı formasyon Cingöz formasyonu olarak adlandırılmıştır (Schmidt, 1961). Birimin yaşının, fosillerden elde edilen verilere dayanarak Burdigaliyen-Langhiyen aralığında olduğunu belirtmişlerdir (Yetiş ve Demirkol, 1986). İstifin proje alanındaki stratigrafik kalınlığının yaklaşık 1000 m olduğu belirtilmiştir (ÇED Raporu, 2007) Teras Konglomerası-Taraça (Kv tr ) Teras konglomerası Musahacılı, Dayılar, Burgaçbükü, yöreleri, Kozaklıbaşı, Topraktaş mevkii ve güneyinde geniş bir yayılım gösterir. Seyhan Nehri vadisi boyunca m ve m kotlarında olmak üzere iki ayrı düzeyde izlenir. Birimin kalınlığı en fazla 20 m dir. Çeşitli boylarda yuvarlak kireçtaşı, gabro, serpantin ve kuvarsit çakıllarının CaC0 3 lı çimento ile sıkı tutturulmasından oluşmuştur. Yer yer gevşek tutturulmuş killi ve kumlu düzeyler de içerir (ÇED Raporu, 2007) Alüvyon (Kv al ) Seyhan Nehri yatağını kaplayan alüvyon, siltli, kumlu, çakıllı ve küçük blokludur. Taneleri kireçtaşı ve ofiyolit kökenlidir. Baraj yerinde en fazla 22 m kalınlığında olan birimin memba yönde kalınlığı azalır (ÇED Raporu, 2007). 19

31 3. MATERYAL VE METOD Fatih Mehmet NOHUT Yamaç Molozu (Kv ym ) Yamaç molozu, proje alanında geniş alanlar kaplamaktadır. Heyelanlı alanlarda kalınlığı fazlalaşır. Yamaç molozunda, genelde kil boyu malzeme hakim olup, kumtaşı ve yer yer de teras konglomerası blokları içermektedir (ÇED Raporu, 2007) İnceleme alanının depremselliği Afet İşler Genel Müdürlüğü Deprem Araştırma Dairesi nin hazırladığı Türkiye Deprem Bölgeleri haritasına göre, inceleme alanı 3. derece deprem bölgesinde bulunmaktadır (Şekil 3.4). Çizelge 3.1 incelendiğinde çalışma alanı için 3. derece deprem bölgelerinde beklenen yatay yer ivmesi değeri g arasındadır. Adana iline ait ayrıntılı deprem haritası Şekil 3.5 te yer almaktadır. İnceleme alanı ve yakın çevresinde meydana gelen önceki depremler Şekil 3.6 da gösterilmiştir. Şekil 3.6 dan, bölgenin depremsellik bakımından orta riskte olduğu anlaşılmaktadır. 3. derece deprem bölgesinde yapılması gerekli önlemler alınmıştır. Şekil 3.4. Deprem bölgeleri haritası (DAD, 1997). 20

32 3. MATERYAL VE METOD Fatih Mehmet NOHUT Çizelge 3.1. Deprem bölgelerine göre en yüksek yer ivmesi değerleri (DAD, 1996) Deprem Bölgesi Derecesi En Yüksek Yer İvmesi (a max ) 1. Derece Deprem Bölgesi a max >=0.40 g 2. Derece Deprem Bölgesi 0.30 g 0.40 g 3. Derece Deprem Bölgesi 0.20 g 0.30 g 4. Derece Deprem Bölgesi 0.10 g g 5. Derece Deprem Bölgesi a max <=0.10 g Şekil 3.5. Adana ili deprem bölgeleri haritası (DAD, 1996). 21

33 3. MATERYAL VE METOD Fatih Mehmet NOHUT Şekil 3.6. İmamoğlu, Kozan ve Aladağ ilçelerinde 2009 yılında meydana gelen M<4 depremler (Google Maps, 2009 dan değiştirilerek) Bulamaç Hendeği (Slurry Trench) Yönteminin Kullanıldığı Yerler Slurry Trench tekniği ile mühendislik jeolojisinde iki tip duvar inşa edilir (Akman, 2001). Diyafram Duvar (İstinat Duvarı, Temel Yan Duvarı vb.) Geçirimsiz Perde Duvarı (Yer altı suyunun veya zeminde mevcut diğer akışkanların hareket etmesini engelleyen duvarlar) 22

34 3. MATERYAL VE METOD Fatih Mehmet NOHUT Geçirimsiz Perde Duvarının Bulamaç Hendeği (Slurry Trench) Yöntemi ile Uygulanması Bulamaç Hendeği yöntemi ilk defa 1952 yılında Kennewick Seddesinde (ABD) uygulanmıştır. Ülkemizdeki ilk uygulama ise Aslantaş Barajında gerçekleştirilmiştir. Daha sonra Tahtalı, Akköprü ve Dicle Barajlarında uygulanmıştır. Alüvyon zeminlerde geçirimsiz perde duvarı uygulanması için geliştirilen yöntemler içerisinde ekonomik olması nedeni ile günümüz baraj inşaatlarında çokça tercih edilmektedir. Bu yöntemde dik kenarlı bir hendek kazılır. Kazı sırasında dik duvarlarda oluşabilecek göçükleri en aza indirebilmek için kazılan yer bentonit çamuru ile doldurulur. Sudan daha ağır olan bentonit çamuru kuyu çeperlerine baskı uygulayarak kuyu duvarlarında oluşabilecek göçmeleri önler. Aynı zamanda alüvyon zeminde bulunan suyun kuyu içerisine akmasını engeller. Kazılan malzeme kuyudan dışarı çıkarıldıkça kuyuya bentonit çamuru ilave edilmelidir. Bentonit çamuru alüvyon zemindeki boşluklara kaçabilir. Bundan kaynaklanabilecek sorunları ortadan kaldırmak için kazı sırasında kuyu sürekli kontrol edilmeli ve tamamen bentonit çamuru ile dolu olması sağlanmalıdır. Yeterli derinlikte kuyu kazıldıktan ve ana kayaya soketleme işlemi yapıldıktan sonra geri dolgu işlemi başlar. Kuyu kum, çimento, bentonit çamuru ve sudan oluşan plastik beton ile doldurulur Kazı Destekleme Akışkanları Bulamaç Hendeği yönteminde kullanılan kazı destekleme akışkanları; bentonit süspansiyonları, polimerli çözeltiler ve kendi kendine sertleşen süspansiyonlardan oluşmaktadır. Bu akışkanlar aşağıda belirtilmiştir. A. Bentonit Süspansiyonları: Bentonit süspansiyon doğal veya aktifleştirilmiş Na-Bentonitten yapılırlar. Süspansiyon yoğunluğu arttırılmak istendiğinde Ca-bentonit veya diğer gereçler ilave edilebilir. 23

35 3. MATERYAL VE METOD Fatih Mehmet NOHUT Normal şartlar altında bentonit süspansiyonu Çizelge 3.2 teki değerleri sağlamalıdır. Çizelge 3.2. Bentonit süspansiyonların özellikleri (Püsküllüoğlu, 2010). Kullanım Safhaları Özellik Tekrar Kullanım Betonlamadan Taze İçin Önce Birim Hacim Kütlesi (g/cm 3 ) <1.10 <1.25 <1.15 Marsh Değeri Akışkan Kaybı <30 <50 - ph Kum İçeriği (%) - - <4 Filtre Keki (mm) <3 <6 - Marsh Değeri: 4.7 mm taban açıklığına sahip Marsh Hunisinden 946 ml hacimli akış için ölçülen süreye Marsh değeri denir. Şekil 3.7 de Marsh hunisi görülmektedir. Şekil 3.7. Marsh Hunisi 24

36 3. MATERYAL VE METOD Fatih Mehmet NOHUT B. Polimerli Çözeltiler: Bentonit çamurunun yetersiz kaldığı veya kuyudaki bentonit kaçaklarının fazla olması durumunda büyük molekül parçacıklarından oluşan kimyasallar bentonit çamuruna ilave edilerek polimer çözeltiler elde edilir. C. Kendi Kendine Sertleşen Süspansiyonlar: Doğal zeminin ince taneleri, bentonit çamuru çimento ve su dan oluşur. Kazı sırasında destekleyici akışkan olarak kullanılır. Kazı sonunda kuyuda sertleşerek son sertleşmiş gereci oluştururlar Bulamaç Hendeği Geri Dolgu Malzemeleri Bulamaç hendeği geri dolgusu için karışım hazırlamada çok değişik yöntemler kullanılabilir. İmalat sahasındaki özel zemin şartlarına en uygun karışımın belirlenmesi için laboratuar çalışmalarına ihtiyaç vardır. En çok kullanılan hendek geri dolgu çeşitleri; Zemin + Bentonit Çimento + Bentonit Plastik Beton veya Plastik Harç Klasik Beton Şeklindeki karışımlardır. Çok düşük geçirimlilik ve yüksek şekil değiştirmenin gerekli olduğu geçirimsiz perde duvarların imalatında plastik beton veya plastik harç kullanılır. Bunlar aşağıdakilerden oluşur (Akman, 2001): Kil veya bentonit, Çimento veya diğer bağlayıcılar, Düzgün tane büyüklüğü dağılımına sahip agregalar, Katkı maddeleri, Su ve mümkün olan mineral katkı maddeleri ve kimyasal katkı maddeleri Tane boyutunun kum büyüklüğü ile sınırlı olduğu durumda plastik harç terimi kullanılır. Karışım, gerekli işlenebilirlik, dayanım ile birlikte gerekli şekil değiştirme ve geçirimsizliği elde etmek için tasarlanmalıdır. 25

37 3. MATERYAL VE METOD Fatih Mehmet NOHUT Karışımda kullanılan Bentonit zeminin geçirimliliğini azaltır. Bentonit kullanarak elde edilen plastik betonun ve plastik harcın tipik bileşimleri Çizelge 3.3 te verilmiştir. Çizelge 3.3. Plastik Harç ve Plastik Beton Bileşenleri (Püsküllüoğlu, 2010). Bileşenler Plastik beton Plastik harç Su (kg / m 3 ) Çimento (kg / m 3 ) Agrega (kg / m 3 ) Kum (kg / m 3 ) Sodyum bentonit veya Kalsiyum bentonit veya Kil (kg / m 3 ) Geçirimsiz Perde Duvar (Slurry Trench) İmalatında Kullanılan Ekipmanlar Kazı Makinesi: Kepçe boyutu 2.50 x 0.80 m olan, düşey konumda en fazla 30 m derine inebilen, 70 ton ağırlığında, 200 kw gücünde Brunello HGG50 kazıcı makinesidir. Bomuna Kelly, kazıcı kovasına Grab denilir. İngilizce Graber (Kazıcı) kelimesinden esinlenerek uygulamada Grab olarak adlandırılmıştır. Kazıcı ile açılan her bir kuyuya panel ya da ano ismi verilir (Şekil 3.8). Vinç: Kazı makinesinin yanında çalışan, ana kayaya soketleme yapmak için tırpanı ano (panel) içine bırakan, betonlama sırasında betonlama borularını ano içerisine idiren 25 tonluk LS108 model bir vinçtir (Şekil 3.9). 26

38 3. MATERYAL VE METOD Fatih Mehmet NOHUT Şekil 3.8. Kelly Grab Kazıcı makine, Brunello HGG50. Şekil 3.9. LS Tonluk Vinç. 27

39 3. MATERYAL VE METOD Fatih Mehmet NOHUT Bentonit Bulamacı Hazırlama Ünitesi: Dökme bentonit depolayabilen 35 tonluk bentonit silosu ve 1000 lt kapasiteli bentonit çamuru hazırlama mikserinden oluşur (Şekil 3.10). Şekil Bentonit silosu ve mikseri Bentonit Dinlendirme Havuzları: Günlük tüketim miktarları ve imalat alanına kolay nakliyesi göz önünde tutularak, çalışma alınana yakın bir yerde açılan ve sızdırmazlığı sağlanan havuzlardan ibarettir (Şekil 3. 11). Mikserde hazırlanan bentonit borular yardımıyla bu havuzlara aktarılır ve kullanmadan önce 24 saat dinlendirilir. Bulamacın homojen yapısının korunması amacıyla havuz tabanına delikli hava boruları döşenir. Bir kompresör yardımıyla bu borulardan hava üflenerek havuzun sirkülasyonu sağlanmıştır. Viskozitenin korunması için her gün belirli sürelerde sirkülasyon yapılmıştır (Şekil 3.12) 28

40 3. MATERYAL VE METOD Fatih Mehmet NOHUT Şekil Bentonit dinlendirme havuzu. Şekil Bentonit dinlendirme havuzu ve sirkülasyonu. 29

41 3. MATERYAL VE METOD Fatih Mehmet NOHUT Bentonit Çamuru Ölçü Tankı: Hazırlanmış ve dinlenmiş olan bentonit çamurunu çimento, kum ve gerekli kimyasallar ile karıştırıp plastik harç haline getirmek için transmikserlere yüklemeye yardımcı olan bir tanktır. Transmikser bentonit çamurunu aldıktan sonra beton santraline gider ve diğer malzemeleri alır (Şekil 3. 13). Şekil 3.13 Bentonit çamuru ölçü tankı. Tırpan: Sert zeminleri kırmak için kullanılan ağırlıklardır. Yıldız tırpan 4.20 X 0.80 m boyutlarında 5 ton ağırlığında, Kare tırpan ise 2.50 X 0.50 m boyutlarında 4 ton ağırlığındadır. Desander: Kazıda kullanılan bentonit çamurunun içerisindeki zemin parçacıklarını eleyerek ayırıp, bentonit çamurunu tekrar kullanılmak üzere bentonit tankına dolduran alettir (Şekil 3. 14). 30

42 3. MATERYAL VE METOD Fatih Mehmet NOHUT Şekil Desander Diğer Ekipmanlar: Hava kompresörü (8-12 bar basınç üretebilen), betonlama boruları (Tremi), Kaynak makinesi, jeneratör, bentonit çamurunu kazı yerine sevk etmeye yarayan 4 inç çapında plastik borular, çamur pompaları (Şekil 3.15). Şekil Tremi (betonlama) boruları ve çamur pompası. 31

43 3. MATERYAL VE METOD Fatih Mehmet NOHUT 3.2. Metod Yüksek Lisans Tezi olarak hazırlanan bu çalışma yılları arasında büro ve arazi çalışmaları şeklinde 2 aşamada gerçekleşmiştir Büro Çalışmaları Çalışma alanı ve yakın çevresinde daha önce yapılmış çalışmalar ve projede uygulanan yöntemlerle ilgili literatür taraması yapılmıştır. Bu amaçla YÖK, MTA, üniversite kütüphaneleri, internette araştırma yapılmıştır. Proje karakteristikleri ile ilgili daha önceden yapılan araştırma ve deney sonuçları haritalar ve diğer dökümanlar edinilmiştir. Gerekli bilgiler toplandıktan sonra tez yazımına geçilmiştir Arazi Çalışmaları Arazi çalışmaları; Yedigöze Barajı ve HES inşaatında yer alan memba ve mansap batardoları temeline Slurry Trench yöntemiyle geçirimsiz perde duvar yapılmasını başlangıcından bitimine kadar, uygulamanın gerçekleştirilmesi, yerinde takip, uygunluğunun kontrolü şeklinde yürütülmüştür. Sahada yapılan çalışmalarla ilgili veriler toplanmış ve değerlendirilmiştir Bulamaç Hendeği (Slurry Trench) Yönteminin Uygulanma Şekli Çalışma Platformu ve Klavuz Duvar (Gidaj) İnşaatı: Slurry Trench uygulanacak zemin tesviye edilerek üzerinde makinelerin çalışabileceği bir platform hazırlanır. Yedigöze barajında memba ve mansap batardoları temelinde slurry trench uygulaması daha önceden projelendirilmişti. Çalışma alanı topograflar eşliğinde belirlenerek, nehir yatağı baştanbaşa 2 m derinliğinde kazılarak kil doldurulmuştur. Bu kil, batardoların kil çekirdeklerinin temelini oluşturduğu gibi Kelly-Grab in üzerine monte edildiği ekskavatörün rahat hareket edebileceği platformu oluşturmaktadır (Şekil 3. 16). 32

44 3. MATERYAL VE METOD Fatih Mehmet NOHUT Şekil Kil platform Kazı doğrultusunu sağlamak, kazı sırasında kazı makinelerinin altındaki alüvyon zemindeki göçmeleri en aza indirebilmek ve kazı makinelerinin panellere terazili bir şekilde giriş yapabilmeleri için klavuz duvarlar yapılmıştır. Klavuz duvarlar topograf eşliğinde işaretlenerek, ekskavatör ile kazılmıştır. Ara genişliği grab genişliğinden biraz geniş ayarlanarak kalıp çakılmış, donatı ile desteklenmiş ve betonlanmıştır (Şekil 3. 17). Klavuz duvarlar zemin koşullarına göre m kalınlıkta olabilir. Zemin koşulları izin verdiği durumlarda klavuz duvara ihtiyaç olmayabilmektedir. Klavuz duvarın iki tarafı da aynı yükseklikte olmalıdır. Klavuz duvarlardan birinin iç yüzeyi Slurry Trench panelinin durumunu saptamak için referans olarak kullanılır. 33

45 3. MATERYAL VE METOD Fatih Mehmet NOHUT Şekil Klavuz duvar (Gidaj) inşaatı. Panel (Ano) Boyutları: Panel boyutları, kazı makinesinin boyutlarına bağlı olarak 2.50 X 0.90 m olarak tasarlanmıştır şeklinde tek sayılar ile belirtilen panellere ana paneller, şeklinde çift sayı ile belirtilen panellere kesme paneli denir. Kesme panelleri ana panelleri iki taraftan 20 şer cm kesecek (%8-%10 bindirme yapacak) şekilde planlanır. Bu şekilde düşey doğrultuda meydana gelebilecek sapmaların paneller arasında boşluk bırakması önlenmiş olur. Diğer yandan ana panellerin zemin kırıntıları ile kirlenen yan duvarları temizlenmiş olur (Şekil 3.18). 34

46 3. MATERYAL VE METOD Fatih Mehmet NOHUT Şekil Panel (Ano) imalat planı. Kazı: Kazı işlemine geçilmeden bentonit çamurunun hazırlanmış olması gerekir. Çamurun yoğunluğu kazı çeperinin desteklenmesi açısından oldukça önemlidir. Yoğunluğun düşük olması durumunda kazı sırasında aşırı bentonit çamuru kaybı ya da kazılan hendeğin göçmesi durumu doğabilir. HES yerlerinde yapılan uygulamalarda 45 kg bentonit 650 lt suyla mikserde karıştırılarak bentonit dinlendirme tankına gönderilir. Burada santrifüj ya da kompresör yardımıyla karıştırılarak yeterli viskoziteye gelmesi sağlanır. Daha sonra marsh hunisi yardımıyla viskozite değeri ölçülür. Yedigöze barajı memba ve mansap batardoları temelinde bulunan alüvyon zemin geçirimli olduğundan sn viskozitenin altında çalışılmaması uygun görülmüştür. 35