Erzurum Kırık tüneli mühendislik jeolojisi /
Yazar: ÖZGÜR FATİH ÇÜMEN
Danışman: DOÇ. DR. AHMET KARAKAŞ
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında Erzurum şehir merkezi ile İspir arasında ulaşım tüneli olarak planlanan Kırık tüneli güzergahının mühendislik jeolojisi araştırılmıştır. Kırık tüneli güzergahı boyunca yer alan kaya ve zemin birimleri için kaya malzemesi (intact rock) ve kaya kütlesi (rock mass) ve zemin özellikleri belirlenmiştir. Kaya malzemesinin jeomekanik değerleri laboratuvar deneyleriyle, kaya kütle özellikleri ise ayrıntılı arazi araştırmalarına dayalı olarak RMR ve Q sistemlerinde tanımlanmıştır. Kaya malzeme ve kütle değerleri kullanılarak jeolojik dayanım indeksi (GSI) belirlenmiştir. GSI ve laboratuvar değerleri birlikte değerlendirilerek kaya kütleleri için deformasyon katsayısı tayin edilmiştir. Kırıntılı çökel birimlerinin jeomekanik özellikleri (kohezyon, içsel sürtünme açısı, birim hacim ağırlık) laboratuvar deney araştırmalarına dayalı olarak tanımlanmıştır. Çalışma kapsamında inceleme alanı, 1/25000 ölçeğinde genel jeoloji, hidrojeoloji ve mühendislik jeolojisi yönünden incelenmiş, tünelli kesimde yer alan jeolojik birimler ve bunlara ait nitelik ve nicelik yönünden özellikler belirlenmiştir. Yapılan kaya ve zemin mekaniği değerlendirmesinde yeraltı kaya yapısını oluşturan kayaçlar jeomekanik yönden ayrıntılı olarak araştırılmış ve kaya kütlesine ait jeomekanik büyüklükler saptanmıştır. Yapılan mühendislik jeolojisi bölgelendirmelerinde (19 farklı mühendislik jeolojisi kesimleri) ise belirlenen kesimler için kaya destek sınıfları tespit edilmiş ve bu sınıflar için destekleme, sağlamlaştırma elemanları önerilmiştir. Kaya kütle sınıflandırma sistemlerine göre yapılan kaya ve zemin sınıflamasında tünel güzergahı boyunca formasyonların ÖNORM-2203 standartlarında C2, B3, B2 ve B1 kaya sınıfında olacağı öngörülmüştür. Bu bilgiler ışığında, NATM ölçütlerine göre Kırık tüneli boyunca karşılaşılacak her bir farklı jeolojik koşulu tanımlayan kaya sınıfları belirlenerek bunlara uygun destek sistemleri önerilmiştir. Ayrıca, bir sonraki aşama olan bu destek sistemlerinin tasarımı için gerekli jeoteknik parametreler de belirlenmiştir.

Abstract:
In this thesis, the engineering geology of the Kırık tunnel route, which is planned as a transportation tunnel between Erzurum city center and İspir, was investigated. Rock material (intact rock) and rock mass and soil properties were determined for the rock and soil units along the route of the broken tunnel. The geomechanical values of the rock material were defined by laboratory experiments, and the rock mass properties were defined in the RMR and Q systems based on detailed field investigations. Geological strength index (GSI) was determined by using rock material and mass values. The deformation coefficient was determined for the rock masses by evaluating the GSI and laboratory values together. Geomechanical properties (cohesion, internal friction angle, unit volume weight) of clastic sedimentary units were defined based on laboratory experimental studies. Within the scope of the study, the study area was examined in terms of general geology, hydrogeology and engineering geology at the scale of 1/25000, the geological units in the tunneled section and their characteristics in terms of quality and quantity were determined. In the rock and soil mechanics evaluation, the rocks forming the underground rock structure were investigated in detail in terms of geomechanics and the geomechanical dimensions of the rock mass were determined. In the engineering geology zoning (19 different engineering geology sections), rock support classes were determined for the determined sections and support and reinforcement elements were proposed for these classes. In the rock and soil classification made according to the rock mass classification systems, it is predicted that the formations along the tunnel route will be in C2, B3, B2 and B1 rock classes in ÖNORM-2203 standards. In the light of this information, the rock classes defining each different geological condition to be encountered along the Kırık tunnel were determined according to NATM criteria, and support systems were proposed accordingly. In addition, the geotechnical parameters required for the design of these support systems, which is the next step, were determined.