Kömürhan (Elazığ) tüneli destek sistemlerinin görgül ve sayısal analizi
Empirical and numerical analyses of support designs for Kömürhan tunnel (Elaziğ)
Yazar: ERKUT YALÇIN
Danışman: DOÇ. DR. ZÜLFÜ GÜROCAK
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
Bu çalışmada, Elazığ-Malatya karayolunun 1+458-3+869 kilometreleri arasında çift tüp olarak inşa edilmesi planlanan Kömürhan Tüneli?i güzergahındaki kaya kütlesinin jeoteknik özellikleri incelenmiştir. Tünel güzergahında Üst Kretase yaşlı Kömürhan Ofiyolitleri yüzeylemektedir. Bu ofiyolitik kayaçların jeoteknik özelliklerini belirlemek için arazi ve laboratuar çalışmaları yapılmıştır. Kaya kütlesinin içerdiği süreksizliklerin mühendislik özellikleri hat etüdü çalışmaları ile belirlenmiş, sondaj karotları incelenerek kaya kütlesinin Kaya Kalite Göstergesi (RQD) ve bozunma derecesi belirlenmiştir. Ayrıca, kaya kütlesinin dinamik özelliklerini belirlemek amacıyla tünel güzergahı boyunca jeofizik çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Arazi ve laboratuvar çalışmalarından elde edilen veriler kullanılarak tünel güzergahındaki kaya kütlesi RMR, RMi, ve GSI sistemlerine göre sınıflandırılmış ve tünel için ampirik ön destek elemanları belirlenmiştir. Optimum destek sistemlerini belirlemek amacıyla Sonlu Elemanlar Yöntemi (FEM) kullanılarak RMR ve RMi sınıflama sistemlerinden elde edilen destek sistemlerinin sayısal analizleri yapılmıştır. Yapılan sayısal analizler sonucunda tünel için optimum destek sistemleri önerilmiştir. Laboratuar deneyleri, hat etüdü ve jeofizik çalışmalardan elde edilen veriler kullanılarak kaya kütlesinin kazılabilme özelliği araştırılmış ve farklı araştırmacılar tarafından önerilenkazılabilme sınıflamalarına göre kaya kütlesi sınıflandırılmıştır. Bu sınıflamalara göre tünel güzergahındaki kaya kütlesinin kazılabilme sınıfı ?çok zor kazılabilir-patlatma gerekli? olarak belirlenmiştir.Anahtar Kelimeler: Kaya kütle sınıflama sistemleri, Kazılabilirlik, Sayısal analiz, Sonlu elemanlar yöntemi

Abstract:
Empirical and Numerıcal Analyses of Support Desıgns for Kömürhan Tunnel (Elazığ)In this study, the geotechnical properties of rock mass in route of the Kömürhan Tunnel, planned to be constructed as a double tube between 1+458-3+869 kilometers of the ElazigMalatya highway, were investigated. Kömürhan Ophiolities aged Upper Cretaceous are cropped out in route of the tunnel. Field studies and laboratory tests were carried out to determine geotechnical properties of these ophiolities. Engineering properties of discontinuities in the rock mass were determined by scan-line survey method; Rock Quality Design (RQD) and weathering degree of the rock mass were determined by examining borehole cores. Also, geophysical studies along tunnel route mass were realized to determine dynamic properties of the rock. The rock mass in route of the tunnel was classified according to the RMR, RMi, and GSI classification systems by using data obtained from field and laboratory studies and thus preliminary support design of the tunnel was designated. In order to determine the optimum support systems, numerical analyses of support systems obtained from RMR and RMi classification systems were evaluated. As a result of the numerical analyses, optimum support systems were suggested for the tunnel. Excavatability property of the rock mass was investigated using results obtained from laboratory tests, scan-line survey and geophysical studies and the rock mass is classified according to the excavatability classifications proposed by different researchers. According to these classifications, excavatability class of the rock mass in tunnel route was determined as very hard ripping-blasting requiredKey Words: Excavatability, Finite Element Method, Rock Mass Clasification Systems, Numerical Analysis