Hadim– Alanya karayolu güzergahındaki önemli şevlerin duraysızlığının incelenmesi
Study of stability of important slopes excavated along theHadim - Alanya roadway segment
Yazar: AHMED IBRAHEEM MOHAMED
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ FERAT BAYRAM
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında, Hadim - Alanya karayolu güzergahı bouynca açılan şevlerde meydana gelen veya gelişebilecek şev duraysızlık problemleri araştırılmıştır. Çalışma kapsamında, şevlerin jeolojik, mühendislik ve jeoteknik özelliklerini belirlemek ve şevin durayısızlık analizine yönelik girdi parametrelerini elde etmek amacıyla, güzergahta yapılmış olan arazi gözlemleri dikkate alınarak, ve laboratuvarda çeşitli deneyler yapılarak, 19 adet kaya ve 4 zemin şevleri çalışılmıştır. Arazi gözlemlerine göre, önemli olarak 7 adet şevi seçilmiş (Şev yüksekliği, Şev açısı, jeolojik birimin özellikleri az fark gösteren ve yola yakınlığı gibi parametrelere göre) olup, bölgenin stratigrafisi ve yapısal özelliklerini detaylıca ortaya konulmuştur. Şev yüzeyi üzerinde farklı çalışmalar ve ölçümler gerçekleştirilmiştir. Bu çalışma kapsamında, şevlerde kayanın fiziksel ve mekanik özellikleri belirlenmesinde (yoğunluk-birim hacim ağırlık,tek eksenli sıkışma dayanımı gibi) bir dizi laboratuvar deneyleri yapılmıştır. Arazide ve laboratuvarda gerçekleştirilen deney sonuçları, kaya kütlesinin özelliklerinin belirlenmesinde ve şev duraylılığı analizinde girdi parametresi olarak kullanılmıştır. Arazide gözlemleri ve laboratuvar sonuçlarını birlikte değerlendirirken, mevcut şevlein çoğu kireçtaşılardan oluştuğu ve genel olarak "orta sık çatlaklı" kayalar ve "orta- yüksek" dayanımlı kayalar oldukları belirlenmiş olup, RMR ve GSI kaya kütlesi sınıflamalarına göre değerlendirmesinde ise, Şevlerdeki kayaçlar "orta-iyi" kaya kalitesinin sınıfında yer aldığı belirlenmiştir. Kinematik analizin ve SMR sınıflamasının sonuçlarına göre, yol güzergahındaki kaya şevlerin duraylılığı süreksizliklerle kontrol edilmekte olup, kritik toplam olanlarına ve kaymanın tipine oranlanarak gerçekleşebilecek şev duraysızlığın türü (düzlemsel, kama tipi ve devrilme) öngörülmüştür. Çalışmada şevlerin Phase2 yazılımı ile duraylılığı incelenmiş ve şev duraylığı SRF değeri ile belirlenmişir. Phase 2 analizin sonuçlarına göre incelenen şevler mevcut durumları duraylı gibi görülmektedir. Ancak uzun dönemlerde duraylığı incelendiğinde, yağışlarla birlikte zamanla zamanla bozunma etkileriyle her türlü yenilmeler meydana gelebileceği görülmüştür. Yapılan Kinematik analizden (DIPS) ve Sonlu Eleman analizinden (Phase2) elde edilen sonuçlarda şev kayma şekilleri belirlenmesinde iyi bir uyum olduğu görülmesine rağmen, Sonlu Eleman analizi daha gerçekçi sonuçlar sunulduğunu düşünülmüştür.

Anahtar Kelimeler: Kinematik analizi; Şev duraylılığı; SMR; Süreksizlik; Yenilme türü

Abstract:
In this thesis, slope instability problems that may occur or may develop on the slopes excavated along the Hadim - Alanya road segment are investigated. 19 rock slopes and 4 soil slopes that exhibit imminent are investigated in detail then according to some important parameters such as slope height, slope angle, showing little difference in geological characteristics and the distance to the road edge, 7 slopes are selected and considered as important slopes for this study. The sites selected are geologically investigated in detail with their stratigraphy and structural features and geotechnically evaluated using a scan-line survey manner. Furthermore, to obtain the input parameters for the instability analysis of the slope, several field measurements and laboratory experiments are carried out on the slope surface too. In the scope of this study, several physical and mechanical properties of rock of slopes (such as density-unit volume weight, uniaxial compressive strength) are conducted. On the other hand, to assess the potential failure, both the field observations/ measurements and laboratory results are integrated then used as input parameters into kinematic, numerical analysis, and Rock mass classifications. The results show that the investigated slopes are mostly composed of limestones. It generally "moderately jointed" rocks and "moderately-highly" in rock quality. According to the results of the kinematic analysis and SMR classification, most of the stability of the examined rock slopes are controlled by discontinuities (structurally failures) and three types of instability (planar, wedge-type, and toppling) are dominant. Moreover, the stability of the slopes is analyzed with the Phase2 software, and the possible failure probabilities are determined with the SRF values. According to the results of the Phase 2 analysis, the examined slopes have seemed stable in current situations, but they may lose their long-term stability by some effects like rainfall. As a result of the study, although the results obtained from Kinematic analysis (DIPS) and Finite Element Analysis (Phase2) showed a good agreement in determining the slope faılures modes, it was thought that Finite Element analysis presented more realistic results.

Keywords: Discontinuity; Failure type; Kinematic analysis; SMR; Slope stability