SAHA BİLGİLİ-II DERS NOTLARI Hafta ( ) -

Transkript

1 SAHA BİLGİLİ-II DERS NOTLARI - 1. Hafta ( ) - GÜNEYCE (İYİDERE, RİZE) TÜNELİ Hazırlayanlar: Prof. Dr. Fikri BULUT, Doç. Dr. Hakan ERSOY, Doç. Dr. Aykut AKGÜN Genel Bilgiler Güneyce Tüneli, Doğu Karadeniz Bölümü nde, Rize ili İyidere ilçesi sınırları dâhilinde, İyidere-İkizdere arası varyant güzergâhının (sağ tüp) ve (sol tüp) kilometreleri arasında inşa edilmekte olup İkizdere ilçesinin yaklaşık 15 km kuzeyinde yer almaktadır (Şekil 1). Ovit Tüneli nin bağlantı yolu üzerinde bulunan ve KGM 10. Bölge Müdürlüğü (Trabzon) tarafından inşa edilmekte olan Güneyce tüneli, Karadeniz ile Doğu Anadolu Bölgelerini birbirine bağlayan Kuzey Güney yönlü en kısa aks üzerinde bulunmaktadır. Tünel ülkemizdeki en uzun ilk 5 tünel içerisinde yer almaktadır. Şekil 1. Güneyce Tüneli Yer Bulduru Haritası Genel Jeoloji Güneyce Tüneli ve çevresinde yer alan kayaçlar yaşlıdan gence Geç Kretase yaşlı Çatak Formasyonu ve Kızılkaya Formasyonu, bunlara sokulum yapan İkizdere Granitoidi ve Kuvarterner yaşlı alüvyonlar şeklinde sıralanmaktadır (Şekil 2). 1 Şekil 2. Güneyce Tüneli Çevresine ait jeoloji haritası ve stratigtafik kolon kesit (Furat, 2016)

2 Çalışma alanının kuzeyinde bulunan Çatak Formasyonu ilk defa Güven (1993) tarafından Trabzon un Maçka ilçesinde isimlendirilmiştir. Bu birim andezit, bazalt ve ara katmanlar halinde kumtaşı ile kırmızı-gri renkli karbonatlardan oluşmaktadır. Çatak Formasyonu tabanda yeşil renkte olan bazalt-andezitlerle başlayarak üst ve yanal kısımlarına doğru piroklastitlere geçmektedir. Volkanizmanın duraksadığı zamanlarda ince katmanlı, kırmızı renkli kireçtaşları ve marn ile gri renkteki kumtaşları çökelmiştir. Çatak Formasyonu nun altında uyumlu olarak bulunan ve çalışma alanında çok küçük bir alanda yüzeylenme veren Kızılkaya Formasyonu ilk olarak Güven (1993) tarafından isimlendirilmiştir. Birim riyodasit, dasit ve piroklastitleriyle bazı yerlerde mercek şeklinde kırmızı veya gri renkli karbonatlardan meydana gelmektedir. İkizdere Granitoyidi Üst Kretase yaşlı Çatak formasyonu ve Kızılkaya formasyonunu keserek yerleşmiştir (Güven, 1993). İsmini İkizdere (Rize) ilçesinden alan ve çalışma alanının geniş kısmında batolit şeklinde yüzeylenen İkizdere Granitoyidi tonalit, granodiyorit, diyorit, granitlerden oluşmaktadır. Tünel Jeoloji Tünel güzergâhı ve yakın çevresinde yapılan jeolojik ve jeoteknik çalışmalar sırasında esas olarak 3 farklı birim ayırtlaşmıştır. Tünel giriş portalinden tünel çıkış portaline kadar yamaç molozuna, granitik özellikteki birimlere, dasit ve piroklastitlerine ve son olarak riyolitik bileşimli kayaçlara rastlanılmıştır (Şekil 3). Proje alanı içerisinde tünel giriş portalinden itibaren yaklaşık 100 metre yamaç molozlarına rastlanılmıştır. Tünel güzergahı üzerinde yaklaşık olarak KM: kilometresinden yaklaşık olarak KM: kilometresi arasında kalan bölgede ise granitik kayaçlar gözlenmektedir. Bu kayaçlar, düşük dereceli yüzeysel alterasyonun etkisinde kalmış, dayanım orta-yüksek ve hidrojeolojik açıdan geçirimsiz-yarı geçirimli özelliktedirler ve yaklaşık olarak km: kilometresinde olası bir faylanma ile dasitik özellikteki birimlere geçiş yapmaktadır. Bu noktadan sonra çıkış portali arasında kalan bölgede ise dasit piroklastik bulunmaktadır. Bu birimler gri renkli, orta-zayıf derecede dayanıma sahip, bol kırık ve çatlaklar içeren, orta-az derecede ayrışmış kayaçlardır ve hidrojeolojik açıdan geçirimsiz-yarı geçirimli özellik sunmaktadır. Şekil 3. Güneyce Tünel güzergâhına ait jeolojik kesit (Furat, 2016) 2

3 Kaya Kütle Sınıflamaları ve Destek Seçimi Kayaçların mühendislik amaçları için sınıflandırılması, projelerin maliyet analizlerinin yapılmasında, en ekonomik ve emin çözümlerin saptanmasında kolaylık sağlar. RMR sınıflama sistemi (Bieniawski, 1989), ön tasarım amacıyla uygun destek sistemlerinin seçimine olanak sağlamaktadır. Bu sistemin klasik delme ve patlatma yöntemlerinin uygulandığı kaya kütlelerinde, düşey gerilmenin 25 MPa dan düşük olduğu ortamlarda inşa edilen, tünellere uygulanabileceği dikkate alınmalıdır. Q sınıflama sistemi, tünel, galeri ve büyük yer altı boşlukları gibi yer altı açıklıklarında uygulanmaktadır. Sistemin uygulanmasıyla ilgili eşitlik, çizelge ve abaklar ilk kez 1974 yılında önerilmiş (Barton vd., 1974) olmakla birlikte, 1990 larda bazı değişiklikler yapılmıştır (Grimstad ve Barton, 1993; Barton ve Grimstad, 1994). Tablo 1 de tünel güzergahı boyunca görülen kaya kütlelerinin mühendislik özelliklerine göre sınıflandırılması, Tablo 2 ve Tablo 3 de ise kaya kütlelerinin RMR ve Q puanları verilmiştir. Tablo 1. Tünel güzergahında bulunan kaya kütlelerinin farklı jeoteknik bölgelere ayrılması Tablo 2. Tünel güzergahında bulunan kaya kütlelerinin RMR kaya kütle sınıflama sistemine göre sınıflanması 3

4 Tablo 3. Tünel güzergahında bulunan kaya kütlelerinin Q kaya kütle sınıflama sistemine göre sınıflanması Tasarım aşamasındayken tünel güzergâhı boyunca arazi ve sondaj çalışmalarından elde edilen verileri kullanarak sayısal bir sınıflandırma yapan Q ve RMR sistemlerine ait değerler Şekil 4 te verilen eşleştirmeler yardımıyla NATM sisteminde karşılık gelen harfsel kaya sınıfına dönüştürülür. Böylece yapım aşamasına geçildiğinde zaman alıcı ve yapımı zor olan Q ve RMR sınıflama sistemleri yerine, bu sistemlerin tasarım aşamasında birleştirilmesi ile bulunmuş olan NATM sistemindeki sınıf değerleri kullanılarak kazı sırasında karşılaşılacak sorunlar en kısa zamanda çözülmektedir (Tablo 4). Tablo 4. Tünel güzergahında bulunan kaya kütlelerinin Q, RMR ve NATM sınıflama sistemlerine göre sınıflandırılması Tüm kaya sınıflama sistemleri bir bütün halde değerlendirilerek Güneyce Tüneli için gerekli olan kazı destek tipleri ve özellikleri Tablo 5 te verilmiştir. 4

5 Tablo 5. Tünel güzergahında kullanılacak kazı destek şekilleri ve özellikleri Kaynaklar Barton, N., R., Review of a New Shear Strength Criterion for Rock Joints, Engineering Geology, 7, Barton, N., Lien, R. ve Lunde, J., Engineering Classification of Rock Masses for the Design of Tunnel Support, Rock Mechanics, 6, Barton, N. ve Choubey, V., The Shear Strength of Rock Joints in Theory and Practice, Rock Mechanics, 10, 1-2, Barton, N. ve Grimstad, E., The Q-System Following Twenty Years of Application in NTM Support Sellection, Felsbau, Barton, N., R., TBM Tunnelling in Jointed and Faulted Rock, Balkema, Rotterdam, 169 s. Bieniawski, Z., T., Engineering Classification of Jointed Rock Masses, Transactions of South African Institution of Civil Engineering, 15, Bieniawski, Z. T., The Geomechanics Classification in Rock Engineering Applications, ISRM 4th International Congress on Rock Mechanics, Balkema, September, Montreux, Boston, Proceedings book: 5, Bieniawski, Z., T., Engineering Rock Mass Classifications, Wiley, New York, 251 s. Grimstad, E. ve Barton, N., Updating The Q-System for NMT, International Symposium on Sprayed Concrete-Modern Use of Wet-Mix Sprayed Concrete for Underground Support, May, Norwegian Concrete Association, Oslo, Proceedings book: Furat, B., Ö., Güneyce (İkizdere Rize) Karayolu Tüneli Sağ Tüp Giriş ve Çıkış Bölümlerinin Jeoteknik Açıdan İncelenmesi Yüksek Lisans Tezi, K.T.Ü., Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon. DERS NOTU DIŞINDA BİLİNMESİ GEREKEN KONULAR 1. Kaya Kütle Sınıflamaları (RMR, Q ve NATM) ve hesap yöntemleri 2. Sınıflama Sistemlerine göre tasarlanan destek şekilleri 3. Zemin iyileştirme yöntemleri 5