İstanbul Boğazı tüp geçit projesinde karşılaşılabilecek olası jeoteknik sorunlar
Possible geotechnic problems to be encountered at Bosphorous strait tube tunnel project
Yazar: ÇELİK MUSLUOĞLU
Danışman: PROF.DR. SÜLEYMAN DALGIÇ
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Uygulamalı Jeoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2007
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
Dünyadaki en önemli projelerden biri olan Marmaray Projesi, stanbul'un kentselyasantısını saglıklı olarak sürdürebilmesi, kentlilere çagdas bir kent yasamı ve kentselulasım imkânları sunabilmesi, kentin dogal tarihi özelliklerinin korunabilmesi için;yüksek kapasiteli, elektrik enerjisi kullanarak çevreyi kirletmeyen, bireysel ulasıma vekarayoluna bagımlılıgı azaltan, yolları otopark alanına dönüstürmemeyiamaçlamaktadır. Avrupa yakasında bulunan Halkalı ile Asya yakasında bulunan Gebzeilçelerini, kesintisiz, modern ve yüksek kapasiteli bir banliyö demiryolu sistemiylebaglayacak olan bu proje, stanbul'daki banliyö demiryolu sisteminin iyilestirilmesinedayanmaktadır.Bu proje kapsamında Marmaray Projesinin stanbul Bogazı Tüp geçis kısmı elealınmıstır. Dünyada birçok örnegi olan bu sistem Türkiye'de ilk defa uygulanacaktır.Benzer örneklerinden farklı olarak Marmaray'ın en önemli özelligi dünyadaki en derinbatırma tipi tüp tünel olmasıdır. Bogaz geçisinde derinligi 70 metreyi bulmaktadır.Tünel güzergâhında yapılan jeoteknik çalısmalar, bu çalısmaya da yol göstermislerdir.Yapılan testlerin sonuçları (arazi deneyleri ve laboratuar deneyleri) bogaz zeminininsorunlu oldugunu göstermektedir. Çalısmada kullanılan veriler 3 grup altındatoplanmıstır. Bunlar; 1986, 2003, 2004 yıllarında yapılmıs çalısmalardır. Bu çalısmalar,18 adet SPT, 22 adet CPT ve arazi deneyleriyle birlikte yapılmıs laboratuar deneysonuçlarından olusmaktadırSorunların en basta geleni, yüksek bir yer sarsıntısı durumunda bogaz çökellerininsıvılasma riskidir. Sıvılasma analizi yapılırken kullanılan çalısma yöntemleri; SPTverileri ve laboratuar sonuçları kullanılarak Seed vd. yöntemi ile Ambraseys yönteminegöre sıvılasma analizleri, CPT verileri ve laboratuar sonuçlarına göre ise Robertson &Wride yöntemi ile Juang yöntemine göre sıvılasma analizleridir. Laboratuar verilerikullanılarak yapılan sıvılasma analiz yöntemleri ise Modifiye Çin Kriteri yöntemi veDane Boyu Gradasyonu yöntemidir. Yapılan bu analizlerle Tüp tünel güzergâhında kiBogaz Çökellerinin sıvılasma risk degerlendirilmesi yapılmıstır.Yapılan analizler sonucu Bogaz Çökelleri Bogazın dogusunda ve Orta kısımındasıvılasma potansiyeline sahiptir. Analizler sonucu çıkan sonuçlara bakıldıgında ilk 15metrede çıkan degerler ihmal edilmelidir çünkü Tüp tüneller batırılırken zemin buderinlige kadar kazılacaktır. Genelde zemin 15-20 metreleri arası ve 25-30 metreleriarasında sıvılasma riskine sahiptir.Analizleri karsılastırdıgımızda karsılasılan durum ise aynı qu ve fs degerlerinde farklıdegerler vermeleridir. Genelde Robertson ve Wride yönteminde Juang yöntemine göresıg zeminlerde sıvılasma daha az bulunurken derinlerde ise daha fazla sıvılasma riskihesaplanmaktadır.SPT ile CPT yöntemleri karsılastırıldıgında SPT sonuçlarından yapılan sıvılasmayöntemlerinin avantajları; Deneyin daha yaygın oldugundan dolayı veri bulma sansınındaha çok olması, N(1,60)cs =30 degerinin yaklasık olarak sınır deger olmasından dolayısahada da dogruya yakın bir yorumun yapılabilmesi. Dezavantajları ise deneyinuygulanmasında insan faktörününde eklenmesiyle hata payının artmasıdır.CPT sonuçlarından yapılan sıvılasma yöntemlerinin avantajları; Ic degerininbulunabilmesiyle zemin sınıflaması yapılabilmesi, Numune almadan deneyingerçeklestirilebilmesi, elektronik yöntemlerle alınan degerlerinin hata paylarının düsükolmasıdır. Dez avantajları ise CPT deneyinin SPT kadar yaygın olmaması ve CPTyöntemlerindeki formüllerin yogunlugudur.Tüp tünelin güvenligi açısından sıvılasma riski olan bölgelerde zemin iyilestirmeyöntemlerine basvurulmalıdır.

Abstract:
One of the most important projects of the world, Marmaray Project, aims not changingthe roads which have the properties of high capacity, not contaminating the environmentby using electrical energy and reducing the dependence on individual transportation andhighway into parking lots in order to offer a modern city life and urban transportationpossibilities to the citizens and to preserve the natural historical properties of the city.This project, which is going to connect Halkalı district in European side and Gebzedistrict in Asian side by means of a continuous, modern, high-capacity suburb railwaysystem depends on improvement of suburb railway system in stanbul.Bosphorous immersed tunnel part of Marmaray Project is discussed in this project. Thissystem has many examples worldwide but it will be used in Turkey for the first time.Most important property of Marmaray keeping it apart from its similar examples is thatit is the deepest immersion tunnel in the world. The depth of the tunnel reaches 70 m byBosphorous pass.Geotechnical operations made on the tunnel route have also guided this project. Resultsof the tests (in-situ tests and laboratory tests) made showed us that ground ofBosphorous has inconveniences. Data used in this work combined under 3 groups.These are the studies caried out in years1986,2003 and 2004. These studies consist oflabratory experiment results taken place at the same time with 18 number SPT, 22numbers CPT and site experiments.The liquefaction risk of Bosphorous sediments when a strong earthquake takes place isthe leading problem. Work method using for liquefaction analysis; these are the analysısthat with respect to method of Seed et al. and of Ambraseys liquefaction analysis byusing SPT data and labratory results, with respect to method of Robertson & Wride andof Juang liquefaction analysis according to CPT data and labaratory results.Liquefaction analysis methods using labratory data are Modified Chinesse Criteria andGrain Size Gradation. In accordance with these analysis there heve been madeassesment of liquefaction along to mmersed Tube TunnelAcording to analysis results Bosphorus Sediments have potential liquefaction risk onthe eastern and the central part of Bosphorus.When we look at the results taken from theanalysis the the values from the firs 15 m can be neglected because when mmereseTube Tunnels are being sunk, the ground excavated up to these deep.In general soil hasa liquefaction risk between 15-20 meters and 25-30 meters.When we comparing the analysis,the situation we faced; is same qu and fs values are indifferent values. Generally in method of Robertson and Wride againts to Juangs methodin shallow grounds the liquefaction exist less in comparison in deeper grounds moreliquefaction risk can be calculated.In comparison of SPT and CPT methods, the advantegous of method using SPT results;because of common use of this experiment access to data is easy and valueN(1,60)cs=30 is very close to limit and thats way can be made an assesment in the siteclose to real. Otherwise the disadvantegous of this method is the error percentagebecomes higher because of human factor.The advantageous of the liquefaction methods using CPT values ; by finding the Icvalue the calsification of the soil can be made, experiment can be done withoutspecimen, electronically achived values decrase the error factor. The disadvantageous isthe less usage of CPT with respect to SPT and too much formulas in CPT methodFor the safety of Immerse Tube Tunnel there must be ground improvement where therefind out liquefaction risks.