Tünel imalatında yer radarı yöntemiyle tahribatsız test uygulaması
Application of non-destructive testing with ground penetrating radar method in the construction tunnel
Yazar: KÜBRA ERGÜVEN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. FETHİ AHMET YÜKSEL
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Jeofizik Mühendisliği = Geophysics Engineering
Dizin: Jeofizik araştırmaları = Geophysic researches ; NDT yöntemleri = NDT methods ; Tüneller = Tunnels

Özet:
Yerüstü ve yeraltı betonarme yapılarına zarar vermeden depreme dayanıklılık çalışmalarının tahribatsız test yöntemleri (non-destructive testing) ile uygulanması hem yapının bütünlüğünü korunması hem de hızlı ve ekonomik çözümler sunması açısından tahribatlı yöntemlere göre daha avantajlıdır. Özellikle laboratuvar deneyleri için betonarme yapılarından karot alımı, yapı içerisinde tahribata neden olduğu gibi yalnızca alındığı yeri temsil ettiğinden beton kalitesinin belirlenmesinde yeterli kalmamaktadır.
Tahribatsız test yöntemi olan Jeofizik yöntemler özellikle tünel projelerinin her aşamasında uygulanabilir. Son yıllarda jeofizik uygulamalarından biri olan GPR yöntemi yüksek hassasiyet, yüksek ayrım oranı ve sığ algılama özelliği ile tünel ayna gerisindeki problemli yerlerin belirlenmesinde, tünel kaplama betonu ve iç donatı kalitesinin ölçülmesinde, dolgu işlemlerinin test edilmesinde, yer altı suyu sızıntısını, duvarlar arkası boşluk ve jeolojik sınırların tespit edilmesinde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Bu çalışma, iki farklı tünel projesi içerisinde tünel imalatında kalite kontrolü için jeofizik yöntemlerden Jeoradar(GPR) kullanılarak gerçekleştirilen test ölçümlerinin değerlendirmesini içermektedir.
İlk tünel projesinde, tünel duvarlarında kullanılan beton kaplama işlemi sonrasında uygulanan enjeksiyon işlemleri test edilmiştir. Tünel yapısında kalıcı destek sistemi olarak kullanılan beton kaplama (segment) ile zemin arasındaki boşluğa uygulanan enjeksiyon malzemesi, zeminde oluşabilecek hareketin önüne geçmekte böylece kazının güvenli bir şekilde ilerlemesini sağlamaktadır. Enjeksiyonun, kaplama ile zemin arasındaki kontağı sağlamada yetersiz kaldığı durumlarda, geçirimsizlik sağlanamayarak su sızıntı problemleri oluşabilir, buna bağlı olarak beton kaplamalarında bozulmalar ve kabarmalar ortaya çıkar. Diğer bir yandan destek sistemine beklenenden daha fazla yük etki ederek gerilmelere neden olacaktır. Bu gerilmeler elastik sınırlar içerisinde kalmayarak tünel kaplamasında şekil değiştirmelere ve deformasyona neden olabilir. Test ölçümleri sonucunda segmentlerde gelişi güzel enjeksiyon delgileri yapılmadan, segment arkasındaki enjeksiyon yayılımı, kalınlığı ve içinde boşluk kalıp kalmadığının belirlenebileceği gösterilmiştir.
İkinci tünel projesinde ise, tünel hattında ray altına yerleştirilen prekast beton elemanlar ile yerinde dökülen dolgu beton arasında boşlukların kalıp kalmadığı incelenmiştir. Tünel yapısında tünel tabanları prekast beton elemanlar ile ideal bir alt konstrüksiyon teşkil eder. Prekast beton fabrikada imal edilmiştir. Prekast beton yerine monte edilirken, hem prekast betonun sağ ve sol kenarından hem de prekast beton içine bırakılan iki adet delikten beton dolgusu yapılmıştır. İleriki süreçte tünel içinde çalışma koşullarından dolayı, yeterli vibrasyon ve basıncın beton dökümü esnasında uygulanamamasından kaynaklanan problemler ortaya çıkabilir. Jeoradar (GPR) test ölçümleri sonucunda gerek beton dolgu içinde gerekse beton dolgu ile prekast beton arasında boşlukların kalıp kalmadığının belirlenebileceği gösterilmiştir.

Abstract:
The application of the earthquake - resistance studies with non-destructive testing without causing any damages to surface and underground concrete structures more advantageous compared to destructive methods in terms of the protection of the integrity of the structure and quick-economic solutions. Exclusively, coring process from reinforced concrete structures for laboratory tests as causing damage in the structure, it can not be sufficient in determination of the concrete quality since it only represnts the point where the coring has been taken.
Geophysical methods of non-destructive testing method can be applied in every stage of the tunnel projects in particular. In recent years, GPR method of geophysical applications with high precision, high separation rate and shallow detection feature is widely used used to determine problematic places behind the tunnel face, to measure the tunnel concrete lining and interior reinforcement quality, to test the filling process, to detect the groundwater leak and to avoid behind the wall and geological boundaries.
This study conducted in two different tunnel projects that test measurements performed for quality control of tunnel construction using GPR method. Using GPR is one of the geophysical method for quality control in the manufacture of tunnel.
In the first tunnel project, after the concrete pavement work on the tunnel walls has been completed. In the tunnel structure, injections material applied into the voids between the ground with concrete lining (segment) as using the permanent support system,  prevent movement that may occur in the ground, and thus provide a secure progress of the excavation. In cases where the injection is not adequate to provide contact between ground and walls water leakage problems may occur because of the  failure to provide the impermeability, and due to this, distirtion and blistering can be occures. On the other hand, an overload beyond expected on support system will be applied and cause stresses. This stresses may cause strain and deformation on tunnel linning by not staying within the elastic limit. Result of test measurements processing without making arbitrary injection drilling in on segment, It has been shown will be determined that injection spread, thickness and whether remain voids behind the segment.
It has been examined that if any voids remained between the precast concrete and filling concrete poured on the ground along the tunnel line. The floor of tunnel constitutes an ideal sub-construction with precast concrete elements in the tunnel structure. Precast concrete was produced in the factory. While precast concrete is mounted instead the concrete filling is made both precast concrete edge of the right and left and existing from two holes in precast concrete. It can pose problems in subsequent process which adequate vibration and pressure can not be applied during concrete pouring due to the working conditions in the tunnel. Consequently it is shown that whether voids remained both inside concrete filling and between this filling and precast concrete as a result of GPR test mesurements.