Üçyol-Fahrettin Altay Meydanı arasında yeralan tünel güzergahının mühendislik jeolojisi
Engineering geology of the tunnel route between Üçyol district and Fahrettin Altay public square
Yazar: ESRA BÜKÜLEN
Danışman: PROF. DR. MEHMET YALÇIN KOCA
Dokuz Eylül Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Uygulamalı Jeoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
Bu çalışmada İzmir Metrosu'nun II. aşamasını oluşturan Üçyol-Fahrettin Altay arasındaki 5,2 kilometrelik tünel kesiti ele alınarak incelenmiştir. Güzergah üzerinde beş istasyon yeralmaktadır. Bunlardan Hatay, Göztepe ve Poligon istasyonlarının peron kısımları tünel, bilet holleri aç-kapa, Fahrettin Altay İstasyonu hibrit sistem, İzmirspor İstasyonu ile istasyon araları tünel kazısı şeklindedir.
Çalışma kapsamında öncelikle "Mühendislik Jeolojisi" kısmına temel oluşturması açısından güzergahın genel jeolojisi özetlenmiştir. Bu amaçla araştırıcılar tarafından daha önceleri bölgede yapılmış olan çeşitli araştırmalardan ve kazılar sırasında metro mühendisleri tarafından belirli aralıklarla hazırlanmış ayna kesitlerinden yararlanılmıştır. Bununla birlikte tünel içerisinde birebir incelemelerde bulunularak güzergahın yer aldığı jeolojik ortamın litolojik ve yapısal özellikleri ortaya çıkarılmıştır. 
Mühendislik jeolojisi çalışmaları kapsamında güzergah üzerinde önceden açılmış temel araştırma sondajlarına ait karotlar üzerinde gerçekleştirilen laboratuvar deney sonuçlarından ve tünel ayna kesitleri üzerindeki jeoteknik verilerden yararlanılmıştır. Bununla birlikte tünel içerisinde jeolojik ve hidrojeolojik ölçüm ve gözlemler de yapılmıştır. Tünel kazı kesiti içerisinde yer alan kayaçların ayrışma durumları ve kaya kalite yüzdeleri incelenmiş, güzergahı oluşturan litolojik birimlerin seçilmiş bazı fiziksel (kuru birim hacim ağırlık, doygun birim hacim ağırlık, porozite) ve mekanik (tek eksenli basınç, nokta yük ve çekme dayanımı) özelliklerine ilişkin deney sonuçları istatistiksel olarak değerlendirilmiştir. Bunun yanı sıra, İzmir 2. aşama metro güzergahında yeralan kayaçların oluşturdukları hidrojeolojik ortamlar ve yeraltı su düzeyinin genel durumu ile kazılar sırasında tünelde meydana gelen yer altı su gelirinin, tünelin içerisinden geçtiği kaya ortamının jeolojik özelliklerine göre değişimi irdelenmiştir. Daha sonra Yamanlar Volkanitleri ve Altındağ Formasyonu?na ait birimlerin kaya kütle sınıflamaları NATM, RMR, GSI ve Q sistemlerine göre yapılmıştır. İzmir II. aşama metro tünellerinde uygulanan tünel açma teknikleri (Yeni Avusturya ve Yeni İtalyan) ve tünel destekleme sistemleri anlatılmış, tünel tipleri ve çalışmalarda kullanılan kaya sınıflama sistem ve özellikleri anlatılarak sayısal modelleme kısmının temeli oluşturulmuştur. 
Sayısal modelleme bölümünde, İzmir 2. Aşama Metro Projesi kapsamında açılan tünellerde belirlenen beş farklı zonun Phase2 (v. 7.0) bilgisayar programı kullanılarak sayısal modellemesi yapılmış, tünel kesitine etkiyecek gerilmeler, oluşacak deformasyonlar ve buna bağlı olarak gelişecek toplam yer değiştirmeler analiz edilerek sonuçlar yorumlanmıştır. Bu zonlardan üçü Yamanlar Volkanitleri içerisinde yer alan andezitlere, ikisi Altındağ Formasyonu? nu oluşturan kiltaşı-silttaşı-kumtaşı-çakıltaşı ardalanmasına aittir. Modeller tünelin içerisinden geçeceği kaya ortamının farklı ayrışma derecelerine göre (az, orta ve çok ayrışmış) oluşturulmuş, tahkimatlı ve tahkimatsız durumlar için ayrı ayrı değerlendirilmiş, ardından tüm sistemlerin 0,1g ve 0,15g sismik yükler altındaki davranışları incelenmiştir. Sonuç olarak beş zona ait toplam 90 ayrı model elde edilmiştir.

Abstract:
The tunnel cross-section is 5,2 km long the second phase of the İzmir metro passing through the between the Üçyol District and Fahrettin Altay Public square of the city. There are 5 stations on the route those which the platform of Hatay, Göztepe and Poligon stations are tunnels, ticket halls are cut-and-cover, Fahrettin Altay station is hybrid system, İzmirspor station and the spaces between stations are tunnel excavations.
Within the scope of this study, in order to form a base for "Engineering Geology" initially general geology of the route is summarized. For this purpose, previous studies on this area by different researchers and tunnel-scarp sections at certain intervals prepared by engineers working in metro during the excavations are utilized; furthermore, by personel investigations in the tunnel the lithological and structural properties of the route were outlined. 
As a part of the engineering geological studies, the result of the laboratory test performed on the core samples belong to the boreholes of subsurface investigation undergone previously and geotechnical data on the tunnel scrap sections were utilized; furthermore geological and hydrogeological measurements and observations  were done. Weathering states and rock quality designation of the rocks present in tunnel excavation cross-section  were examined, the laboratory test results belonging to some physical (dry unit weight, saturated unit weight, porosity) and mechanical (uniaxial compressive strength, point load and tensile strengths) properties of the units forming the route were evaluated statistically. Besides, the hydrogeological environment in the second phase of the İzmir metro, water table level and the variations of water coming through the tunnel depending on the geological properties of rock mass were investigated. After that, rock mass classifications (NATM, RMR, GSI and Q systems) of the units belonging to the Yamanlar Volcanites and Altındağ Formation were done. The tunnelling technics (New Austrian and New Italian) and tunnel support systems were outlined, tunnel types and rock mass classification systems used in the study and their properties were explained as being a base for the numerical modelling.
In the numerical modelling chapter, the numerical modelling was done for 5 different zones determined in the tunnels excavated in the work of İzmir second phase metro project by Phase2 (v.07) software; the stresses active on the tunnel cross-section, deformations (permanent ground deformations) and related total displacements were computed and the results were evaluated.  Three of these zones are of the andesites present in the Yamanlar Volcanites, two of them  to claystone-siltstone-sandstone-conglomerate intercalation forming the Altındağ Formation. Models were formed due to the different weathering degrees (slightly, moderately and highly weathered), evaluated in the case of supported and unsupported conditions, after that, whole model was examined under the seismic loadings of 0.1g and 0.15g, seperately. As a result, 90 different model were derived from these 5 zones.