Yerleşim alanlarında tünel kazılarına bağlı deformasyonların modellenmesi (Dışkapı, Ankara)
Modeling of tunnel excavation related settlements at residential areas (Diskapi, Ankara)
Yazar: HADI SOJOUDI
Danışman: PROF. DR. RECEP KILIÇ
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering
Dizin: Zemin oturması = Ground subsidence

Özet:
Yüksek nüfusa sahip şehirlerde trafik yoğunluğunun azaltılması ve hızlı ulaşımın sağlanması için yeraltı ulaşımına ihtiyaç günden güne artmaktadır. Metro çalışmalarının artması ve kazı teknolojisinin ilerlemesine karşılık yeraltı kazıları sırasında zeminde ve yapılarda hasarlar gözlenebilmektedir. İncelemede, Ankara İli, Keçiören İlçesi sınırları içerisinde çift hatlı Tandoğan - Keçiören metrosu ilk hattının kazısı 2006, ikinci hattının kazısı ise 2012 yılında yapılmıştır. İnceleme alanı olan tünel kazısının Km: 3+440.00 ile Km: 3+580.00 arasında Çubuk Çayı'nın yatağındaki alüvyon zeminler bulunmaktadır. Yeraltı suyu derinliği ilk durumda 4.5 m olup, zeminler siltli kum, iyi dereceli kum, kötü dereceli kum, siltli çakıl ve iyi derceli çakıldır. Tünel yüzeyden itibaren 13.5 m derinlikte ve 5.90 m çapında, TBM ile açılmıştır. 2006 yılında yapılan 2. hattın kazısı sırasında çevresindeki yapılarda ciddi hasarlar gözlenmemiştir 
Bu çalışmada, her iki hattaki doğal şartlar için meydana gelebilecek deformasyonlar tahmininde Plaxis 8.5v programı kullanılmıştır. İncelemeler 2006 ve 2012 yıllarında kazılan tüneller için yapılmıştır. 2006 yılındaki meydana gelen oturmalar yaklaşık 200 mm olarak ölçülmüştür. Oturma miktarına göre hacim kaybı (VL) Shmidt (1974) eşitliği kullanılarak %8.75 olarak hesaplanmıştır. Bu değer CI ile eşit kabul edilerek, yeryüzündeki oturma miktarı Plaxis programı yardımı ile Amfi Binasında 184 mm ve Gıda Mühendisliği Binasında 220 mm hesaplanmıştır. 2012 yılındaki birinci hat tünel kazısında yeryüzündeki 300 mm oturma ölçülmüş, buna göre hacim kaybı (VL) üzerinden %13 hesaplanmıştır. Plaxis Programında bu değere göre oturmalar Amfi Binasında 261 mm ve Gıda Mühendisliği Binasında 299 mm hesaplanmıştır. Plaxis ile yapılan modellemede hesaplanan oturmalar ölçülenlerle yaklaşık olarak uyum sağlamaktadır. 
Kazı sırasında çökme nedeni ile boşluklar meydana gelmiştir. Boşlukların boyutları zeminde yapılan jeoteknik amaçlı sondajlar, sismik ve jeoradar yöntemleri ile tespit edilmiştir. En büyük çökmeler Km: 3+490,000'de 80 m3 ve Km:3+542.000'de 80 m3 olmuştur.  Çökmenin olası nedenleri kesici kafanın görevini tam olarak yerine getirememesi,  yeraltı suyu seviyesi değişiminin zeminin iskelet yapısı üzerine olumsuz etkisinin dikkate alınamamış olması ve 2006 yılında açılan tünelin çökme bölgesindeki zeminin örselenmiş olduğu düşünülmektedir.

Abstract:
traffic density and ability to access high-speed transportation. During ongoing underground excavations due to the tunneling process and excavation, progress damage to soils and structures can be seen.
In this thesis, a two-way tunnel in Ankara city in Keçiören area is being studied. First and second lines of this tunnel have been excavated in 2006 and 2012 respectively. The area subject to study is located between 3+440.00 to 3+580.00 km on Çubuk river with Alluvial material. In first condition, underground water depth is 4.5 meters and the soils consists of silty sand, well graded sand, poorly graded sand, silty gravel and  well graded gravel, depth of the tunnel is 13.5 m, diameter of tunnel is 5.9 m and tunnel excavated with TBM. While the excavating line number 2 in 2006 there hasn't been any important damage in buildings.
In this study ground surface settlement estimation of both tunnel lines are conducted in natural conditions with Plaxis 8.5 v software. Studies are made for tunnels excavated in 2006 and 2012. Settlements occurred in 2006 was measured at 200 mm. Settlements based on the amount of volume loss (VL) was calculated by Shmidt (1974) formula as 8.75%. This value was considered equal to tunnel contraction increment (CI) parameter in Plaxis program, the amount of settlement was calculated by program for Amfi Building is at 184 mm for Food Engineering Building is at 220 mm. In the fırst line tunnel excavation in 2012 settlements measured 300 mm, according to volume loss (VL) is calculated 13%. Ground surface settlements that was calculated for Amfi Building is at 261 mm and Food Engineering Building is at 299 mm. Settlements amount that is calculated by Plaxis program approximately consistent with measurements. 
Moreover, while excavation, gaps have emerged in ground after collapse took place. Boreholes, Seismic and Georadar methods have marked dimensions and the places of gaps. Maximum collapse values are measured in 3+490.00 km 80m3 and 3+542.00 km 80m3. Possible reasons for collapse can be listed as TBM shield defect, change in ground structure due to underground water level changes, and the impact of distributed soils of the previously excavated tunnel in 2006.