Deriner barajı temelindeki Artvin granitoyidinin ayrışma derecesinin araştırılması
The investigation of alteration degree of Artvin granitoid at the foundation of Deriner dam
Yazar: ÖZKAN COŞKUN
Danışman: PROF. DR. RECEP KILIÇ
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences
Dizin: Basınç dayanımı = Compressive strength ; Deriner barajı = Deriner dam ; Hidrotermal alterasyon = Hydrothermal alteration

Özet:
Ayrışma kayaçların dayanım, taşıma gücü, oturma, geçirimlilik gibi özelliklerini olumsuz etkilemekte olup, yapılarının tasarımında dikkate alınmalıdır. Çalışmada Artvin granodiyoritinde hidrotermal ayrışmanın etkisi ve ayrışmanın derinlikle değişimi araştırılmıştır. Granodiyoritin mineralojisi, fiziksel ve mekanik özellikleri incelenmiş, özellikler arasındaki ilişkiler ve ayrışma derecesinin derinlikle değişimi araştırılmıştır. Granodiyorit farklı büyüklükte kuvars, feldispat, ortoklaz, hornblend, epidot, muskovit, amfibol, piroksen, kalsit ve pirit minerallerinden oluşmaktadır. Kuru birim ağırlığı 25,95 kN/m3 ile 27,19 kN/m3, doygun birim ağırlığı 26,00 kN/m3 ile 27,22 kN/m3, P-dalga hızı kuru örneklerde 4,24 ile 6,39 km/s, doygun örneklerde 4,84 ile 6,64 km/s, tek eksenli basma dayanımı 8,79 MPa ile 110,89 MPa arasında değişmektedir. Kuru ve doygun birim ağırlığı, P-dalga hızı arasındaki ilişkinin korelasyon katsayıları sırasıyla r2=%8,51 ve r2=%5,53'dür. Tek eksenli basma dayanımı ile doygun birim ağırlığı arasındaki ilişkinin korelasyon katsayısı r2=%9,12 ve P-dalga hızıyla r2=%0,78'dir. P-dalga hızı derinliğe bağlı olarak artmaktadır. P-dalga hızı ile derinlik arasındaki korelasyon katsayısı kuru örneklerle r2=%5,2 ve doygun örneklerle r2=%4,7'dir. Birim ağırlığı ve tek eksenli basma dayanımı derinlikle azalmaktadır. Kuru ve doygun birim ağırlığı ile derinlik arasındaki korelasyon katsayıları sırasıyla r2=%7,15 ve r2=%8,37'dir. Tek eksenli basma dayanımı ile derinlik arasında da r2=%3,6 korelasyon katsayısı ile ifade edilebilecek ölçekte azalma gözlenmiştir. Farklı tür ve boyutlardaki minerallerin, farklı yönde dilinim yüzeylerinin bulunması tek eksenli basma dayanımı değer aralığının değişmesine neden olduğu düşünülmektedir. Hidrotermal ayrışma nedeni ile oluşan silis dolgu ve ikincil çatlak dolgusu olan kalsit dolgularının kayacın birim ağırlığı, P-dalga hızı ve tek eksenli basma dayanımı arasında ve bunların derinlikle değişiminde kuvvetli ilişki kurulabilmesini olumsuz etkilemektedir.

Abstract:
Alteration negatively affects the properties of rocks such as strength, bearing capacity, settlement and permeability, and must be taken into account in the design of their structures. In this study, the effect of hydrothermal alteration and the change of alteration with depth in Artvin granodiorite were investigated. The mineralogy, physical and mechanical properties of granodiorite were examined, the relationships between properties and the degree of alteration with depth were investigated. Granodiorite consists of quartz, feldspar, orthoclase, hornblende, epidote, muscovite, amphibole, pyroxene, calcite and pyrite minerals in different sizes. Dry unit weight of samples changes between 25.95 kN/m³ and 27.19 kN/m³, saturated unit weight varies between 26.00 kN/m³ and 27.22 kN/m³, P-wave velocity varies between 4.24 to 6.39 km/s in dry samples and 4.84 and 6.64 km/s in saturated samples. Uniaxial compressive strength varies between 8.79 MPa and 110.89 MPa. The correlation coefficients of the relationship between dry and saturated unit weight with P-wave velocity are r2=8.51% and r2=5.53%, respectively. The correlation coefficient of uniaxial compression strength with saturated unit weight is r2=9.12%, r2=0.78% with P-wave velocity. P-wave velocity increases with depth. The correlation coefficient between P-wave velocity and depth is r2=5.2% with dry samples and r2=4.7% with saturated samples. Unit weight and uniaxial compressive strength decreased with depth. The correlation coefficients between dry and saturated unit weight with depth are r2=7.15% and r2=8.37%, respectively. There was also a decrease in the scale between uniaxial compression strength and depth, which can be expressed with a correlation coefficient of r2=3.6%. It is thought that the presence of different types and sizes of minerals and cleavage surfaces in different directions causes the uniaxial compressive strength value range to change. The silica fillings formed due to hydrothermal alteration and calcite fillings, which are secondary crack fillings, negatively affect the ability to establish a strong relationship between the unit weight of the rock, P-wave velocity and uniaxial compressive strength and their variation with depth.