Adana baseni tersiyer birimlerinden seçilmiş kumtaşlarının yönlere bağlı dayanım ve deformasyon özelliklerinin araştırılması
Investigation of anisotropic strength and deformation properties of the selected sandstones from tertiary units of the adana basin
Yazar: MERT GARAGON
Danışman: Y.DOÇ.DR. TOLGA ÇAN
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2007
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering
Dizin: Anizotropi = Anisotropy ; Kum taşı = Sandstone ; Regresyon = Regression ; Çoklu regresyon = Multiple regression

Özet:
Kayalarda anizotropi, kayacın sahip olduğu yönlü fabrik, mikroyapı ve mevcut süreksizliklerin etkisiyle dayanım ve deformasyon özelliklerinin yönlere göre değişiklik göstermesidir. Bu çalışmada Adana Baseni, Tersiyer istifine ait Cingöz formasyonundan seçilmiş 7 adet laminalı kumtaşı bloğu üzerinde dayanım ile statik ve dinamik deformasyon özelliklerinin yönlere bağlı olarak değişimi araştırılmıştır. Mineralojik ve petrografik değerlendirmeler sonucu seçilen numunelerin litik kumtaşı ve tane boyu sınıflamasına göre blokların çok ince (4), ince (1,2,3 ve 5) ve orta taneli (6-7) kumtaşı olduğu saptanmıştır. Kumtaşı bloklarından, laminalanma düzlemleri dikkate alınarak 0, 30, 45, 60 ve 90 derecelik yönelim açılarına sahip 310 adet karot numunesi alınmıştır. Fiziksel özelliklerden yoğunluk, porozite ve ağırlıkça su emme oranları belirlenmiştir. Statik ve dinamik özelliklerin belirlenmesi amacıyla, tek eksenli sıkışma dayanımı (?c), dolaylı çekme dayanımı (?t), statik deformasyon modülü (Est) ve P (Vp) ile S (Vs) dalga hızlarına göre dinamik deformasyon modülü (Edin) parametrelerinin yönelim açısına (ß) göre değişimleri incelenmiştir. Tek eksenli sıkışma dayanımı deneylerine göre kumtaşlarının dayanım anizotropisi oranlarının (Rc: ?cmax/?cmin) 1,27 ? 2,07 arasında değiştiği ve zayıf-orta anizotropi derecelerine sahip olduğu belirlenmiştir.Deneylerlerden elde edilen ?c, Est, Vp, Vs, ve Edin parametreleri arasında basit regresyon ilişkileri sonucu 0.83 ile 0.98 arasında değişen yüksek korelasyon katsayıları elde edilmiştir. Ayrıca, tek eksenli sıkışma dayanımının yönelim açısı (ß) ve yoğunluk (?) ile değişiminin dikkate alınarak kestirilmesine yönelik basit ve çoklu doğrusal olmayan regresyon modelleri ile değerlendirilmesi sonucu sırasıyla 0.96 ve 0.93 korelasyon katsayılarına sahip regresyon modelleri elde edilmiştir.Anahtar kelimeler: Kumtaşı, anizotropi, anizotropi oranı, regresyon, çoklu regresyon.

Abstract:
Rock anisotropy, may be defined as variation of the physical and mechanical behavior of the rocks with respect to the direction of the fabric such as foliation, stratification or jointing. In this study, the variation of anisotropic strength, static and dynamic properties of 7 laminated sandstone blocks, selected from the Cingöz formation of Tertiary sequence of the Adana Basin were investigated. According to the mineralogical and petrographic assessments, selected sandstones were classified as lithic sandstones representing very fine(block 4), fine (1,2,3 and 4) and medium (6-7) grained sandstones. 310 core samples were prepared with respect to the various lamination surfaces as 0, 30, 45, 60, and 90 degrees. Density, porosity and water absorption ratios were determined from the physical properties. Strength anisotropy characteristics were determined from unconfined compressive and indirect tensile tests. Static and dynamic deformation anisotropy characteristics were determined from elasticity modulus and sonic wave velocity tests, respectively. According to the uniaxial strength test results, the strength anisotropy ratio (Rc: ?cmax/?cmin) values were found between 1.27-2.07 referring to low and medium degree anisotropy.Simple regression relations among the uniaxial compressive strength, static and dynamic elasticity modulus, s and p-wave velocities were obtained depicting high coefficients of correlations varying between 0.83 and 0.98 Besides, the variation of uniaxial compressive strength regarding to the orientation angle and density were assessed based on simple and multiple non-linear regression models where coefficient of correlations were found 0.96 and 0.93, respectively.Keywords: Sandstone, anisotropy, anisotropy ratio, regression, multiple regression.