Karbonat kayaçların tek eksenli basınç dayanımının basit indeks deneyler kullanılarak tahmini
Predicting of uniaxial compressive strength of carbonate rocks using simple test methods
Yazar: DERYA KANIK
Danışman: YRD. DOÇ. DR. HAKAN ERSOY
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
Kayaçların mühendislik özellikleriyle ilgili laboratuar verilerinin çokluğu jeoteknik mühendisliği uygulamalarında önemli bir yer teşkil eder. Kaya mekaniği ve mühendislik jeolojisi uygulamalarının çoğunda, tek eksenli basınç dayanımı (uniaxial compressive strength-UCS) yaygın olarak kullanılan parametrelerden birisidir. Fakat bazı durumlarda bu deney için numune hazırlanması ve deneyin yapılması pahalı ve zaman alıcıdır. Bir alternatif olarak, kayaçların önemli mühendislik özelliklerinin tahmininde çeşitli mekanik ve fiziksel özellikler arasındaki analitik ve deneysel ilişkiler kullanılabilir. Bu nedenle porozite ve ultrasonik hız gibi basit deney yöntemlerinin tek eksenli basınç dayanımını kestirmek amacıyla kullanımı oldukça yaygındır. Bu basit deney yöntemleri hızlı, kolay, portatif ve ucuzdur. Ayrıca numune hazırlama işlemi de gerektirmeyebilirler.Bu çalışmanın amacı kayaçlar üzerinde basit deney yöntemlerini ve tek eksenli basınç dayanım deneylerini uygulayarak, kayanın tek eksenli basınç dayanımı sonuçları ile basit deney sonuçları arasında istatistiksel ilişkiler kurmaktır. Çalışmada UCS'nin tahminine yönelik basit ve çoklu regresyon analizleri uygulanmış ve sonuç olarak, ultrasonik hız ve porozite verilerinden yararlanarak karbonat kayaçların (traverten, oniks ve kireçtaşı) tek eksenli basınç dirençlerinin tahminine yönelik 16 farklı eşitlik özetlenmiştir. Elde edilen ilişkilerle diğer araştırmacılar tarafından önerilen ilişkiler karşılaştırılmış ve sonuçlar kıyaslanmıştır. Kıyaslamalar sonucunda elde edilen eşitliklere ait regresyon katsayılarının diğer araştırmalarda elde edilenlere göre daha yüksek olduğu görülmüştür. Buna göre analizlerin doğruluk oranının da yüksek olduğu sonucuna varılmıştır.

Abstract:
A strong laboratory database of engineering properties of rocks is very useful for geotechnical engineering applications. In the most of engineering geological and rock engineering applications, uniaxial compressive strength (UCS) of rocks is the most widely used design test. However, in some cases it can be quite difficult, time consuming and expensive to prepare specimens and to conduct this test. As an alternative, it can be used empirical or analytical relationships among various physical and mechanical strength properties of materials to estimate the required engineering properties of rocks. For these reasons, simple test methods such as porosity and ultrasonic sonic velocity test are used widely. These simple tests have been world widely used to estimate the UCS of rocks, because of their rapidity, simplicity, portability, low cost, non-destructiveness and easiness in both specimen preparation and test conduction.The aim of this study is to establish some statistical correlations between these simple test methods and UCS. Simple and multiple regression modeling were conducted to obtain equations, required for predicting UCS of rocks and 16 empirical equations are summarized that relate unconfined compressive strength of carbonate rocks (travertine, onix and limestone) to physical properties such as ultrasonic velocity and porosity. UCS values obtained from regression analysis and UCS tests are compared and the results are discussed.