Statik koşullarda kaya süreksizlik dolgu malzemesi (kil mineralleri) özelliklerinin süreksizlik kesme dayanımı parametreleri üzerine etkisi
The effect of properties of discontinuity filling materials (clay minerals) on the shear strength parameters under static conditions
Yazar: KASIM ÇAĞLAYAN DEMİREZEN
Danışman: DOÇ. DR. MUSTAFA FENER
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
Bu çalışma ile statik koşullarda, kayaların süreksizlik yüzeyleri arasında dolgu malzemesi olarak bulunan, farklı özelliklere sahip killerin, tek doygunluk derecesinde, dolgusuz (0 mm) ve farklı kalınlıklar (1 mm, 2 mm, 3 mm ve 4 mm) için süreksizliğin kesme dayanımı parametreleri üzerine etkisinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu kapsamda araziden alınan numuneler laboratuvarda deneylere tabi tutulmuştur.

Materyal olarak Tokat iline bağlı, Niksar ilçesi Camidere köyü civarında bulunan kaolin ocağından ve Reşadiye İlçesi Yolüstü köyü ile Kapaklı köyü arasındaki bentonit ocağından alınan iki farklı kil ve Kayseri diyabazı kullanılmıştır. Bu iki farklı kil dolgu malzemesi olarak, Kayseri diyabazı ise kaya malzemesi olarak kullanılmıştır.

Laboratuvar çalışmaları iki aşamada gerçekleştirilmiştir. Birinci aşamada killerin tanımlanması ve kıvam limitlerinin belirlenmesi, killerin temel indeks özelliklerinin belirlenmesi, killerin öğütülmesi, öğütülen killerin su muhtevasının ayarlanması işlemleri yapılmıştır. İkinci aşamada ise kayadan karot alınması, kayada yapay süreksizlik oluşturulması, yapay süreksizliğin pürüzlülüğünün ölçülmesi, süreksizlik dolgu kalınlıklarının ayarlanması işlemleri yapıldıktan sonra, kesme kutusu deney hücresine yerleştirilen kil numunelerinin farklı normal yükler (2 kg, 4 kg, 6 kg ve 8 kg) altında, 0.1 mm/dakika hızla konsolidasyonsuz ve drenajsız  yatay kuvvet uygulanarak, 10 saniyede 1 veri alınacak şekilde zeminin bu normal gerilmeler altındaki kesme dayanımı parametreleri tespit edilmiştir.

Elde edilen sonuçlar değerlendirildiğinde, kilin türüne de bağlı olarak su muhtevası ve dolgu kalınlıkları arttıkça içsel sürtünme açısı ve kohezyon değerlerinin azaldığı tespit edilmiştir.

Abstract:
The aim of study is to determine how change the shear strength parameters of clay minerals that have different properties between discontinuity surfaces at a single saturation degree unfilled (0 mm) and different thickness (1 mm, 2 mm, 3 mm ve 4 mm) level of filling materials under the static conditions.

In this purpose the samples taken from area are analyzed in the laboratories.  One of the sample is taken from kaolin quarry Camidere village in Niksar Tokat. Another sample is taken from bentonite source between Yolüstü village and Kapaklı village in Reşadiye Tokat. The other one is Kayseri diabase. The two different clay minerals are used as filling materials and Kayseri diabase is used as host rock material.

Laboratory studies are realized in two stages. In the first stage, the processes of defining the clays, determining degree of consistency, designating the basic index properties, grinding the clays adjusting the water content of milled clays are made. In the second stage, the processes of picking up sample from the rock, measuring the roughness of artifical discontinuity, adjusting the discontinuity filler thickness are made and then shear strength parameters of clay samples that are put in to shear experiment normal cell are detected under different normal loads (2 kg, 4 kg, 6 kg, 8 kg) by applying horizontal force  unconsolidated and undrained with 1 mm / minute speed, taking 1 data per 10 seconds and the data are evaluated. 

When the results  are avaluated, ıt was  determined that the internal friction angle and cohesion values decreased as water content and filler thicnesses increased depending to the type of clay.