FBE- Jeoloji Mühendisliği Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans

Bu koleksiyon için kalıcı URI

http://hdl.handle.net/11527/60

Gözat

Yazar "Abık, Süha" ile FBE- Jeoloji Mühendisliği Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans'a göz atma
  • Öge
    Marmaray Yenikapı-yedikule Arası Tünellerinde Ortam Koşullarından Kaynaklanan Problemlerin Analizi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2014-07-02) Abık, Süha ; Mahmutoğlu, Yılmaz ; 10041817 ; Jeoloji Mühendisliği ; Geological Engineering
    Marmaray Projesi BC1 sözleşmesi zaman zaman siyasi tartışmaların arasında kalmış olsa da gerek yapımı sırasında elde edinilen deneyimlerle Türk mühendislik camiasına kazandırdığı, gerekse yapımı sonrasında stratejik açıdan ülkeye kazandırdığı değerler açısından büyük bir öneme sahiptir. Proje 1387 m batırma tünel, 10 km çift tüp delme tünel (NATM+TBM), 670 m aç-kapa tünel ve 1790 m istinatlı dolgu, yarma ve yüzey yapılarından oluşmaktadır. Bu projenin en önemli istasyonlarından biri olan Yenikapı İstasyonu Yenikapı–Yedikule Tünelleri'nin son durağıdır. Toplam uzunluğu yaklaşık olarak 2440 m olan güzergah Yenikapı–Yedikule arasında denize yakın olarak paralel bir şekilde uzanmaktadır. Çift tüp olarak tasarlanan proje EPB tipi TBM ile açılmıştır. Proje güzergahı Miyosen yaşlı kumlu ve killi birimlerin içerisinden geçmektedir. Bu birimler güzergah boyunca yapay dolgu ile örtülüdür. Yapay dolgu seviyelerinin yer yer arkeolojik kalıntılar içerdiği bilinmektedir. Güzergahın sonlandığı Yenikapı İstasyonu kazıları sırasında açığa çıkan Arkeolojik bulgular bu durumun bir göstergesidir. Bu tez kapsamında Marmaray Projesi Yenikapı–Yedikule Tünelleri'nin bulunduğu zemin koşulları mühendislik jeolojisi açısından değerlendirilmiştir. Karmaşık zemin koşullarının ve sığ yer altı suyu seviyesinin egemen olduğu bir ortamda bulunan tünel güzergahı, jeolojik yapı kaynaklı içerdiği riskler açısından farklı bir önem taşımaktadır. Tünel güzergahı üzerinde yapılan saha araştırmaları ve laboratuvar deneyleri ışığında mevcut riskler etkileriyle birlikte değerlendirilerek yorumlanmaya çalışılmıştır. Tez çalışması sırasında yararlanılan mevcut veriler kısaca şunlardır; Sondaj logları, Standard Penetrasyon Testi, PS Logging deneyi, Pressiyometre testi ve Geçirimlilik arazi deneylerine ait  sonuçlar ve laboratuvar deney sonuçlarıdır. Bu veriler ışığında ilgili analizler yapılmış ve tünel güzergahının mühendislik jeolojisi modeli oluşturulmuştur. Araştırma aşamasında elde edilen veriler esas alındığında kum birimlerin geçirimlilik değerlerinin genellikle 10-4-10-6 m/s, SPT değerlerinin 20-25 ve Em değerlerinin 18-522 kg/cm2 aralığında olduğu belirlenmiştir. Güzergah boyunca bulunan kil birimlerin SPT N30 değerleri 10-60, Em değerleri 6-140 kg/cm2 aralığında değişmektedir. Güzergah boyunca açılan sondaj kuyularında farklı tarihlerde yapılmış yeraltı suyu seviyesi ölçümleri sonucunda yeraltı suyu seviyesinin 2,39-11,2m aralığında değiştiği görülmektedir. Güzergah boyunca alınan su örneklerinde yapılmış olan kimyasal analiz sonuçlarına bakıldığında örneklerdeki çözülmüş Klor oranları 30-3840 mg/l, Sülfat oranları 30-590 mg/l arasında değiştiği ve suların genellikle korozif özellikte olduğu görülmektedir.  Mühendislik projelerinde genellikle üzerinde durulan ve etkileri açısından önem taşıdığı düşünülen başlıca riskler; sıvılaşma, kum kaynaması, su patlamaları, oturmalar, kabarmalar ve heyelanlardır. Bu tez kapsamında ise sıvılaşma, kum kaynamaları ve su patlamaları risklerine yoğunlaşılmış ve çeşitli yöntemler ile bilimsel açıdan ele alınmaya çalışılmıştır. Yapılan değerlendirmeler ışığında; Sıvılaşma potansiyeli (FL) değerlendirmelerinde Seed ve Idriss'in önerdiği deterministik yaklaşım esas alınmıştır. Hesaplamalarında deprem büyüklüğünün Mw:7,5 ve deprem sırasında meydana gelen maksimum yer ivmesinin (amax) 0,49-0,54 aralığında olduğu kabul edilerek yapılan değerlendirmelerde elde edilen sonuçlardan tünelin geçtiği hattın yaklaşık %70'lik kısmının sıvılaşmaya duyarlı olduğu sonucuna ulaşılmıştır.  İnceleme alanının Kuzey Anadolu Fayı'na çok yakın bir konumda olması sebebiyle 1. Derecede deprem bölgesi sınırları içerisine girmektedir. Bu durum sıvılaşma riskini büyük oranda arttırmaktadır. Nitekim güzergah boyunca yapılan Sismik Değerlendirme raporlarında deprem sırasında oluşacak amax değerlerinin 0,49-0,54 aralığında olacağı öngörülmektedir. Kum kaynaması riski, sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak değerlendirilmiştir. Bu konuda yapılan değerlendirmeler sonucunda ise tünel ve çevresindeki yer altı suyu akışı sırasında meydana gelen kuvvetin kohezyonsuz kum merceklerini hareket haline geçirebileceği sonucuna varılmıştır. Nitekim bu riskin güzergah boyunca bazı bölgelerde var olduğu tünel kazısı sırasında yaşanan gözlemler ile de doğrulanmaktadır.  Bir diğer risk olan su patlamasının, tünel kazısı sırasında Kocamustafapaşa civarında meydana geldiği belirtilmiştir. Yapılan nümerik analiz sonucu bir segment boyu mesafedeki yüzey alanından yaklaşık 240 lt/dk'lık bir su gelişinin söz konusu olduğu öngörülmektedir. Nitekim Km: b 0+300 ile b 0+800 arasındaki kalan bölgedeki su akışını kesmek için her iki tüpte toplam ~60000 kg'lık bir poliüretan enjeksiyon uygulaması yapılmıştır.  Sonuç olarak, jeolojik yapı ve zemin koşullarına bağlı oluşabilecek risklerin önceden tanımlanması ve bu risklerin etkilerine göre bazı azaltıcı tedbirlerin alınması gereklidir. Nitekim tez kapsamında ele alınan bu risklerin hem uygulama sırasında yarattığı problemler açısından, hem de projenin hizmet ömrü ve güvenliği açısından göz önünde bulundurulması önerilmektedir. Yenikapı-Yedikule Tünelleri'nde karşılaşılan malzeme akmaları, su patlamaları, sıvılaşma, sızdırmazlık risklerinin üstesinden gelinmiş olduğu görünmektedir. Toplamda yaklaşık 90500 kg'lık miktarda uygulanan poliretan enjeksiyonların yukarıda bahsedilen riskleri azalttığı görülmektedir. Nitekim tez kapsamında ele alınan bu risklerin hem uygulama sırasında yarattığı problemler açısından, hem de projenin hizmet ömrü ve güvenliği açısından büyük bir öneme sahip olduğu göz önünde bulundurulmalıdır.