Taşönü Kalker Ocağı'ndaki (Trabzon) kaya şevleri duraylılığının olasılık yöntemle analizi ve kazılabilirlik
Rock slope stability analyses by probability method and excavabilty in Taşönü Limestone Quarry (Trabzon)
Yazar: NURCİHAN CERYAN
Danışman: PROF. DR. AYHAN KESİMAL
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2009
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering
Dizin: Açık maden ocakları = Open pit mines ; Heyelan = Landslide ; Olasılıksal güvenlik analizi = Probabilistic safety analysis ; Şev kararlılığı = Slope stability

Özet:
Bu çalışmada, Taşönü kalker ocağındaki (Araklı-Trabzon) heyelanlar sonucu oluşmuş şevlerin duraylılığı olasılık yöntemle incelenmiştir. Taşönü ocağı Geç Kampaniyen-Paleosen yaşlı Kireçhane Formasyonuna ait değişik fasiyesteki kireçtaşlarında açılmıştır. Bu ocakta 2005 ve 2006 yıllarında meydana gelen büyük hacimli düzlemsel kaymalar nedeniyle üretim çok büyük oranda azalmış, işletme açısından hukuksal sorunlar ortaya çıkmıştır. Heyelanlardan önce Aşkale Trabzon Çimento Fabrikasının hammadde ihtiyacının büyük kısmı bu ocaktan karşılanmıştır.Geriye yönelik analiz sonucunda kırmızı renkli karbonatlı tüflerin ayrışmasıyla oluşmuş killi seviyelerinden geçen kayma yüzeylerinin sürtünme açısının 9-16o, kohezyonun 10-60 kPa arasında değiştiği belirlenmiştir.Monte Carlo benzeşim tekniği esas alınarak duraylı ve duraysız şevlerin analizi yapılarak kabul edilebilir yenilme olasılığı (Pf %)ve güvenilirlik indeksi ( ? )değerleri elde edilmiştir. Bu analizlere göre Pf?%10 ve ? ?1.3 ise şev duraylıdırHeyelanlar sonucu oluşmuş şevden arkasındaki yamaçlarda gerilme çatlakları gelişmiştir. Bu şevlerin yamaçların duraylılığı Monte Carlo metodu ile analiz yapılmış ve duraysız oldukları belirlenmiştir. Ayrıca, bu şevlerde su etkisi ortadan kaldırılmış olsa da yenilmelerin meydana gelebilir.Taşönü kalker ocağında, heyelanla oluşmuş şevlerdeki gerilme çatlaklarına acil olarak hareket izleme sistemi kurulmalıdır. Bu çalışmada ayrıca, ocakta yüzeylenen değişik fasiyeste gelişmiş kayaçlar 1/1000 ölçeğinde haritalanmış, bu haritadaki her birim mühendislik davranışı açısından homojen bölgelere ayrılmıştır. Bu jeoteknik birimlerin süreksizlik özellikleri ölçülmüş ve kazılabilirlik değerlendirmesinin Kazılabilirlik İndeksi ile yapılabileceği belirlenmiştir. Ayrıca, heyelan alanın kuzeyindeki yamaçların tasarımı yapılmıştır. Önerilen tasarım profillerinde genel şev eğiminin 30-35 derece basamak yüksekliğin 6-9 m, basamak genişliğinin 8-10 m arasında değişmektedir.

Abstract:
In this study, stability of the slopes formed after these landslides in Taşönü Limestone quarry was investigated by probabilistic methods. The quarry was opened Late Campanien-Paleocene aged limestone in various fasies of Kireçhane Formation. Production of raw materials was decreased and legal problems occurred because of plane failures in 2005 and 2006 years. This quarry was providing the most of the demand for the raw material Aşkale Trabzon Cement Factory before landslides.The friction angle and cohesion of the failure plane in clayey layer formed from weathering of the red colored carbonated tuff are found to be 9-160 and 10-60 kPa respectively as the result of back analyses.It tried to determine the acceptable probability of failure (%Pf) and reliability index ( ? ) by analyzing stable and unstable slope based on Monte Carlo Simulation Technique. According to the analysis, if Pf?%10 ? ?1.3 then the slope investigated is stable.The stability analyses of the slopes after landslides were performed by Monte Carlo method. Then It was concluded that these are unstable. Even if there is not the effect of water, the failure can be formed in these slopesMonitoring system must be established in the tensile crack on the slopes after landslides urgently. Also, 1/1000 scaled mapping was prepared for rocks formed from various fasies. And each units considering engineering behavior was separated as homogeneous area. Discontinuity properties of geotechnical units were measured. And it was determined that the best evaluation of the excavability can be with excavability index. In addition to, the slopes to north was done design. For the suggested design profiles, overall slope angle is range between 30-350 and heigth and width of bench are respectively range between 6-9 meters, 8-10 meters