Kışlaköy açık kömür işletmesi (Elbistan/Kahramanmaraş) şevlerinin duraylılığının farklı yöntemlerle incelenmesi
Investigation of the stability of the Kışlaköy open cast lignite mine (Elbistan/Kahramanmaraş) slopes by different methods
Yazar: EMRE PINARCI
Danışman: PROF. DR. HASAN ÇETİN
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
Bu çalışmada Kışlaköy Açık İşletmesi doğu şevinin duraylılığı farklı yaklaşımlar kullanılarak incelenmiştir. Bu amaçla doğu şevinin farklı jeolojik yapıya sahip olduğu düşünülen kesimlerinden sondaj logları ve saha jeolojisi çalışmalarıyla 6 adet jeolojik enine kesit oluşturulmuştur. Duraylılık analizlerinde kullanılacak parametreler laboratuvarda drenajlı doğrudan kesme deneyleri ile belirlenmiştir. Yüksek plastisiteli siyah kil biriminin duraylılık açısından büyük öneme sahip olduğu tespit edilmiştir. Duraylılık analizleri için gerekli olan yeraltı su seviyeleri kesitlere yakın olan gözlem ve pompaj kuyularından elde edilerek duraylılık modelleri oluşturulmuştur. Bu modeller üzerinde deterministik yaklaşımlara göre Limit Denge (LEM) ve Sonlu Elemanlar (FEM) yaklaşımlarıyla duraylılık analizleri gerçekleştirilmiştir. Analizler sonucunda iki yöntemin birbirinden farklı sonuçlar verdiği belirlenmiştir. FEM yönteminin LEM yöntemine göre zayıf zon olan siyah kil içerisinden geçen kayma yüzeyleri oluşturmada daha başarılı olduğu ve daha geniş kayma yüzeyleri elde ettiği belirlenmiştir. FEM yönteminden elde edilen güvenlik katsayısı değerlerinin jeolojik yapının homojen olmadığı kesitlerde daha düşük olduğu belirlenmiştir. Şevlerin olası sismik koşullardaki deplasman miktarlarını belirlemek amacıyla Newmark kalıcı deplasman analizleri yapılarak güvenlik katsayısı 1'in altına düşmesi durumunda oldukça düşük miktarda kalıcı deplasmanlar meydana geleceği sismik koşullarda mevcut şev geometrilerinin güvenli olduğu, herhangi bir duraysızlık oluşmayacağı düşünülmektedir.

Abstract:
In this study, the stability of the eastern slope of the Kışlaköy Open Pit was investigated using different approaches. For this purpose, 6 geological cross-sections were created through these sections using borehole logs and field geological techniques from the sections of the eastern slope with different geological structures. The parameters to be used in the stability analyses were determined by direct shear tests under drained conditions in the laboratory. It has been determined that the high plasticity black clay unit is of great importance in terms of stability. Groundwater levels required for stability analyses were obtained from the observation and pumping wells close to the sections and stability models were created. Stability analyses were carried out on these models with the Limit Equilibrium (LEM) and Finite Element (FEM) approaches according to the deterministic approaches. As a result of the analyses, it was determined that the two methods gave different results from each other. It has been determined that the FEM method is more successful in creating slip surfaces passing through the black clay, which is a weak zone compared to the LEM method, and that larger sliding surfaces are obtained. It has been determined that the safety coefficient values obtained from the FEM method are lower in sections where the geological structure is not homogeneous. To determine the displacement amounts of the slopes in possible seismic conditions, Newmark permanent displacement analyses were performed and it is considered that the existing slope geometries are safe and no instability will occur in seismic conditions where there will be very low permanent displacements if the safety coefficient falls below 1.