Grafitli şeyl ayrışma ürünü killer ve kaymaya olan etkileri örnek çalışma: Narlıdere heyelan bölgesi
The weathering product clays of the graphitic shales and their effects on the sliding case study: Narlıdere landslide area - İzmir
Yazar: GÖKHAN KÖSE
Danışman: PROF.DR. M. YALÇIN KOCA
Dokuz Eylül Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2007
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering
Dizin: Heyelan = Landslide

Özet:
İzmir yöresinde yaygın olarak gözlenen ve Bornova Karmaşığı'nın matriksini oluşturankumtaşı-şeyl ardalanması, körfezin güneyinde Balçova ve Narlıdere yörelerinde şeyl baskınhalde gözlenir. Sondaj bulguları, 1/1000 ölçekli mühendislik jeolojisi haritası ve bu haritadanelde olunan jeolojik kesitlerden çıkartılan zemin profillerinde 3 farklı litolojik seviyeninvarlığı dikkati çeker;1. Yapay dolgular2. Kumtaşı ve şeyl ardalanmalarından oluşan Bornova Karmaşığı'na ait otokton kayalar3. Gri renkli, % 7'den az karbon içeren yüksek derecede ve/veya tamamen ayrışmışbitümlü şeyller. Karmaşık içerisindeki bitümlü şeyller mercekler halinde yer alırlar.İzmir Fayı'nın ve yüksek yamaç eğiminin bileşkesine aşırı yağışlar da eklenince bölgedepotansiyel heyelan sahaları oluşmuştur. Bu çalışma sırasında Narbel (Narlıdere) ve Kabaoğlu(Balçova) bölgelerinde yeralan heyelanlar üzerinde mühendislik jeolojisi, jeoteknikçalışmalar, şev stabilitesi analizleri, petroğrafik analizler ve Xrd analizleri yapılmıştır. Buçalışmada heyelanların kayma mekanizmaları, kaymayı oluşturabilecek zemin seviyesininkonumu, günümüz koşullarında ve/veya dinamik koşullarda yamaç stabilitesi ile ilgilisorunlar belirlenmeye çalışılmıştır.Çalışma alanlarında yapılan arazi çalışmaları ışığında, belirlenen noktalarda karotlu zeminsondajları açılmıştır. Sondajlardan alınan örneklerin mühendislik özelliklerini belirlemekamacıyla kıvam limitleri, tek eksenli sıkışma dayanımı, nokta yükleme dayanımı ve kesmedeneyleri yapılmıştır. Deneyler D.E.Ü. Jeoloji Mühendisliği Bölümü, Zemin-Kaya Mekaniğilaboratuvarında yapılmıştır.Sondajlar sırasında, zemin geçilen yerlerde, Standart Penetrasyon Testleri (SPT) yapılmışve elde edilen veriler heyelanlı sahada kayma dairesinin tesbitine yönelik, düz alandakiler isezemin profilinin ortaya konulmasının yanısıra zeminin taşıma gücü açısındandeğerlendirilmesine yönelik olarak kullanılmıştır.viiHeyelanların şev stabilite analizleri Plaxis yazılımı bünyesindeki doğrusal olmayan sonluelemanlar yönteminde yapılmıştır. Plaxis programıyla yapılan şev stabilitesi çalışmalarıdoğrudan DEVAK (2005a)'dan alınmıştır. Bu çalışma kapsamında şev stabilitesi sonuçlarımühendislik jeolojisi açısından değerlendirilmiştir.Narbel toplu konut alanında YASS 8,0 metre ve/veya yüzeye daha yakın konumdadır.Kayma dairesi derinlikleri T80'de 32 m. ve Hasan İçyer İlköğretim sahasında 23 m. olarakbelirlenmiştir. Bahsedilen alanlarda bitümlü şeyller suya doygun koşullarda yeralmaktadır.Karbon içerikleri < %7 ve sert zemin ? zayıf kaya sınırında bulunan, fakat suya doygunşartlarda zemin haline dönüşebilen bitümlü şeyllerin kaymaları kontrol ettiği bu çalışmadabelirlenmiştir.Su ile uzun süreli temas sonucunda, özellikle killi ortamların su içeriği önemli ölçüdeartmaktadır. Sonuçta, bu tür ortamların kayma direnci azalmakta, boşluk suyu basıncıartmakta ve zaman içinde duraysızlık sorunları gündeme gelmektedir. Her iki bölgede yapılanarazi araştırmalarında, oluşan yamaç hareketlerinin ana nedeni yapay dolguların hareketeduyarlı yamaçlar üzerinde biriktirilmesi olduğu anlaşılmıştır.Anahtar Kelimeler: Narbel (Narlıdere-İzmir), Kabaoğlu (Balçova-İzmir), grafitli şeyl,heyelan

Abstract:
Bornova Melange (flysch) composed of sandstone-shale intercalations is commonlyoutcrops in the Izmir area. Shales are rather widespread in Balçova and Narlıdere, south of theIzmir Bay. Presence of the three different lithological levels in the soil profiles obtained fromthe borehole data, 1/1000 scaled engineering geological maps and geological cross-sectionshas been drawn attention;1. Artificial fills (stripping materials)2. Autochthonous rocks belonging to the Bornova Melange which is composed ofsandstone and shale intercalations.3. Grey colored, highly and/or completely weathered bitumnious shales with carboncontent (<7%). The shales in the melange are placed in as lences.Potential landslide areas appeared due to the high angle slopes of Izmir fault and alsoextreme rains affected these areas. In this study, engineering geology, geotechnicalinvestigations and slope stability analysis, petrographical and XRD analysis carried out todetermine engineering properties of the materials in Narbel (Narlıdere) and Kabaoğlu(Balçova) landslide areas. Determination of sliding mechanisms of the landslides, thepositions of possible sliding surfaces and soil types and slope stability problems which mayoccur at today and/or under the dynamic conditions are tried in this study.Borings with cores were drilled in the field and boring locations were determined with thehelp of field works. Attenberg limits, uniaxial compressive strength, point load and directshear tests were conducted to determine geotechnical parameters of the samples taken fromdrillings. Laboratory tests were conducted in soil-rock mechanics laboratory of the DokuzEylul University, Geological Engineering Department.ixStandard Penetration Tests (SPT) were performed in soil levels of the soil profiles duringthe drillings and gathered data used to determine the locations of the sliding circles in thelandslide areas. Also, SPT-values were used to calculate bearing capacity of soils and drawthe soil profile in the plain areas with flat topography.Plaxis software was used in slope stability analysis in the landslides. The method of nonlineardefinite elements was used during these analysis. Slope stability analysis conductedusing the Plaxis Software were directly taken from DEVAK (2005a). ın this study, the resultsof slope stability analyses were evaluated with respect of the engineering geology.Depth of the sliding circles of the landslides are 32 m. and 23 m. in the T80 location andHasan Icyer Primery School garden area respectively. Bitumnious shales in the locationsabove mentioned are under the water saturation conditions. Bitümnious shales (percantage ofcarbon content < 7%) in these locations are graded as weak rock to hard soil with respect totheir strength. It is determined that the shales in under the water saturation conditions areweathered to the soil material when they are affected in the weathering process, have beencontrolled to the slides.They store water from precipitations and the areas become continiously wet by theseepages occurring from the fills. By the time, the water content of completely weatheredbituminous shales increase and there will be a considerable reduction in shear strengthparameters of this material. As a result, the lower parts of the slopes become landslide proneareas loaded also by stripping material. During the field studies, it was observed that wideareas were affected by slope movements which resulted in artificial loading and saturation ofthe slopes by seepage water in along time. In this study, two mass movements occurred at theslopes which are loaded by stripping materials overburden removal of the Narbel housing andKabaoğlu landslides areas have been evaluated.Key words: Narbel (Narlıdere-Izmir), Kabaoğlu (Balçova-İzmir), landslide, graphitic shale.