MÜHJEO 2015: Ulusal Mühendislik Jeolojisi Sempozyumu, 3-5 Eylül 2015, KTÜ, Trabzon

Benzer belgeler
ATIK BARAJLARINDA UYGULANAN JEOTEKNİK ÇALIŞMALAR; GÜMÜŞTAŞ (GÜMÜŞHANE) ÖRNEĞİ SELÇUK ALEMDAĞ ERDAL GÜLDOĞAN UĞUR ÖLGEN

MÜHJEO 2017: Ulusal Mühendislik Jeolojisi ve Jeoteknik Sempozyumu, Ekim 2017, ÇÜ, Adana

Bu ders notunun çıkarılmasında değerlendirilen ve okunması tavsiye edilen kaynaklar

Kaya Zemin Sınıflamaları Parametre Seçimi Şev Stabilite Sorunları. Özgür SATICI Mad. Yük. Jeo. Müh. (MBA)

Dolgu ve Yarmalarda Sondaj Çalışması ve Değerlendirmesi. HAZIRLAYAN Özgür SATICI Mad. Yük. Jeo. Müh. (MBA)

Atasu (Trabzon) Baraj Yerindeki Bazaltların Taşıma Gücü

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KAYA MEKANİĞİ DERSİ LABORATUVARI. ( Güz Dönemi) NOKTA YÜK DAYANIMI DENEYİ

ÖZGEÇMİŞ. Derece Alan Üniversite Yıl

JEO302 Kaya Mekaniği

SAHA BİLGİLİ-II DERS NOTLARI Hafta ( ) -

MÜHJEO 2017: Ulusal Mühendislik Jeolojisi ve Jeoteknik Sempozyumu, Ekim 2017, ÇÜ, Adana

KAYA KÜTLESİ SINIFLAMALARI

Bu ders notunun çıkarılmasında değerlendirilen ve okunması tavsiye edilen kaynaklar

Kazılabilirlik Sınıflama Sistemlerinin Yeraltı Kazılarında Uygulanabilirliği: Konakönü Tüneli Örneği, Trabzon

KARADENİZ MÜHENDİSLİK

Dr. Ayhan KOÇBAY Jeoteknik Hizmetler ve Yeraltısuları Dairesi Başkanlığı

INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ

ENDİREKT (DOLAYLI) ÇEKME DAYANIMI (BRAZILIAN) DENEYİ

İMAR PLANINA ESAS JEOLOJİK-JEOTEKNİK ETÜT RAPORU

ĐMAR PLANINA ESAS JEOLOJĐK-JEOTEKNĐK ETÜT RAPORU

YENİLME KRİTERİ TEORİK GÖRGÜL (AMPİRİK)

Kaya Kütlesi İndisi Sistemi (RMI)

A COMPARATIVE STUDY OF STABILITY FOR NON-CDJCULAR UNDERGROUND OPENINGS

SONUÇLAR : Deneylerde ansal birim uzama varlığı nedeni. e = s/e 2. -f-s/e, (1.0-exp (Ei/v) t) formülünün kullanılması daha uygun gözükebilir.

JEOLOJİK-JEOTEKNİK BİLGİ SİSTEMİNE BİR ÖRNEK: AKSARAY İL MERKEZİ

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN ve MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 4 Sayı: 3 sh Ekim 2002 MAKASLAMA DAYANIMI TESTİ ÜZERİNE PARAMETRİK ANALİZLER

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KAYA MEKANİĞİ LABORATUVARI

Zayıf Kaya Kütlelerinde Açılan Tünellerde Ampirik ve Nümerik Yöntemlerle Duraylılık Analizi

Tünel Girişinde Zemin İyileştirmesi: Bağışlı Tüneli Örneği, Trabzon Soil Improvementin TunnelEntrance: Example of Bağışlı Tunnel, Trabzon

Prof. Dr. Osman SİVRİKAYA Zemin Mekaniği I Ders Notu

SÜREKSİZLİK DÜZLEMLERİNDE AYRIŞMANIN PÜRÜZLÜLÜK ÜZERİNDEKİ ETKİSİ * Effect Of Alteration On Roughness In Discontinuities Surfaces *

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KAYA MEKANİĞİ LABORATUVARI

LİMİT DENGE ANALİZİ (Deterministik Yaklaşım)

JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ 2015 YILI BİRİM FİYAT LİSTESİ

Yamaç Tüneli Portal Tasarımı: Kürtün Tüneli Örneği, GümüĢhane Portal Design of Slope Tunnel: Example of Kürtün Tunnel, Gümüşhane

NOKTA YÜKLEME DAYANIM İNDEKSİ TAYİNİ. Bu deney, kayaların nokta yükleme dayanım indekslerinin tayinine ilişkin bir deneydir.

TÜRK MÜHENDİS VE MİMAR ODALARI BİRLİĞİ JEOFİZİK MÜHENDİSLERİ ODASI

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN ve MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 4 Sayı: 2 sh Mayıs 2002

Ö. SATICI. Anahtar Kelimeler: Jeoteknik hat etüdü, Kaya kütle sınıflaması, Sayısal modelleme, Yamaç tüneli dizaynı

Selçuk Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Maden Mühendisliği Bölümü, Kampüs, Konya

MEVZİİ İMAR PLANINA ESAS JEOLOJİK-JEOTEKNİK ETÜT RAPORU

YENİLME KRİTERLERİ. Coulomb ve Mohr Yenilme Kriteri

JEM 302 MÜHENDİSLİK JEOLOJİSİ UYGULAMA NOTLARI

Ertuğrul KARAKAPLAN * Hakan BAŞARIR ** ÖZET

1. GİRİŞ 2. ETÜT ALANI JEOLOJİSİ

Kaya Kütlesinin Davranışlarını Önceden Saptamak İçin Geliştirilen Jeomekanik Sınıflama Sistemi

Toprak Dolgulu Barajlarda Gövde Duraylılığının Limit Denge ve Sayısal Analiz Yöntemleri ile Değerlendirilmesi: Türkiye den Bir Atık Barajı Örneği

Türkiye nin En Uzun Sulama Tüneli Suruç Tünelinde Geoteknik ve Tahkimat Tasarımları *

KAYA KÜTLELERİ - KAYA KÜTLELERİNDE SÜREKSİZLİKLER - Karadeniz Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Jeoloji Mühendisliği Bölümü, Trabzon

Sulakyurt baraj yeri granitoidlerinin mühendislik jeolojisi özellikleri

ÖZGEÇMİŞ Prof. Dr. TUĞRUL ÜNLÜ

T.C. ERCİYES ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ (Y.L.) PROGRAMI EĞİTİM ÖĞRETİM YILI DERS KATALOĞU

Pnömatik Silindir Tasarımı Ve Analizi

BİNA VE BİNA TÜRÜ YAPILAR (KATEGORİ 2 ve 3) İÇİN PARSEL BAZINDA DÜZENLENECEK ZEMİN VE TEMEL ETÜDÜ (GEOTEKNİK) DEĞERLENDİRME RAPORU FORMATI

Farklı Ayrışma Derecesine Sahip Kaya Kütlelerinin Kazılabilirlik Özellikleri: Gümüşhane Granitoyidi Örneği, Gümüşhane, KD Türkiye

GAZİANTEP KİLLERİNİN DİSPERSİBİLİTE ÖZELLİĞİNİN BELİRLENMESİ

Gevşek Zemin - Geçirgenlik kolay - Yüksek Permeabilite. Sıkı Zemin - Geçirgenlik zor - Düşük Permeabilite

KARADENĠZ TEKNĠK ÜNĠVERSĠTESĠ MADEN MÜHENDĠSLĠĞĠ BÖLÜMÜ KAYA MEKANĠĞĠ DERSĠ LABORATUVARI. ( Güz Dönemi)

LİÇ ATIKLARI, ATIK DEPOLAMA TESİSLERİ ve KOZA UYGULAMALARI

Anıl ERCAN 1 Özgür KURUOĞLU 2 M.Kemal AKMAN 3

Bahar. Yrd. Doç. Dr. Burhan ÜNAL. Yrd. Doç. Dr. Burhan ÜNAL Bozok Üniversitesi n aat Mühendisli i Bölümü 1.

T.C. İZMİR KÂTİP ÇELEBİ UNIVERSITY FACULTY OF ENGINEERING AND ARCHITECTURE DEPARTMENT OF CIVIL ENGINEERING. Course Name T P L ECTS

Kaya Kütlesi Deformasyon Modülünün Farklı Yöntemlerle Belirlenmesi Determination of Rock Mass Deformation Modulus by Different Methods

ZEMİN MEKANİĞİ DERS NOTLARI

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ İnşaat Mühendisliği Bölümü. TÜNEL DERSİ Ergin ARIOĞLU İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ M ÇEŞİTLİ UYGULAMALAR. Yapı Merkezi AR&GE Bölümü

ÖZGEÇMİŞ Doç. Dr. OLGAY YARALI

JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ 2015 YILI DÖNER SERMAYE BİRİM FİYAT LİSTESİ

EK-2 BERGAMA OVACIK ALTIN İŞLETMESİ TÜBİTAK RAPORU ELEŞTİRİSİ NE İLİŞKİN GÖRÜŞLER

Taksim-Kabataş Tüneli ve Duraylılığı Üzerine Bir Değerlendirme

GEOTEKNİK VE SAYISAL MODELLEME

1 GERİLME-BİRİM DEFORMASYON

JEO 302 KAYA MEKANİĞİ

Derin Çekme İşlemi Üzerine Kalıp Geometrisinin Etkisinin Sonlu Elemanlar Analizi

INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ

YÖNLERE BAĞLI BİRİNCİL GERİLME ALANININ YERALTI AÇIKLIKLARININ DURAYLILIĞINA ETKİSİ

ÖZET Yüksek Lisans Tezi SARAYKÖY-II GÖLET YERİ (ÇANKIRI) OFİYOLİT KARMAŞIĞINDAKİ KAYALARIN MÜHENDİSLİK JEOLOJİSİ Zoher ABUGONMİ Ankara Üniversitesi Fe

ÖZGEÇMİŞ Prof. Dr. YADİKAR VASFİ MÜFTÜOĞLU

İLLER BANKASI A.Ş. İHALE DAİRESİ BAŞKANLIĞI

NERGİZLİK BARAJI (ADANA) KİL ÇEKİRDEK MALZEMESİNİN JEOTEKNİK İNCELEMESİ. Geotechnical Investigation of The Core Material Of Nergizlik Dam (Adana)

DUMLUPINAR ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ GÜZ YARIYILI

HAKAN ERSOY 1, MURAT KARAHAN 1 *, ALİ ERDEN BABACAN 2, MUHAMMET OĞUZ SÜNNETÇİ 1

JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ 2017 YILI DÖNER SERMAYE BİRİM FİYAT LİSTESİ

Ders Kodu Ders Adı İngilizce Ders Adı TE PR KR AKTS Ders Kodu Ders Adı İngilizce Ders Adı TE PR KR AKTS

MTA Dergisi (2017) 154:? Maden Tetkik ve Arama Dergisi

İYC MADENCİLİK SAN. VE TİC. LTD. ŞTİ. NE AİT MUĞLA - FETHİYE YÖRESİ BEJ TÜRÜ KİREÇTAŞININ FİZİKO-MEKANİK ANALİZ RAPORU

MÜHJEO 2015: Ulusal Mühendislik Jeolojisi Sempozyumu, 3-5 Eylül 2015, KTÜ, Trabzon

INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ

BÜLENT ECEVİT ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ/MADEN MÜHENDİSLİĞİ (DR)

JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ 2018 YILI DÖNER SERMAYE BİRİM FİYAT LİSTESİ

Büyük Ölçekli Bir Yeraltı Açıklığının Statik ve Dinamik Duraylığı Static and Dynamic Stability of A Large Underground Opening

Laboratuvar adı: JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI. Bağlı olduğu kurum: JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ

10. KONSOLİDASYON. Konsolidasyon. σ gerilmedeki artış zeminin boşluk oranında e azalma ve deformasyon yaratır (gözeneklerden su dışarı çıkar).

Su seviyesi = ha Qin Kum dolu sütun Su seviyesi = h Qout

2004 Üniversitesi Y. Lisans İnşaat Mühendisliği İzmir Yüksek 2008 Teknoloji Enstitüsü Doktora İnşaat Mühendisliği Ege Üniversitesi 2015

TEMEL (FİZİKSEL) ÖZELLİKLER

H. Ersoy *, M. Karahan, A. Akgün, K. Tezel. Karadeniz Teknik Üniversitesi, Jeoloji Mühendisliği Bölümü, 61080, Trabzon

English for Academic Reading & Speaking I İngilizce Akademik Okuma ve Konuşma I. Introduction to Civil Engineering İnşaat Mühendisliğine Giriş

ÖZGEÇMİŞ Prof. Dr. YADİGAR VASFİ MÜFTÜOĞLU

KAYA KÜTLE ÖZELLİKLERİNİN ŞEV TASARIMINA ETKİSİ (KAHRAMANMARAŞ-GAZİANTEP DEVLET YOLU)

DUMLUPINAR ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ GÜZ YARIYILI

Transkript:

Gümüştaş Atık Baraj Yerindeki (KD Türkiye) Kaya Kütlelerinin Geçirimliliklerinin ve Taşıma Gücünün Değerlendirilmesi Assessment of Permeability and Bearing Capacity of the Rock Masses at the Gümüştaş Waste Dam Site, NE Turkey S. Alemdağ 1,* 1 Gümüşhane Üniversitesi Jeoloji Mühendisliği Bölümü, Gümüşhane, Türkiye (*selcukalemdag@gmail.com) ÖZ: Bu çalışmada, kaya dolgu gövde olarak planlanan Gümüştaş atık barajının temel kayasını oluşturan andezit ve andezitik breş kaya kütleleri geçirimlilikleri ve taşıma gücü farklı ampirik eşitlikler ve sayısal analizler kullanılarak değerlendirilmiştir. Baraj gövdesi ve cevher atığından kaynaklanan, temeldeki toplam gerilme sonlu elemanlar yöntemiyle belirlenmiş ve kaya kütleleri için hesaplanan taşıma güçleriyle karşılaştırılmıştır. Baraj eksen yeri ve göl alanındaki kaya kütlelerinin geçirimliliği; açılmış olan sondaj kuyularında yapılan basınçlı su testi deneyleriyle (Lugeon deneyi) ve sonlu elemanlar yöntemi (sızıntı analizi) ile değerlendirilmiştir. Atık barajlarından yeraltısuyunasızacak kimyasallar insan sağlığı ve çevre açısından hayati önem taşıması dolayısıyla, baraj gövdesi memba şevi ve göl alanı jeomembran kullanılarak tamamen geçirimsiz hale getirilmeli ve andezitik breşlerin sıyırılıp baraj eksen yerinden kaldırılması gerekmektedir. Anahtar Kelimeler: Atık Barajı, Geçirimlilik, Lugeon Deneyi, Sızıntı Analizi, Taşıma Gücü ABSTRACT: In this study, the permeability and bearing capacity of andesite and andesitic breccia rock masses, forming the basement for Gümüştaş waste dam, planned as a rock fill housing, were evaluated using various empirical equations and numerical analysis. The total stress obtained through the body of dam and ore waste on the basement was determined by a finite element method and compared with bearing capacities calculated for the rock masses. The permeability of the rock masses at the dam site and the reservoir were appraised with pressure water test experiments (Lugeon test), performed within open bore holes and finite element method (seepage analysis). Since chemicals seeping from the waste dams into the groundwater are of vital importance for human health and the environment, the dam body, upstream slope and reservoir must be made completely impermeable using geomembrans. Keywords: Bearing Capacity, Lugeon Test, Seepage Analyses, Permeability, Waste Dam 1. GİRİŞ Dünyada ve ülkemizde yeraltı zenginliklerinin ekonomiye kazandırılması hususunda yapılan çalışmalar aynı zamanda hayati önem taşıyan çevresel problemleri de beraberinde getirmiştir. Çağın modern teknolojisine bağlı olarak gittikçe artan maden zenginleştirme atıkları önemli çevre problemlerinden birini oluşturmaktadır. Bu nedenle atıkların toplanması ve güvenli bir şekilde depolanması çevre sağlığı açısından hayati önem taşımaktadır.bu çalışmada Gümüşhane ili Harmancık köyü sınırları içerisinde ve Gümüşhane-Erzurum karayolunun yaklaşık 16. km sinde bulunan (Şekil 1) Gümüştaş Atık Barajının güvenli bir şekilde tasarlanabilmesi amacıyla, temeli oluşturan kaya kütlelerinin taşıma gücü ve geçirimliliği ampirik ve sayısal yöntemler kullanılarak değerlendirilmiştir. Kaya kütlesinin taşıma gücü ve geçirimliliğini belirlemede çeşitli araştırmacılar (Barton et al. 1974; Hoek vebray, 1981;Bieniawski, 1989; Foyo et al. 2005; Coli et al. 2008; Ersoy et al. 2008;Alemdag et al. 2008; Melkoumian et al. 2009;Jiang et al. 2011; Gurocak and Alemdag, 2012)tarafından birçok çalışma yapılmıştır. Gümüştaş Atık Baraj yerindeki andezitik breş ve andezitlerin taşıma gücünün belirlenmesinde, Hoek-Brown yenilme 302

kriterinden (Hoek et al. 2002) elde edilen kaya kütle sabitleri (mb, s, a) kullanılarak Wyllie, (1992) ve Merifield et al., (2006) tarafından önerilen taşıma gücü eşitliklerinden faydalanılmıştır. Baraj eksen yerindeki gerilme dağılımı ise Phase 2 v6.0 (Rocscience, 2007) bilgisayar programı kullanılarak belirlenmiştir. Gümüştaş Atık Baraj yerindeki andezit ve andezitik breşlerin geçirimliliğinin belirlenmesinde, eksen yeri ve göl alanında açılan sondaj kuyularında yapılan basınçlı su testi deneyleri ve sonlu elemanlar sızma analiz yöntemi kullanılmıştır. Şekil 1.Yerbulduru haritası 2. ARAZİ VE LABORATUVAR ÇALIŞMALARI Gümüştaş atık barajı, Eosen yaşlı Alibaba Formasyonu nun andezit ve andezitik breş üyesinin yüzlek verdiği alanda inşa edilecek olup (Şekil 2), barajın kret uzunluğu 200m, temelden yüksekliği 37m, ve memba yüzü jeomembranla kaplı kaya dolgu tipinde planlanmıştır. Gümüştaş atık barajı eksen yerindeki birimlerin jeoteknik özelliklerini belirlemek amacıyla yapılan çalışma, arazi ve laboratuvar çalışmaları olmak üzere iki aşamada yürütülmüştür. Arazi çalışmaları kapsamında andezitik breş ve andezit kaya kütlelerinin içerdiği süreksizliklerin mühendislik özellikleri ISRM (2007) tarafından önerilmiş tanımlama ölçütleri dikkate alınarak ve hat etüdü yöntemi kullanılarak belirlenmiştir. Yapılan hat etütleri ile elde edilen sonuçlar kantitatif GSI abağına göre (Sönmez ve Ulusay, 2002) değerlendirilmiş ve parametelere ait puanlar Çizelge 1de verilmiştir. Şekil 2. İnceleme alanının mühendislik jeolojisi haritası 303

Çizelge 1.Andezit ve andezitik breşlerin içerdiği eklem özelliklerinin GSI abağına göre değerlendirilmesi Eklem özellikleri Tanımlama Puan Andezit AndezitikBreş Pürüzlülük (Rr) Az pürüzlü - 3 Pürüzlü 5 - Bozunmanın derecesi Orta derecede bozunmuş 3 (Rw) Az bozunmuş 5 - Dolgu (Rf) Kalsit dolgu(2-4 mm) 4 4 Süreksizlik yüzey koşulu puanı (SCR) 14 10 Baraj eksen yerinin geçirimliliğini belirlemek için basınçlı su testlerinin yapılması ve laboratuvar deneylerinde kullanılmak üzere karot örneklerin alınması amacıyla, Gümüştaş Madencilik tarafından 11 adet karotlu jeoteknik sondaj kuyusu açılmıştır. Sondajlardan elde edilen karot örneklerinde yapılan RQD ölçümlerinden andezitik breşlerin zayıf-çok zayıf ve andezitlerin ise orta-iyikaya kalitesinde olduğu belirlenmiştir.baraj eksen yerindeki birimlerin kaya kütle dayanımını belirlemek amacıyla GSI (Jeolojik Dayanım İndeksi) sınıflama sisteminden faydalanılmıştır. GSI değerini belirlemek için Sönmez and Ulusay (2002) tarafından önerilen kantitatif GSI abağı kullanılmıştır. Bu sınıflamada kullanılan SCR (Süreksizlik Yüzey Koşulu Puanı) değerleri Çizelge 1 de verilmiş olup, SR (Yapısal Özellik Puanı) değerini belirlemek için kullanılan hacimsel eklem sayısı (J v ) Palmström (2005) tarafından önerilen Eşitlik 1kullanılarak kaya kütlesinin her metresi için J v parametresi hesaplanmıştır. RQD J 44 (1) v 2.5 Andezitik breş ve andezit kaya kütleleri için belirlenen GSI değerlerinin dağılımı Şekil 3 de verilmiştir. Şekil 3. Çalışma alanındaki andezit ve andezitik breş kaya kütlelerine ait GSI değerlerinin frekans dağılımı Kaya kütlesinin deformasyon modülü Hoekvd. (2002) tarafından önerilen aşağıdaki ampirik eşitlik kullanılarak hesaplanmıştır. σ GSI D ci 40 10 Em 1 10 ( GPa) (2) 2 100 Eşitlikte; ci = Tek eksenli sıkışma dayanımı, 304

D = Örselenme faktörüdür. Bu çalışmada, baraj eksen yerinde yapılan sıyırma kazısı mekanik olarak yapıldığından, örselenmenin fazla olacağı düşünülerek 0.7 olarak kabul edilmiştir. Sızıntı analizlerinde kullanılan parametrelerden birisi olan kaya kütlesinin Poisson oranını belirlemek amacıyla eksen yerinde sismik çalışmalar yapılmıştır. Bu çalışmalarda kaya kütlelerinin V p ve V s hızları belirlenmiş ve ASTM (2005) tarafından önerilen aşağıdaki eşitlik kullanılarak kaya kütlelerinin dinamik Poisson oranları hesaplanmıştır. 2 2 Vp V p 0.5 1 / 1 Vs V s Eşitlikte; ν = DinamikPoisson soranı, V p = P dalga hızı (m/s), V s = S dalga hızı (m/s) dır. (3) Eşitlik 3 kullanılarak yapılan hesaplamalarda andezitik breşlerin Poisson oranı 0.37, andezitlerin Poisson oranı ise 0.32 olarak belirlenmiştir. Baraj eksen yerindeki kaya kütlelerinin geçirimlilik özelliklerini belirlemek amacıyla, açılmış olan araştırma sondajlarında basınçlı su testleri yapılmış ve kaya kütlelerinin Lugeon (Lugeon, 1933) değerleri belirlenmiştir. Deney esnasında 10 atm basınca çıkılamadığı seviyelerdeki geçirimliliği hesaplamak için Nonveiller(1989) tarafından önerilen aşağıdaki Eşitlik4 kullanılmıştır. Q *10 LU (4) P * L Burada; LU = Lugeondeğeri (l/min/m), Q = Kuyuya verilen su miktarı, (l/min), L = Kademe boyu, (m), P= Uygulanan gerçek basınç (kg/cm 2 ) tır. Hesaplanan Lugeon değerlerinin dağılımını gösteren Şekil 4 e göre, andezitik breşler az geçirimli, andezitler ise geçirimli özelliktedir. Şekil 4.Baraj eksen yerindeki andezit ve andezitik breş kaya kütlelerine ait Lugeon değerlerinin frekans dağılımı Gümüştaş atık baraj yerinde geçirimsizlik amacıyla kullanılacak kilin mühendislik özelliklerini belirlemek için üç adet örselenmiş numune alınmış olup, yapılan elek analizi ve kıvam limitleri deney sonuçlarına göre killerin yüksek plastisiteli kil (CH) sınıfında olduğu belirlenmiştir.ayrıca, killerin sıkıştırılmış haldeki geçirimlilik katsayısını belirlemek amacıyla iki adet örselenmiş örnek üzerinde düşen seviyeli permeabilite deneyleri yapılmıştır. Deneyler optimum su içeriğinde ve Standart Proctor 305

enerjisinde sıkıştırılmış kil örnekleri üzerinde, ASTM D 5856 (2007) standardına uygun olarak gerçekleştirilmiştir. Yapılan deneyler sonucunda, kilin ortalama geçirimlilik katsayısı değeri 1.21*10-9 m/sn olarak belirlenmiştir. 3. TAŞIMA GÜCÜ Bu çalışmada, Gümüştaş atık barajı eksen yerindeki andezit ve andezitik breşlerin taşıma gücü hesaplamalarında Wyllie (1992) ve Merifield et al. (2006)tarafından önerilen taşıma gücü eşitlikleri kullanılmıştır. Araştırmacılar kaya kütlesinin taşıma gücünü belirlemek için sırasıyla (Eşitlik 5-6) aşağıdaki formülleri önermişlerdir. q u C s 0.5 f 1 ci 1 ( m s b F 0.5 1) 0.5 (5) q N (6) u ci Bu eşitliklerde; ci :Tek eksenli sıkışma dayanımı (MPa) m b, s, a :Hoek Brown kaya kütlesi sabitleri C f1 :Düzeltme faktörü (Şerit temel için 1 alınmıştır) F :Güvenlik katsayısı (Bu çalışmada 3 tercih edilmiştir) N :Taşıma gücü faktörü; N değerini belirlemek için Şekil 5 teki abaklar kullanılmış olup, abaklarda andezit ve andezitik breşler için kullanılan parametreler ise en az, en çok ve ortalama olarak; GSI değeri 42-58 (49.72), ci 81-115 (94.3), 26-27.8 (27.3), mi 25, B=1 alınmıştır (şerit temeller için). Andezitik breş için gerekli parametreler; GSI değeri 33-42 (34.5), ci 50-66 (54.5), mi 19, B=1 Bu parametrelere göre Şekil 5 deki abaklar kullanılarak andezitler için (GSI=50)N değeri 2.2 ve andezitik breşler için ise (GSI=30) N değeri 0.7 olarak belirlenmiştir. a b Şekil 5a,b.Taşıma gücü faktörünün(n belirlendiği abaklar (a:andezit, b: Andezitik Breş) Yapılan hesaplamalara göre andezitin taşıma gücü 7.36 ile 207.47MPa, andezitik breşin taşıma gücü ise 1.52 ile 38.15 MPa arasında değişmektedir. Baraj gibi büyük mühendislik yapılarında taşıma gücü en önemli parametrelerden biri olduğu için, bu çalışmada hem atık barajı gövdesinin, hem de göl alanında birikecek olan cevher atığının temel kayaya uygulayacağı gerilme hesaplanmıştır. Baraj temel kotunda oluşacak maksimum asal gerilmenin ( 1 ) belirlenmesi için sonlu elemanlar yöntemi tabanlı Phase 2 v6.0 (Rocscience, 2007) bilgisayar programı kullanılmıştır. Baraj eksen yerinde sağ ve sol yamaçta farklı kaya kütleleri yüzeyleme verdiği için kesit baraj eksenine paralel olarak alınmıştır. Böylece her iki kaya kütlesinde baraj gövdesi ve atıktan kaynaklanacak normal gerilmeleri belirlemek mümkün olmuştur. Gerilme analizinde bölgenin 306

depremselliği de dikkate alınarak yatay yer ivmesi 0.2g olarak alınmış (Saygılı, 2014) ve maksimum asal gerilme dağılımları belirlenmiştir (Şekil6, 7). Şekil6.Baraj yerinde gövde dolgusundan kaynaklanan gerilme dağılımı Şekil 7. Baraj yerinde cevher atığından kaynaklanan gerilme dağılımı Analiz sonuçlarına göre, sıyırma kazısı sınırında gövde dolgusunun oluşturacağı en yüksek gerilme değeri 2.50 MPa, göl alanında birikecek olan cevher atığının oluşturacağı en yüksek gerilme değerleri ise 0.8 MPa dır. Bu değerler, temel kotundaki toplam gerilmenin 3.3MPa olacağını göstermektedir. Elde edilen sonuçlar kaya kütlelerinin taşıma güçleri ile karşılaştırıldığında, taşıma gücü açısından herhangi bir problem yaşanmayacağını söylemek mümkündür. 4. GEÇİRİMLİLİK Baraj eksen yeri ve göl alanındaki kayaçların geçirimliliğini belirlemek için sondaj kuyularında yapılan basınçlı su testlerinden elde edilen su kayıpları değerlendirilerek Lugeon geçirimlilik değerleri hesaplanmış (Şekil 8) olup, andezit ve andezitik breş kütlelerinin az geçirimli-geçirimli özellikte olduğu belirlenmiştir. Ayrıca, Hoek ve Bray (1981) tarafından önerilen aşağıdaki ampirik eşitlik yardımıyla kaya kütlelerinin geçirimliliği belirlenmiştir. Q ln(2ml/ D) K (7) 2 LH Burada; K geçirgenlik katsayısı (m/s), Q akış miktarı (m 3 ), L deney aralığı (m), Ddeney kuyusunun yarıçapı (m), H dinamik yük (m) ve m (10 6 ) 307

Eşitlik 7 ye göre andezit kaya kütlesinin ortalama geçirimliliği 2.99x10-5 m/s, andezitik breş kaya kütlesinin ise 1.69x10-6 m/s olarak hesaplanmıştır. Lugeon geçirimlilik değerleri ve HoekveBray (1981) tarafından önerilen eşitlikten elde edilen değerler baraj yerindeki andezit ve andezitik breş kaya kütlelerinin az geçirimli-geçirimli olduğunu göstermektedir. Bu durum atık barajında birikecek olan ağır metal ve zenginleştirmede kullanılan çeşitli kimyasalların yeraltısuyuna karışmasına sebep olacaktır. Bu nedenle, baraj eksen yeri ve göl alanı doğal kil serilip sıkıştırılması ve/veya jeomembranuygulamaları ile tamamen geçirimsiz duruma getirilmelidir. 5. GEÇİRİMSİZLİK UYGULAMALARI VE SAYISAL ANALİZLER Baraj eksen yeri ve göl alanındaki andezit ve andezitik breşlerin, yapılacak iyileştirmeler ile geçirimsiz hale getirilmesi gereklidir. Bu konuda yapılan en yaygın uygulama tipi geçirimli alana kil serilmesi ve sıkıştırılmasıdır. Memba şevi ve göl alanına geçirimsiz özellikte kil serilerek bir iyileştirme yönteminin uygulanması halinde, geçirimlilik probleminin ortadan kalkıpkalkmadığını kontrol etmek amacıyla sayısal analziler yapılmıştır. Sayısal analizlerde Phase 2 v6.0 Sonlu Elemanlar Programı kullanılmıştır(rocscience, 2007). Sonlu elemanlar yöntemi sızma analizine göre (Şekil 7), inceleme alanında yapılması planlanan Gümüştaş atık barajı tabanında gerçekleştirilen kil uygulamasından sonra baraj yeri ve göl alanındaki geçirgenlik değelerinin 1.67*10-10 m/s - 8.09*10-17 m/s arasında değiştiği görülmektedir. Geçirimsizliği sağlamak amacıyla yapılan kil uygulaması sonucunda, baraj yeri ve göl alanı geçirimsiz hale gelmektedir. 6. SONUÇLAR VE ÖNERİLER Şekil7. Gümüştaş atık baraj yerinde uygulanan sızma analizi profili Bu çalışmada, Gümüştaş atık barajı eksen yeri ve göl alanındaki kaya kütlelerinin taşıma gücü ve geçirimliliği, arazi ve laboratuvar çalışmalarından elde edilen veriler, ampirik eşitlikler ve sayısal analizlerle değerlendirilmiştir. İnceleme alanındaki kaya kütlelerinin taşıma güçleri farklı araştırmacılar tarafından önerilen ampirik eşitlikler kullanılarak hesaplanmıştır. Baraj yeri ve göl alanında hem baraj gövdesinden hem de göl alanında birikecek olan cevher atığından kaynaklanacak gerilmeler sayısal analizlerle belirlenmiştir. Yapılan hesaplamalara göre andezitin taşıma gücü (q u ) 7.36-207.46MPa arasında değişirken, andezitik breşin taşıma gücü ise 1.52-38.15 MPa arasında değişmektedir. Sayısal analizler sonucunda, baraj gövdesinin ve göl alanına birikecek olan cevher atığının temel kayaya uygulayacağı en büyük asal gerilme değeri yaklaşık 3.3MPa olarak belirlenmiştir. Taşıma gücü değerleri ortaya çıkacak olan en büyük asal normal gerilme değeri ile karşılaştırıldığında, baraj eksen yerindeki andezitlerde taşıma 308

gücü açısından herhangi bir problemin oluşmayacağını söylemek mümkündür. Ancak andezitik breşlerin taşıma gücünün Wyllie nin eşitliğine göre 1.52 MPa olması, bu kaya kütlesinin taşıma gücünün inşa edilecek kaya dolgu barajın temele uygulayacağı gerilme açısından uygun olmayacağını göstermektedir. Bu nedenle, sol yamaçta kalınlığı 2-3m arasında değişen andezitik breşler tamamen kaldırılmalı, sağ yamaçta yüzeye yakın seviyelerdeki ayrışmış ve parçalanmış andezitik breşler ise sıyırılıp alınmalıdır. (Paragraflar arasında boşluk bırakınız) Baraj eksen yeri ve gölalanı için Lugeon değerleri ve ampirik hesaplamalarla yapılan değerlendirmelerde andezit ve andezitik breş kaya kütlelerinin az geçirimli-geçirimli özellikte olduğunu ve sızıntı problemlerinin olacağını göstermektedir. Atık barajları için hayati önem taşıyan bu mühendislik problemini gidermek için baraj yeri ve göl alanına geçirimsiz kil serilerek sıkıştırılması sonucunda baraj yeri ve göl alanındaki boşalım değerleri yapılan sızma analizleri ile belirlenmiştir. Sızma analizinden elde edilen boşalım değerleri 1.1*10-15 m 3 /s - 7.8*10-16 m 3 /s, geçirimlilik ise 1.67*10-10 m/s - 8.09*10-17 m/s aralığındadır. Bu sonuçların sıfıra çok yakın olması eksen yeri ve gölalanı için geçirimlilik probleminin ortadan kalkacağını göstermektedir. Ancak atık barajlarında olası sızmaların insan sağlığı ve çevre açısından olumsuzlukları hayati önem taşıdığı günümüzde, ek önlemlerin alınması gereklidir. Bu kapsamda baraj ekseni memba şevi ve göl alanında serilen 50cm lik kil üzerine sırasıyla jeosentetik kil membran, jeomembran ve drenaj jeokompozit gibi jeotekstiller kullanılarak inceleme alanı tamamen geçirimsiz hale getirilmelidir. 7. KATKI BELİRTME Yazar, bu çalışmayı destekleyen, çalışma süresince bütün olanaklarından yararlandığı Gümüştaş Madencilik A.Ş. personelinden İ. Hakkı Çubukçu, Erdal Güldoğan, Uğur Ölgen ve Korhan Çubukçu ya teşekkür eder. 8. KAYNAKLAR Alemdag, S.,Gürocak, Z., Solanki, P., Zaman, M., 2008.Estimation of bearing capacity of basalts at Atasu Dam site, Turkey. Bulletin of Engineering Geology and the Environment,67, 79-85. ASTM, 2005.Laboratory determination of pulse velocities and ultrasonic elastic constants of rock. ASTM Publications. ASTM D-5856, 2007.Standard test method for measurement of hydraulic conductivity of porous materialusing a rigid-wall, compaction- mold permeameter. AnnualBook of ASTM Standards. American Society of Testing Materials, Easton, MD. Barton, N. R.,Lien, R.,Lunde, J., 1974.Engineering classification of rock masses for the design of tunnel support. RockMechanics, 4, 189-239. Bieniawski, Z.T., 1989.Engineering Rock Mass Classifications. Wiley, New York. Coli, N.,Pranzini, G., Alfi, A.,Boerio, V., 2008. Evaluation of rock-mass permeability tensor and prediction of tunnelin flows by means of geostructural surveys and finite element seepage analysis. Engineering Geology, 10, 174-184. Ersoy, H, Bulut, F.,Ersoy, A. F.,Berkün, M., 2008.Municipal solid waste management and practices in coastalcities of theeastern Black Sea: a case study of Trabzon City, NE Turkey. Bulletin of Engineering Geology and the Environment, 67(3), 321-333. Foyo, A.,Sanchez, M.A., Tomillo, C., 2005. A proposalfor a secondary permeability index obtained from water pressuretests in dam foundations. Engineering Geology, 77, 69-82. Gürocak, Z., Alemdağ, S., 2012.Assessment of permeability and injection depth at the Atasu dam site (Turkey) based on experimental and numerical analyses. Bulletin of Engineering Geology and the Environment,71, 221-229. Hoek, E.,Bray, J.W., 1981.Rock Slope Engineering.Institute of Mining and Metallurgy, 3rd edition,stephen Austin and Sons, London. 309

Hoek, E.,Carranza-Torres, C.T., Corkum, B., 2002.Hoek Brown failure criterion-2002 edition. In: Proceedings of the 5th North American rock mechanics symposium, Toronto, Canada, 1, 267-73. ISRM, 2007. The complete ISRM suggested methods for rock characterization, testing and monitoring: 1974-2006. Suggested Methods Prepared by the Commission on Testing Methods, International Society for Rock Mechanics, Compilation Arranged by the ISRM Turkish National Group, Ankara, Turkey, KozanOfset, 628 p. Jiang, H.,Wang, X., Xie, Y.,2011.New strength criteria for rocks under polyaxial compression. Canadian Geotechical Journal, 48(8), 1233-1245. Lugeon, M., 1933.Barrages et geologic methods de rechercheterrasement et un permeabilisation. Litrairedes Universite, Paris. Melkoumian N, Priest, S.D., Hunt, S.P., 2009.Further development of the three-dimensional Hoek Brown yield criterion. Rock Mechanics and Rock Engineering, 42(6), 835 847. Merifield, R.S.,Lyamin, A.V., Sloan, S.W., 2006. Limit analys issolutions for the bearing capacity of rockmasses using the generalized Hoek-Brown criterion. International Journal of Rock Mechanics and MiningScience, 43, 920-937. Nonveiller, E., 1989.Grouting Theory and Practice. Elsevier, Amsterdam. Palmstrom, A., 2005.Measurements of andcorrelations between block size and rock quality designation (RQD). Tunnelling and Underground Space Technology,20(49), 362-377. Rocscience,2007. Phase 2 6.0finite element groundwater seepage. Geomech Software and Res. Rocsci Inc. Toronto. Saygılı, R., 2014. Türkiye deprem bölgeleri haritası, Çevre ve Şehircilik Bakanlığı. Sönmez, H.,Ulusay, R., 2002. A discussion on the Hoek-Brown failure criterion and suggested modifications to the criterion verified by slope stability case studies. Bulletin of Earth Sciences Application and Research Centre of Hacettepe University,26, 77-99.Wyllie, D.C., 1992.Foundations on Rock.Chapman and Hall, London 310