Cankurtaran (Hopa-Artvin) tünel güzergahının ve çevresinin jeoteknik açıdan incelenmesi
The geotechnical investigation of the Cankurtaran (Hopa-Artvin) tunnel alignment and surrounding area
Yazar: AYBERK KAYA
Danışman: PROF. DR. FİKRİ BULUT
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2012
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
Bu çalışmada, Hopa-Borçka karayolunun 7+980-13+208 kilometreleri arasında çift tüp olarak inşa edilmesi planlanan Cankurtaran (Hopa-Artvin) Tüneli'nin proje güzergahında ve çevresinde yer alan birimler, jeoteknik açıdan incelenmiştir. Yapılan jeolojik çalışmalar sonucunda, Geç Kretase, Paleosen ve Eosen yaşlı sedimanter ve volkanik kayaçların yörede yüzeylendiği belirlenmiştir. Proje güzergahında yer alan birimler altı jeoteknik birime ayrılmış ve mühendislik özellikleri belirlenmiştir. Jeoteknik birimlerdeki kaya malzemelerinin fiziko-mekanik özellikleri laboratuvar deneyleri yapılarak, kütle özellikleri ise ampirik eşitliklerden yararlanarak tespit edilmiştir. Fiziko-mekanik özelliklerden, sondaj ve hat etüdü çalışmalarından elde edilen veriler kullanılarak jeoteknik birimler RMR, Q, RMi, NATM ve GSI sistemlerine göre sınıflandırılmış ve tünel için ampirik ön destek elemanları belirlenmiştir. Sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak, destek-kaya etkileşimleri ile ampirik destek elemanları üzerinde meydana gelecek deformasyonlar saptanmıştır. Tünelin giriş ve çıkış bölümlerinde açılacak portal ve yol yarma şevlerinde gelişebilecek duraysızlıklar kinematik, limit denge ve sayısal analizlerle araştırılmış ve duraysız olduğu belirlenen giriş portal şevi için ön destekleme elemanları önerilmiştir. Subaşı Viyadüğü ve 7 Nolu Köprü'nün inşaa edileceği jeoteknik birimlerin izin verilebilir taşıma gücü değerinin qa: 8.37-11.20 MPa arasında değiştiği saptanmıştır. Jeoteknik birimlerin kazılabilirlik özellikleri ise kazılabilirlik sınıflama sistemleri kullanılarak belirlenmiş olup, ?sökülebilir? ve ?kazılabilir? kaya sınıflarında oldukları tespit edilmiştir.

Abstract:
In this study, the geotechnical properties of rock units, located around and in project route of the Cankurtaran (Hopa-Artvin) Tunnel, planned to be constructed as a double tube between 7+980-13+208 kilometers of the Hopa-Borçka highway, were investigated. As a result of the geological studies, it is determined that, Late Cretaceous, Paleocene and Eocene aged sedimentary and volcanic rocks were outcropped in the area. The rock units, located along the project route, were grouped into the six geotechnical units and their enginnering properties were determined. The physico-mechanical properties of the intact rocks in each geotechnical units were found by performing the laboratory studies and the rock mass properties were determined by using the emprical equations. The geotechnical units were classified according to the RMR, Q, RMi, NATM and GSI classification systems by using data obtained from physico-mechanical properties, drilling studies and scan-line surveys and thus preliminary support design of the tunnel was designated. Using the finite elements method, support-rock interactions and deformations on the emprical support elements were determined. Stability of the tunnel portal and road cut slopes, planned to be excavated in the entrance and exit sections of the tunnel, were investigated by kinematical, limit equilibirium and numerical analyses and thus preliminary support elements were suggested for the unstable entrance portal slope. It was determined that, the allowable bearing capacity values of the geotechnical units, on which Subaşı Viaduct and Bridge No. 7 planned to be built, varies between qa: 8.37-11.20 MPa. The excavatability properties of the geotechnical units were defined by using the excavatability classification systems and it is determined that they are in ?digging? and ?ripping? classes.