Tünel uygulamalarında kullanılan kaya dayanım parametrelerinin dolaylı yöntemlerle tahmini

Abstract

Bu çalışmada, tünel uygulamalarında kullanılan önemli kaya dayanım parametrelerinin dolaylı yöntemlerle tahmini amaçlanmıştır. Bu amaçla, bir hidroelektrik santral tünelinde farklı kazı aynalarındaki süreksizliklerin mühendislik özellikleri belirlenmiştir. Laboratuvar deneyleri ise çalışılan aynalardan getirilen temsili kaya bloklarından elde edilen karotlar üzerinde gerçekleştirilmiştir. Laboratuvar ve arazi çalışmalarından elde edilen veriler kullanılarak kaya kütleleri RMR, Q ve RMi sistemlerine göre sınıflandırılmıştır. Problemli kaya ortamlarında UCS parametresinin dolaylı yoldan tahmini için Schmidt sertlik yöntemi önerilmiştir. Ayrıca, UPV/UCS oranı kullanılarak Schmidt sertlik sınıfının pratik olarak tahminine yönelik bir sınıflama geliştirilmiştir. Kapsamlı literatür taraması yapılarak toplam 490 kaya örneği bulguları derlenmiş ve kayaçlar 12 farklı gruba ayrılarak PLI'den UCS tahminine yönelik yeni eşitlikler elde edilmiştir. Ölçülen ve tahmini UCS değerleri RMR, RMi ve normalize Q (Qc) tahmininde karşılaştırılmıştır. Bu çalışmada genel olarak regresyon, korelasyon, ANOVA analizleri ile birlikte bazı yöntemler (UCS, C, vb.) için % tahmin hatası, % VAF, RMSE ve % MAPE analizleri gerçekleştirilmiştir. RMR sisteminde PLI parametresi kullanılarak dayanım puanının tahminine yönelik PLI<1 MPa ve PLI>1 MPa için grafikler önerilmiştir. Kaya malzemelerinin kohezyon ve içsel sürtünme açıları farklı yaklaşımlar kullanılarak belirlenmiş ve karşılaştırılmıştır. Kaya kütlesi deformasyon modülü (Em), PLI ve RQD parametreleri kullanılarak literatürdeki eşitliklere kıyasla daha pratik ve ucuz bir şekilde tahmin edilmiştir. Sonuç olarak, bu çalışma tünellerde kullanılan kaya dayanım parametrelerinin dolaylı yöntemlerden tahmininde yenilikler içermekte ve uygulayıcılara kolaylık sağlamaktadır. Ayrıca geliştirilen tahmin modelleri jeoteknik uygulamalarda yaygın olarak kullanılan kaya kütlesi sınıflama sistemlerinde daha kolay ve pratik olarak kullanılabilecektir.