Niğde masifi temel kayalarının anizotropik dayanım ve deformasyon özelliklerinin incelenmesi
Investigations of anisotropic strength and deformation properties of the basal units of the Niğde massive
Yazar: YUSUF   RECEP BAYRAK
Danışman: YRD. DOÇ. DR. TOLGA ÇAN
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2005
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
ÖZYÜKSEK LİSANS TEZİNİĞDE MASİFİ TEMEL KAYALARININ ANİZOTROPİKDAYANIM VE DEFORMASYON ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİYusuf Recep BAYRAKÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİFEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜJEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALIDanışman: Yrd.Doç.Dr.Tolga ÇANYıl: 2005, Sayfa: 113Jüri: Yrd.Doç.Dr.Tolga ÇANProf.Dr. Aziz ERTUNÇDoç.Dr.Candan GÖKÇEOĞLUKayalarda anizotropi, kayacın sahip olduğu yönlü fabrik ve mikroyapı veyamevcut süreksizliklerin etkisi sonucunda farklı yönlere göre değişik dayanım vedeformasyon davranışları göstermesi olarak tanımlanmaktadır. Yüzey ve yeraltı kazılarıile yapı temeleri gibi mühendislik uygulamalarında kaya anizotropisi stabilite üzerindeönemli rol oynamaktadır. Bu çalışmada, Orta Anadolu Kristalen Kompleksi'nin birparçasını oluşturan, Niğde Masifi içerisinde yer alan metamorfik kayaların (amfibolşist,kalkşist, kuvarsmikaşist, metagabro) fiziksel özellikleri ile foliasyon düzlemlerinin farklıyönelim açılarına göre dayanım anizotropisi ile statik ve dinamik deformasyonanizotropisi özellikleri araştırılmıştır. 224 adet karot örneği üzerinde 0, 30, 60 ve 90derecelik foliasyon yüzeylerine göre toplam 890 adet laboratuvar deneyi yapılmıştır.Dayanım anizotropisi tek eksenli basınç ve dolaylı çekme dayanımı deneylerinden, statikdeformasyon anizotropisi özellikleri elastisite modülü değerlerinden, dinamikdeformasyon anizotropisi özellikleri ise sonik hız deneyinden elde edilmiştir. Buna göre,anizotropi düzlemleri göz önüne alınarak elde edilen elastik sabitlere göre, bütünbirimlerde transversal anizotropi davranışı belirlenmiştir. İncelenen kaya gruplarınıntamamında U tipi dayanım anizotropisi özelliği gözlenmiştir. Dayanım anizotropisioranlarına (Rc) göre kuvarsmikaşistlerin 5.14, diğerlerinin ise 2.07 ile 3.81 arasındadeğiştiği ve sırasıyla yüksek ve orta derece aniozropi gösterdiği saptanmıştır. Son olaraktek eksenli basınç, statik ve dinamik elastisite modülü ve basınç dalga hızları arasındayüksek korelasyon katsayılarına sahip ilişkiler elde edilmiştir.Anahtar kelimeler: transversal anizotropi, anizotropi oranı, tek eksenli basınçdayanımı, elsatisite modülü, sonik dalga hızı.

Abstract:
ABSTRACTMsc THESISINVESTIGATION OF ANISOTROPIC STRENGTH AND DEFORMATIONPROPERTIES OF THE BASAL UNITS OF THE NIĞDE MASSIVEYusuf Recep BAYRAKDEPARTMENT OF GEOLOGICAL ENGINEERINGINSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCESUNIVERSITY OF ÇUKUROVASupervisor: Yrd.Doç.Dr.Tolga ÇANYear: 2005, Page: 113Jury : Assist.Prof.Dr. Tolga ÇANProf.Dr. Aziz ERTUNÇAssoc.Prof.Dr. Candan GÖKÇEOĞLURock anisotropy, may be defined as variation of the physical and mechanicalbehavior of the rocks with respect to the direction of the fabric such as foliation,stratification or jointing. Rock anisotropy plays an important role in engineeringapplications and affects the stability of surface and underground excavations andfoundations. In this study, strength, static and dynamic anisotropic properties of the basalunits (amphibole-schist, calc-schist, quartz mica-schist, metagabro) of the Niğde massive,which constitute the core of the Central Anatolian Crystalline Complex, was studied. 224core samples were prepared and 890 laboratory tests were performed with respect to thevarious foliation surfaces as 0, 30, 60, and 90 degrees. Strength anisotropy characteristicswere determined from unconfined compressive and indirect tensile tests. Static anddynamic deformation anisotropy characteristics were determined from elasticity modulusand sonic wave velocity tests, respectively. According to the test results, transversal U-type anisotropic behaviors were observed for all studied rock groups. The strengthanisotropy ratio (Rc) of 5.14, which refer to the high degree anisotropy, were obtained forquartzmica-schists while moderate degree anisotropy with Rc values range between 2.07to 3.81 were obtained for the other lithologies. Finally, relations among the uniaxialcompressive strength, static and dynamic elasticity modulus and p-wave velocities wereobtained with very high coefficients of correlation.Keywords: Transversal anisotropy, anisotropy ratio, uniaxial compressive strength,elasticity modulus, sonic wave velocity.