Bursa çevreyolu yüksek kazı şevleri duraylılığın mühendislik jeolojisi ve jeomekanik açıdan araştırılması
Engineering geology and geomechanic aspect of slope stability investigation in Bursa ringway
Yazar: UĞUR CANTİMUR
Danışman: PROF. DR. MAHİR VARDAR
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Mühendislik Jeolojisi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2003
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
ÖZET Yapımı Gülsan İnşaat Taah. Nak. Tur. San. A.Ş. tarafından üstlenilen istanbul - Bursa - Balıkesir - izmir otoyolunun Bursa Çevreyolu kesimi inşası sürmektedir. Otoyolda güzergah boyunca teknik girişimler sonucu hazırlanan yarmalarda duraysızlık problemleri ile karşılaşılmıştır. Çalışmanın hedefi duraysızlıkların araştırılarak en uygun önlemlerin alınması için gerekli mühendislik jeolojisi ve jeoteknik çalışmaların yapılmasıdır. Bu kapsamda; karşılaşılan jeolojik birimlerin litolojileri, stratigrafi ve yapısal durumları belirlenmiş ayrıntılı mühendislik jeolojisi haritaları ve kesitleri hazırlanmış.ölçüm ağları kurularak duraysızlıkların zamanla ilişkisi araştırılmıştır. Kayaç örnekleri üzerinde dayanım parametreleri saptanmıştır. Çalışma alanında yapılan sondalarda kiltaşı- silttaşı marn ardalanması şeklinde adlandırılan birimlere girilmiştir. Bu bölgede bulunan marn ince tabakalı, silttaşı, kiltaşı ara tabakalı (5-10cm kalınlıklarda) üst düzeyler ayrışma nedeniyle zemin- kaya özellikli, düzensiz düzlemsel yüzlü, az kil sıvalı ve eklemli yapıdadır. Tabakalanmalar değişik litolojide, çimentolu, yer yer zemin-kaya özellikli, düzensiz düzlemsel yüzlü, kil dolgulu, eklemli bir yapıdadır. Zemin niteliğindeki arakatmanlar genelde kumlu-silt'den (CH) oluşmuştur. Duraylılık sorunlarının irdelenmesi amacıyla ve örnek teşkil etmek üzere km. 105+6 10 - km. 106+450 arasında kalan yarma kütle hareketleri yönünden ayrıntılı şekilde çalışılmıştır. Bu yarma; 3:1 (yatay:düşey) eğimli, 10 ar metre yüksekliğindeki şevler ve 5 m genişliğindeki palyelerden oluşmaktadır. Sondaj verileri ile teknik girişim sonrasında arazi gözlemleri birleştirildiğinde duraysızlıkların ortamdaki suya bağlı olduğu anlaşılmıştır. Tabaka yönelimleri ve ondülasyona bağlı olarak bu bölgede, şev gerisinde boşluk suyu basıncını oluşturabilecek yeraltı suyu birikmektedir. Heyelanı tetikleyen yeraltı suyunun varlığı yapılan sonda ve gözlemlerle tespit edilmiştir. Şev yüzeyleri incelendiğinde yolun her iki tarafındaki birimlerin çok ayrışmış, genelde zayıf ve çok zayıf dayanımlı ve sık-çok sık çatlaklı oldukları saptanmıştır. Yapılan çalışmalarda tabakaların kayma düzlemine paralel olmaması nedeniyle tabaka kaymasının gerçekleşemeyeceği tespit edilmiştir. XISonuçta; yarmalarda görülen duraysızlıkların, kazı sırası ve sonrasındaki konsolidasyon yükünün kalkmasına bağlı olarak kayacın çatlaklanması, gevşemesi ve sudan kolayca etkilenerek mekanik parametrelerini kolayca yitirmesi ile oluştuğu ve zamanla geliştiği anlaşılmıştır. Şevlerde ve palyelerde yüzey sularının drene olmasını sağlayacak ve aynı zamanda duraysızlığı engelleme amaçlı H= 2X1.50 m boyutlarında düşey drenler yapılmıştır. Yeraltı suyunun alınması için yarma kenarları ve otoyol ekseninde yeraltı su drenajı, su gelişinin fazla olduğu şev kesimlerinde 5 derece eğimle yatay drenler uygulanmıştır. Duraysızlıkların meydana geldiği kesimlerde topuğa yük teşkil edecek kademeli kaya dolgu uygulaması yapılmıştır. XII

Abstract:
SUMMARY The construction of the Bursa Ringway section of the Istanbul - Bursa - Balıkesir - Izmir motorway, whose construction has been undertaken by Gülsan İnşaat A.S., continues. Instability problems have been encountered in the cut-sections prepared through technical surveys carried out along the route on the motorway. The aim of the study is to conduct the necessary engineering geology and geotechnical studies in order to take the most suitable measures by exploring these instabilities. Within this scope, the lithologies as well as the stratigraphic and structural conditions of the geological units encountered have been identified and detailed engineering geology maps and sections have been prepared, and the relations of the instabilities with the time have been studied through setting up measurement networks. Strength parameters have been determined on the rock specimens. During the earth boring operations carried out at the work site, the units called clay- stone/siltstone marl sequence were entered into. The marl found in this region is thin layered, has intermediate layer consisting of siltstone and clay-stone (with thicknesses ranging from 5 to 10 cm), its upper levels have ground-rock characteristics due to decompositions, has irregular plane surface, and has a little clay plastered and articulated structure. The beddings have a distinctive lithology and a clay-filled and articulated structure with cement and have characteristics of ground-stone in some places and an irregular plane surface. The intermediate layers of the nature of ground are generally composed of granular silt (CH). In order to examine the instability problems and to form an example, the cut-section between km 105+610 and km 106+450 has been studied in details in terms of mass movements. This cut-section consists of slopes that have 3:1 (horizontal: vertical) inclination and a height of 10 meters as well as of bermes that have 5 meter width. When the boring data are combined with the ground observations following the technical surveys, it has been found that the instability is due to the water in the surroundings. Depending on the layer directions and undulations, underground water, which might form the pore water pressure behind the slope, accumulates in the region. XIIIThe existence of underground water that triggers landslides is verified through boring studies and surveys conducted. When the slope surfaces were examined, it has been established that the units on both sides of the road are substantially decomposed, have generally weak- substantially weak resistance and frequent-very frequent cracks. It has been determined as a result of the surveys conducted that layer slide will not occur due to the fact that the layers are not parallel to the sliding plane. Consequently, it has been established that the instabilities observed in the cut- sections were due to cracking, loosening depending on the removal of the consolidation load during and after the excavations and thus loosing its mechanical parameters easily by being easily affected by water and that it grows gradually. Vertical drains having dimensions of H=2x1.50 m have been constructed on the slopes and bermes to drain the surface waters as well as to prevent the instability. For the purpose to remove the underground water, underground water drainages have been applied on the sides of the cut-sections and along the axis of the motorway, and horizontal drains with 5 degrees inclination have been applied on the slope section where the water flow is excessive. Stepped rock filling application has been done at sections where the instabilities are present in order to form a load on the bank. XIV